高中化学课程是培养学生科学素养和科学思维的重要环节,而问题情境教学作为一种有效的教学方法,在其中发挥着重要的作用。问题情境教学以问题为导向,通过真实或虚拟情境,激发学生的学习兴趣和主动性,培养学生的思辨能力和解决问题的能力。因此,在高中化学教学中应用问题情境教学法,可以促进学生主动学习和深度理解,提高学生的学习效果和学科素养。本文将浅析问题情境教学法在高中化学教学中的应用,旨在提供一种有效的教学思路,促进高中化学教学的改革和创新,提高学生的学习兴趣和学习效果,同时希望引起相关研究者对问题情境教学法的关注,为教育教学的改进与发展做出贡献。
高中化学课程具有极强的实用性质,因此要全面提高课堂教学质量,任课教师不能仅依赖教科书和单一的教学模式进行传统教学,而是要着重拓展多元课外资源与运用深度,将课堂实践与课程难题融入教学,以提升知识与技能的传授效果,从而为学生营造一个充满趣味、生活气息以及自主学习空间的课堂。
一、高中化学教学现状
化学作为一门抽象的科学学科,其中涉及的概念、原理和理论多且复杂,对学生的思维能力和逻辑推理能力要求较高,许多学生难以理解这些抽象的知识。例如,化学中的电子结构、化学键、化学反应速率等内容都需要学生理解抽象的概念和原理,化学还涵盖了大量的实验操作和数学计算,需要学生灵活运用概念和方法进行实际应用,这使得化学教师需要寻找有效的方法来帮助学生理解这些抽象的概念和原理。
化学实验是培养学生实践能力和观察能力的重要手段,但是由于实验条件的限制和安全因素的考虑,学生往往只能在有限的时间和资源下进行实验,无法全面地体验化学实验过程、掌握化学实验技能。一些复杂或危险的实验无法在学校里进行,这使得学生难以真正理解实验原理,尤其是一些实验需要耗费较长的时间、使用大量的试剂,而学校往往无法提供足够的资源和设备来进行这些实验。因此,在实验教学中如何更好地克服这些困难,提高学生的实验技能和实践能力,成为一个亟待解决的问题。由于化学的抽象性和复杂性,学生往往感到学习化学比较困难和枯燥,缺乏学习动力,其认为与其他科目相比,化学与自己的生活没有太多关联,在这种情况下,化学教师在教学过程中要努力激发学生的学习兴趣,使学生主动参与到化学学习中,可以通过创设情境、引入实际应用、提供有趣的案例等方式,激发学生对化学学习的好奇心,增强学生的学习动机。
一些地区的学校教学资源有限,教师往往无法获得足够的教材、实验器材和多媒体设备等教学资源,这给教学活动的开展和学生的学习带来了一定的困难。在这种情况下,教师要充分利用有限的资源创造良好的教学环境,提高教学效果,可以通过资源共享、利用互联网和电子教学平台等方式扩大教学资源的覆盖面,提供更多的教学支持和辅助材料。传统的考试评价体系往往侧重于记忆和计算能力,对学生的实践能力、创新能力和思维能力缺乏有效的反馈,这使得学生在学习过程中只注重应试,而忽略了对化学知识的深入理解和应用。因此,如何建立全面的考核评价体系,促进学生全面发展和能力提升,是一个需要探索的方向,教师可以采用多种方式进行综合评价,包括实验报告、项目研究、口头演讲等,以更全面地了解学生的学习情况和能力水平。
二、问题情境教学法应用于高中化学教学的优势
(一)激发兴趣,培养思维
问题情境教学法以学生的需求和兴趣为出发点,设计贴近学生实际生活和社会问题的情境,从而激发学生的学习兴趣,学生在实践中探究问题,积极主动地获取知识,使学习变得更加有趣和有意义。例如,教师创设实际情境,提出环境污染、能源利用等问题,引导学生运用化学知识来解决,这样有利于激发学生对化学知识的兴趣,提高学生学习的主动性。在这一过程中,学生需要进行推理、分析、归纳和总结,不仅提高了逻辑思维能力,还培养了创造性思维。例如,在研究酸碱中和反应时,学生可以通过设计实验和观察结果形成新的方法,培养了独立思考问题和解决问题的能力。
