高中化学新课程教学中问题情境创设策略研究

2023-04-23 05:22丁桂忠
当代家庭教育 2023年6期
关键词:问题情境创设新课程教学高中化学

丁桂忠

摘 要:高中化学在认识世界构成、解决社会发展问题方面发挥重要作用。高中化学的学习需要学生掌握一定的化学基础知识,构建科学的化学解题方法,培育良好的化学学科思维。学习的过程就是解决问题的过程,在高中化学新课程改革教学过程中,创设问题情境,激发学生从观察问题中寻找化学原理获取知识,从分析问题中训练化学信息加工能力、从解决问题中深化化学问题解决技能,从反思问题中塑造化学学科的核心素养。

关键词:高中化学;新课程教学;问题情境创设

【中图分类号】G633.8           【文献标识码】A             【文章编号】2097-2539(2023)06-0125-03

通过创设良好的问题情境,在教学中生成适切的问题,引导学生主动思考进行质疑和对话,全面实现预期教学目标,并对提问及时反思与实践的过程是提高高中化学课堂质量与效率的重要途径,因此本文将围绕“问题情境”的概念,探究目前高中化学“问题情境”创设的障碍,并根据教学实践提出优化策略。

1.高中化学新课程教学中问题情境创设的概念界定

(1)高中化学新课程教学与问题情境

在素质教育改革的宏观背景下,新的高中化学课程全面改革了现有的学科体系框架,不仅是强调基础化学知识的掌握和运用,而且加强了化学与生活实际和人类发展的联系。在学习过程中更加重视学生主体在教学全过程的参与程度,让学生能以自主、合作、探究的方式学习,使学生学会学习。而自主学习则离不开有效问题情境的设计。通过解决具体的化学问题,掌握背后的原理,深化问题解决思维,培育化学学科价值。这样才能进一步加强高中化学新课程改革教学过程的实际效果。

(2)高中化学新课程教学问题情境创设的障碍

高中教育具备其自身的特殊性,由于学业压力的原因,问题情境创设的障碍主要有四方面:问题内容较为枯燥,难以激发学生探究兴趣;问题载体比较单一,书面问题无法深化解决思维;问题互动相对刻板,学生主体地位未能充分发挥;问题效果难以保持,学科价值培育存在困难。因此,必须围绕问题情境创设的障碍进一步优化策略。

2.高中化学新课程教学中创设问题情境的优化策略

(1)挖掘有效材料创设问题情境内容,激发学生观察问题

教师在高中化学新课程教学问题情境创设中,挖掘有效的材料形成问题内容是基础。高中化学教学内容体系广博深厚,而且理解相对比较困难,在规定的教学时间内要求所有的学生熟练掌握具有一定难度。因此教师在教学过程中必须要做好问题内容的设计,以内容激发学生去观察问题。教师在课前进行教学内容的准备时应该把握班级学生的化学基础知识情况,把握教学的重点和难点,让学生自己能够通过问题去探究学习。问题内容关系到问题情境能否有效创立,有效的问题情境高度依赖有效的问题内容,高中化学问题的问题内容设计可以来自生活中常见的化学生活小常识,通过学生熟悉的事物自然引入情境,也可以是思辨性的化学原理内容,通过直观的对比引导学生进入情境。

以鲁科版高中化学《硫的转化》为例说明。硫酸是硫元素的最高价氧化物对应的水化物,是一种典型的含氧酸,掌握硫酸的性质,有助于学生系统掌握硫元素的单质及其化合物之间的内在联系。本节课的核心问题,第一,复习巩固稀硫酸的性质;第二,掌握浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性;第三,了解浓硫酸在加热时氧化性更强,以及常温时与铁、铝发生钝化反应。首先,在问题情境一的创设过程中,从身边现实的生活案例出发,结合案例让学生酸的通性主要体现在哪些方面?从稀硫酸到浓硫酸让学生从浓度变化引出问题浓硫酸的性质是否发生变化。其次,在问题情景二的创设过程中,教师可以实验室进行相关实验,让学生细心观察变化,总结浓硫酸的物理性质。浓硫酸无色,黏稠状液体,密度大,浓和稀之间是否存在转换,教师也可以利用多媒体展示稀释的标准图片。与此同时,教师可以在点滴板的孔穴中进行纸片、硫酸铜晶体、火柴梗分别和稀硫酸、浓硫酸的反应,通过对比试验,让学生以体验为基础,通过分析实验现象、完成结论,享受求知后的乐趣。最后,教师可以结合生活中的硫酸反应案例让学生根据浓硫酸的三大特性去探讨为什么实验室制备氢气时常用浓硫酸干燥?浓硫酸还能干燥哪些气体?不能干燥哪些气体等问题,通过这些问题让学生进一步把握浓硫酸的钝化反应。

