程惠
《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》要求:“紧密联系生产和生活实际,创设丰富多样的真实问题情境。”“创设真实问题情境,促进学习方式转变。”真实、具体的问题情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台,为学生化学学科核心素养提供了真实的表现机会。新课标“情境素材建议”在部分,指导教师如何契合教学目标和教学内容正确使用化学情境素材,彰显了情境素材和情境教学在高中化学教学中的突出作用和重要地位。高考化学命题在近几年逐渐呈现出真实情境化的趋势,真实情境的考试命题可以考查真实的学科能力,测评学生在解决问题过程中的情感态度与价值观,实现对学生核心素养的全面考查。因此,教师在教学中应重视创设真实且富有价值的问题情境,促进学生化学学科核心素养的形成和发展。在此,笔者举例谈谈高中化学真实问题情境的创设。
一、利用生活经验创设真实问题情境
在高中化学教学中,创设真实问题情境需要能够对学生的学习兴趣有效培养,将学生学习的主动性给激发出来;通过学生的观察和感受,对学生探究性进行强化,通过对学生的思维大力发展,来对学生创造能力有效培养;化学知识紧密联系着日常生活,创设真实问题情境就需要有效融合学生生活,借助于常见的化学事实或者生动的自然现象,让学生感受到化学在日常生活中的重要性,产生学习的兴趣,让学生学会如何利用化学知识来解决实际问题。如在《铁及其化合物》这一节教学时,就可以创设真实问题情境:相信大家都会有过这样的经历,苹果削皮之后,放置一段时间颜色会发生改变,这是为什么呢?同学们感觉比较的疑惑,虽然经常遇到,但是却不明白其中道理,产生探究和学习的欲望;这个时候教师适时加以点拨,在溶液中,Fe2+和Fe3+分别呈现出什么颜色?它们的化学性质是怎么样的?通过这个问题的提出,拓展了学生的思维;学生们明白空气的氧气会氧化苹果中的二价铁离子,有黄色的三价铁离子形成,这样削皮后的苹果就发生了变色问题;而苹果汁为什么不会变颜色呢?因为将维生素等还原剂给掺加了进来。这些问题紧密联系了学生的实际生活,让学生们充分重视化学知识的学习,产生学习兴趣和探究欲望;同时,学生在遇到实际问题时,也可以利用化学知识来有效解决。
二、利用化学实验创设真实问题情境
化学是一门以实验为基础的自然科学,利用化学实验创设真实问题情境可以模拟或再现知识的形成过程,使学生加深对知识的理解,而且学生对化学实验有着浓厚的兴趣,所以教师在教学中应合理运用化学实验来创设真实问题情境。例如,在《氧化还原反应》这一节的教学中,难点是电子的转移,高中学生习惯从直观出发认识事物,而氧化还原本质是微观和抽象的,这就造成了学生认识上的障碍。为了加深学生对电子得失的理解,可以进行实验论证。实施过程如下:学生通过化合价预测到锌与稀硫酸反应中伴随着电子的转移,教师提供该原电池实验,将电子转移的微观过程最终展现为电流计指针偏转产生电流的宏观现象,使学生切实体会到氧化还原反应过程中电子转移的真实性。同时,在实验过程中引导学生探讨反应过程中电子的得失或共用电子对的偏移问题,通过化学实验所创设的真实问题情境,其教学效果要比单纯的教师讲授要有效得多。
三、利用认知矛盾创设真实问题情境
新、旧知识的矛盾,日常概念与科学概念的矛盾,直觉、常识与客观事实的矛盾等,都可以引起学生的探究兴趣和学习愿望,形成积极的认知氛围和情感氛围。心理学研究也表明,只有当认知结构与外界刺激发生不平衡时才能引起学习的需要。因此,创设真实问题情境就是为了引起认知矛盾,在教材内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,把学生引入一个多疑、好奇的境界,从而让学生产生学习的需要。在《钠及其化合物》这一节教学中,可以创设真实问题情境:“当发生火灾时,我们首先想到用什么灭火?”很多学生脱口而出:“水。”“今天,我却要用H2O来点火,大家相信吗?”(教师用滴管向酒精灯灯芯上滴几滴水,结果酒精灯燃烧起来)俗话说:“水火不相容。”那么,水为什么能把酒精灯点燃呢?“反常”的实验现象充分调动起学生的热情,课堂气氛十分活跃。我趁机向学生解释因为我事先在酒精灯灯芯里“藏”了一小粒金属钠。“钠为什么遇到水就能把酒精灯点燃?钠与水又是怎样反应的?”通过创设真实问题情境,激起学生强烈的求知欲,然后在教师的引导和启发下,围绕提出的问题,学生就会主动地去探究。
四、利用信息技术创设真实问题情境
化学课堂上可適当配合信息技术开展教学,不仅能将复杂、抽象的化学原理形象化、生动化,也能节省很多教学时间。教师应以信息技术为支点,根据教学需要创设真实问题情境,采用更直观、形象的方式展示化学知识。比如,在《晶体结构与性质》这一章的教学中﹐晶体结构较为抽象,对空间想象能力要求高,难度比较大,学生不易理解。传统的教学学生理解起来很吃力,教学效果不理想。为此,教师可运用信息技术开展辅助教学,通过3D动画的方式展示晶体的结构以及相关配位原子构成的几何形状。直观逼真的画面不仅能激起学生的参与热情,而且也更容易弄懂其中的化学结构与相关性质。在运用信息技术进行《晶体结构与性质》教学的同时,教师可创设真实问题情境,引导学生构建物质组成的宏观与微观结合的学科核心认知方法,这样不仅化解了教学的重难点,而且也能调动学生的多重感官,丰富他们的空间想象力,激发他们的参与热情,提高教学效果。
总之,真实问题情境在高中化学中的应用,可以让学生围绕具体的问题来展开分析,将混乱的知识点组织成有序的内容,是一个思路清晰的探索过程,让学生从传统的被动接受转变为主动学习,效率和质量得到了保障。高中化学教师要以新课程理念为指导,注重充分发挥真实问题情境的价值,从而促进学生化学学科核心素养的形成和发展。