(二)促进合作,提高成绩
问题情境教学法要求学生在小组或团队中协作解决问题,培养合作与交流能力。学生需要相互合作、相互交流、分享信息,共同完成任务,这不仅增强了学生的团队合作意识,还培养了学生的口头表达能力,通过与他人的交流合作,学生可以从不同的观点和经验中获得更全面的启发,尤其是通过实际操作和解决问题加深对化学概念的理解,并能够将所学知识应用于实际情境中,这种实践性的学习方式有助于提高学生的学习效果。
(三)符合现代教育需求和教育趋势
在信息时代,学生需要具备综合能力,而问题情境教学正是符合这种需求的一种教学方式。问题情境教学培养了学生的创新精神、协作能力和交流能力,提高了学生的综合素质,符合当前社会对学生的期望。总的来说,问题情境教学是一种值得推广和实践的教学方式。
三、问题情境在高中化学教学中的应用措施
(一)应用实验情境培养学生的动手能力
化学是一门实验科学,实验可以验证化学现象和化学原理,学生在实验中操作、观察和分析,能够亲身感受化学现象,加深对化学概念的理解。例如,在学习化学反应速率时,学生在实验情境中观察不同条件下反应速率的变化,能够直观地了解反应速率与温度、浓度等因素的关系,从而加深对反应速率的理解。而且化学实验需要学生进行精确的操作,掌握正确的实验技巧,通过实验情境中的实践操作,学生逐渐熟练掌握实验仪器的使用步骤,提高实践操作能力。同时,学生还可以在实验情境中设计实验方案,选择实验方法和实验仪器,培养学生的实验设计能力,这种实践性的学习方式有利于学生在实际操作中发现问题、解决问题,提高学生的问题解决能力和创新能力。
例如,在教授《金属与水的反应》一课时,在课堂的开始,教师提出问题,引导学生进入学习状态:“除了氧,钠能够和水发生反应吗?能不能用别的金属来代替呢?接下来我们要学习的是金属和水的化学反应。”然后,教师呈现钠与水的反应演示实验,让学生对实验结果进行讨论,由此将学生分成几个实验小组,并进行铝和铁与水的反应实验。在此基础上,教师用表格的方式引导学生发现各种金属与水的反应的相似之处和不同之处。在课堂尾声,教师总结本课知识,通过这种方式训练学生的实践技能,让学生理解金属与水的反应,从而更好地理解金属的化学特性,最大限度地提高了课堂教学效率。
(二)运用信息技术创设教学情境
在传统的教学模式中,学生被动地接受知识,而教师利用信息技术创设情境,能够提供更多丰富的教学资源,如网络资源、多媒体等工具,设计出更加生动有趣的化学实验情境,从而激发学生的兴趣与好奇心。例如,教师可以利用虚拟实验室等信息技术工具,让学生通过实践操作探究化学现象,从而提高学生的实验能力和科学思维能力。而且教师可以根据学生的不同需求提供多样化的学习资源和实践机会,帮助学生更深入地理解化学知识。比如,在学习化学元素周期表时,教师可以利用信息技术展示周期表的三维结构图、周期性规律的变化等,让学生更加清晰地了解周期性规律。信息技术工具的应用还可以增强课堂的互动性和学生的参与感,丰富教学内容,适应现代化教育的发展趋势,提高教学效果。因此,教师在教学中应注重运用信息技术创设教学情境,为学生提供更加良好的学习体验。
例如,在教学《资源综合利用环境保护》这一节时,教师先用网络播放有关煤炭、石油和天然气的录像,使学生有一个初步了解,引发学生的好奇心,在此基础上,分析教材所讲的内容,认识到煤炭的其他利用价值。之后,教师利用多媒体演示,让学生了解天然气的应用前景,并结合视频向学生介绍石油的分馏。在课堂的末尾,教师进行总结,并组织学生就科学技术发展的体会进行讨论,并就如何做好环保工作提出一些建议。这种创设直观情境的方式激发了学生的学习兴趣,让学生对煤、石油、天然气的综合利用有了更多认识,增强了学生的环境保护意识和绿色化学观念,真正提高了高中化学教学效果。