(2)组织多样活动创设问题情境过程,鼓励学生分析问题

教师在高中化学新课程教学问题情境创设中,组织多样的活动形成问题过程是关键。在高中化学问题情境创设过程中,教师可以巧用“丰富多样的教学形式和教学手段”活跃问题情境,让学生在活动中主动去分析问题。在高中化学教学过程中,教师的目的不仅仅只是让学生掌握具体的化学知识,最关键的是要让学生能够在化学问题情境活动的过程中学会自己探究化学问题背后的奥秘,独立训练、分析化学问题能力,在分析问题的过程中形成有效的思维方法。问题的分析应该通过活动实现,而不是靠教师讲解。高中化学课堂的活动一方面可以根据化学课程的性质的组织化学实验教学活动,另外可以借鉴不同学科的活动形式如合作探究、主题辩论等活动激发学生分析化学问题。

以鲁科版高中化学《氧化还原反应》为例说明。氧化还原反应是日常生活、工农业生产和现代科技中经常遇到的一类重要的化学反应。氧化还原反应这一节课的核心问题有三个,分别是通过分析化学反应中元素化合价的变化,使学生理解氧化还原反应的概念,通过化合价的升高或电子的得失,学会判断一个反应中的氧化剂和还原剂,通过对典型化学反应的分析,使学生掌握氧化还原反应的本质是电子转移。因此,在教学过程的问题情境创设过程中可以依次设计三个活动。活动一,设计合作探究活动,先带领学生重温氧化还原反应的相关概念和知识,通过播放相关的化学視频演示,让同学通过合作探究氧化还原反应的概念。在组织合作的过程中教师可以联系生活实际,给学生讲解比较常见的氧化还原反应。例如,下列物质在潮湿空气中露置易被氧化而变色的有哪些?教师可以给学生准备FeSO4溶液、生铁,Na2O2。让学生进行讨论分析,明白相关的理论基础。活动二,教师可以利用具体的实验过程,结合特定的化学方程设计具体的实验过程,进一步强化突破氧化还原反应的特征。在这个活动过程中教师也可以设计化学方程式判断比赛,让学生在判断的过程中掌握氧化还原反应的本质。活动三,教师要注重从氧化还原反应特征到本质的过渡,由表及里突出重点、突破难点。结合以往知识从氧化还原反应角度在一起探究实验室制取氢气的实验。请学生动手设计实验更直观地证明Zn把电子失去给了H+,还可以谈谈生活中应用氧化还原反应的例子,如钢铁腐蚀、电池、金属冶炼,电镀等。

(3)搭建师生平台创设问题情境互动,引领学生解决问题

教师在高中化学新课程教学问题情境创设中,搭建和谐师生平台形成问题互动是支撑。高中化学进行问题情境创设,实际上也是在促进师生同步发展。教师在创设问题情境的过程中不断调整自己的教学思路,提高自己教学的针对性;同样学生在解决问题的过程中也会在教师的引导下不断深化对问题的理解,提高解题的效率。因此,教师必须重视与学生在问题情境过程中的互动效率和互动质量。一般而言,高中化学教师在教学中的互动偏于形式化,没有起到应有的引导作用,同时教师无法把握学生之间的个体差异性,不利于每个学生真正找准自己的问题切入点,从而能够有效提高化学成绩。因此,教师可以在高中化学问题情境互动中改变互动形式。例如,教师可以和学生转换身份进行讲解互动,也可以让学生与学生之间进行互动讲解,让学生真正分析自己的问题,讲出自己的原因。