(三)应用生活情境激发学生学习热情
化学作为一门抽象的学科,学生往往难以将其与实际生活联系起来,而生活情境的应用能够让学生在学习过程中看到化学的实际意义,从而激发学生的学习兴趣。例如,在教学酸碱中和反应相关知识时,教师可以引入日常生活中的酸碱物质,如柠檬汁、洗衣粉等,通过实际观察,让学生亲身体验酸碱反应带来的变化,从而加深对酸碱反应的理解。将化学知识与实际生活情境相结合,能够帮助学生更好地掌握化学概念,并将所学知识应用于解决实际问题中。例如,在学习红外线相关知识时,教师可以引入红外线遥控器的工作原理,让学生了解红外线在日常生活中的实际应用,并通过实践操作来设计简单的红外线遥控器,从而提高学生的实践能力和创新能力。将抽象的化学知识与实际生活情境联系起来,有利于学生更好地理解化学概念,加深记忆。
比如,在教学《物质的分类》这部分知识时,教师以超市货架上各种商品的陈列顺序导入问题,让学生思考化学与实际生活之间的联系,以及生活中的哪些场景用到了分类知识,从而激发学生的生活体验。学生回顾所学的化学知识,想办法将它们进行分类,教师可以向学生介绍树形分类法和交叉分类法,在此基础上介绍分散系及其分类等知识,使学生对胶体与溶液之间的差别有了更深入的理解。然后,教师指导学生对所学知识进行归纳,并与学生进行交流,通过生活情境的运用来激发学生的参与积极性,让学生了解到分类方法在化学研究中起到的作用,增强学生的学习动机,提高学生的学习效果,加深学生对化学知识的记忆,培养学生的实践能力和科学思维能力。
(四)应用合作问题情境强化合作互动
随着教学改革进程的不断推进,在新课程标准的要求下,在教学过程中,教师还要加强学生之间、师生之间的互动与合作,充分尊重学生的学习主体地位,让学生成为课堂的主人,强化教学效果。在现阶段的高中化学教学中,为了实现对问题情境教学法的有效应用,教师可以构建合作问题情境,使学生在合作交流的过程中进行探究,充分发挥自身的主观能动性,加深对课堂教学内容的理解,并进行应用。在这个过程中,教师能够更好地发挥自身的指导作用,引导学生融入合作问题情境当中,有效地提高课堂教学质量。
例如,在化学反应速率相关知识教学中,教师可以先让学生思考不同建筑的腐蚀情况,并将学生进行分组,要求他们在小组合作的过程中开展实验,分析温度、浓度以及压强等因素对化学反应产生的影响,从而得出相应的实验结论,加深学生对课堂教学内容的理解。这种合作问题情境的创设有利于促使学生参与小组合作互动学习过程,激发他们的学习主动性,既能够使学生感受到学习的乐趣,也能够使他们在学习过程中接受各种思想以及思维模式,从而提高学生的学习能力。
四、结语
综上所述,问题情境教学法在高中化学教学中的应用是一个长期且复杂的过程,教师需要在教学过程中不断尝试、不断总结、不断反思,只有将问题情境教学法与传统的教学方法相结合,灵活运用多种教学手段,才能充分发挥问题情境教学的优势,提升高中化学教学的质量。生动、真实的问题情境能够激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性。在问题解决过程中,学生的主体地位得到充分体现,有助于培养学生的思维能力、实践能力和创新能力。此外,问题情境教学还能够促进师生之间的互动交流,提高课堂教学效果。在实际教学过程中,教师应充分考虑学生的认知水平、学习兴趣和学习需求,合理设计问题情境,确保问题的挑战性与趣味性。同时,教师应不断地更新教学观念,提高自身的教育教学水平,以更好地驾驭问题情境教学法。