以鲁科版高中化学《认识简单有机物》为例说明。简单有机物是化学世界常见的物质,也是学生们在学习过程中经常接触的概念。认识简单有机物这节课的核心问题分别是掌握烷烃的物理性质的相似性和递变性,烷烃的化学性质;掌握甲烷的物理性质和化学性质,理解甲烷的特征反应取代反应的本质;认识有机物的特性,与无机物性质的不同。因此,教师在问题情境设计的过程中必须有效通过互动引导学生正确解决问题。首先在问题一的情境创设过程中,让学生合作讨论我们熟悉的甲烷是最简单的有机化合物,通过书写出它的电子式和结构简式探讨有机化合物有什么一般特点。在该问题的合作探讨过程中教师要充分尊重学生的主体地位,让学生在观察电子式的过程中总结有机物中:①碳原子可以形成4个共价键。②碳原子间成键方式多样。其次在问题二的情境创设过程中教师要引导学生围绕甲烷的结构式探究甲烷分子中原子的连接顺序及空间位置关系。在这个探究过程中教师可以通过对比质询让学生从几种烷烃的结构简式得出相邻烷烃分子在组成上均相差一个CH2原子团。结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,互称同系物。最后在问题三的情境创设过程中教师激发学生联系生活实际中想一想烷烃可能具有哪些性质。如天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷;护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡,其主要成分含碳原子数较多的烷烃。并通过CH4、C3H8燃烧的化学实验让学生观察Cl2与CH4反应生成了哪些产物?物质的量最多的是什么产物?有机产物中哪种产物常温下是气体?从而引导学生得出有机物的物理性质和化学性质。

(4)树立评价体系创设问题情境反思,促进学生深化问题

教师在高中化学新课程教学问题情境创设中,树立科学评价体系形成问题反思是补充。在问题情境解决的过程中,一道题只有通过反思才能完成其最重要的价值追求。很多时候在一定的情境下,学生能够自然而然地推导出問题的答案,但是脱离周围同学的影响和教师的引导,学生的自主探究问题能力就会降低。而且很多学生在分析问题的时候只是就问题谈问题,问题稍微变换形式就缺乏灵活处理的能力,这反映出问题总结能力的不足。再加上学生不可能在一节课的学习过程中都取一模一样的效果,因此教师需要对于学生问题情境的解决过程和解决结果进行综合评价,让学生能够在不断地综合性评价过程中提升自己的学习水平。评价方式可以从单一的自评、他评方式出发,也可以围绕实践活动的整体效果对学生的整体表现进行综合评价。

例如,以高中化学《金属的腐蚀与防护》为例说明。金属的腐蚀和防护与同学们的日常生活密切相关。本节课的核心问题有三:认识金属电化学腐蚀原理的创新应用;通过实验设计和探究,认识金属电化学腐蚀原理;通过对实验现象的分析,深度认识吸氧与析氢腐蚀原理,正确书写电极反应式。首先,在问题情境一中播放PPT展示双吸剂和暖贴的图片、主要成分和作用特点的资料。提出问题,根据其主要成分思考:一包“双吸剂”为什么能快速吸收 O2?一片暖贴如何能快速产生大量热?铁与空气中 O2反应是很慢的,这里是如何让反应快速发生的呢?从物质成分和反应速率这两个角度,激发学生思维,帮助学生关联原电池模型,教师可以让部分学生上台进行分享,在分享的过程中教师可以根据学生的不同总结评选出最优秀的内容,让其他学生进行记录了解。其次,在问题情境二中围绕钢铁在潮湿的空气中发生的是原电池原理的电化学腐蚀现象,激发小组合作设计思考此过程中两极上发生了怎样的电极反应呢?重点激发学生从试剂角度去检测。在小组探究结束后,教师可以让学生扮演老师,让学生充当老师和其他学生进行互动,给同学讲一讲酚酞溶液在检测过程中发生的重大变化。同样在借助手持技术让学生理解吸氧腐蚀的原理的同时,让学生能够快速反应其背后蕴含的化学方程式,看哪一位同学表现最好。最后,围绕问题情景三,教师可以让学生结合生活中的案例去深入总结吸氧与析氢腐蚀原理,如工厂的钢铁的腐蚀和通常环境下的腐蚀是否相同?利用电极反应让学生能够从自己直观反映上总结内容,教师对此进行综合评价。

总之,高中化学教学的进步离不开课堂上的每一个问题积累。问题情境的创设从内容、活动、互动、反思四个环节入手,才能真正发挥问题情境的价值。将问题情境进一步优化,从而帮助课堂效率的真正提高。

参考文献

[1]孙景霞.高中化学课堂问题情境创设研究[J].新课程研究,2022(04).

[2]袁霄.高中化学新课程教学中问题情境创设分析[J].高考,2023(01)

[3]余秋红.试析高中化学教学中的问题情境创设[J].高考,2022(15).

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