高中化学大概念教学中情境创设与问题驱动的融合实践研究

引言：化学大概念作为连接学科知识与核心素养的关键纽带，在高中化学教学中承担着知识结构化与思维系统化的重要使命。当下教学存在的难点在于抽象的化学原理、化学规律与学生的实际生活经验脱节严重，学生也很难被调动学习的积极性；另一方面，教师习惯单个知识点教授，很少会对学生“解决问题”进行有效的训练。新课标强调“解决问题”，设置问题和环境联系的教学设计方法可以成为突破当前困难的好办法，能够将化学知识情境性和问题嵌入环节相整合，该整合方式采用具有真实感的情境和逐步发展的问题展开，改变了原有知识表述的抽象和静态特征，彰显了探索性和应用型特征。为了改变上述教育现状，依据本校的高中化学教学的现实，从各个方面对两种方法展开实施策略分析，以期给教育工作者提升教育水平服务。

一、真实情境的问题链开发：实现三级认知跃迁

化学大概念的建立依赖于真实可感知的学习环境，同时以逻辑问题串引导学生由现象探究到本质。

例如，在进行“水溶液中的离子平衡”化学大概念教学时，我们可以形成3 个层次的情境系统：生活实例——实验室探究——公共讨论话题，并以此问题串推动学生认识发展。具体实施过程中，教师由与学生生活密切相关的情景开始，给出博兴县老城区工业水环境中的污水信息报告单，引发学生最原始的问题：“为什么要调 pH 来中和水？”。再转入实验室情境，给出含有铬离子的水样及检测装置，并在此情境引发学生的问题：“如何用实验方法来证明存在 Cr 离子？”再次提升到宏观社会情景，提出问题：“从离子平衡角度考虑，如何制定出经济又有效的污水处理方案？”教师在此过程中，可以引导学生运用如经济分组二维图等工具帮助学生分析化学反应过程，让问题连接到大概念——性质和变化。具体由近及远、由小到大的问题引导方式使得学生能通过解决现实问题加深对大概念的理解。

二、跨学科情境的认知整合：构建多维问题矩阵

要提升运用大概念、迁移和拓展大概念的能力，就要突破单一学科壁垒，在创设跨学科情境、设置跨学科问题时促进知识网状连接。

以“能量转化”为例，可以构建包含“化学知识－化学史－化学技术”的3 个维度情境，并提出问题串。教学过程中，首先教师要创设一个合适的历史情境，通过播放有关伏打电池发明过程的资料片，提出“科学家是如何从生物现象中获得做电池的灵感”的历史探究性问题；其次，创设一个纵横的理论情境，结合物理学电学中的电磁学知识，提出“在原电池装置中，能量是如何从化学能转化为电能的”这类基本探究性问题；再者，创设一个实践应用情境，设计“如何改进电池结构以提高能量转换效率”的创造性研究性问题，其中，可以使用虚拟实验室来演示微观粒子的运动轨迹，以帮助学生从宏观和微观角度形成交叉理解。这个纵横交叉的情境与问题组块既强化了“能量转化”这一大主题的多样表达方式，也培养了学生运用多学科知识解决复杂问题的能力。通过这样的多维问题矩阵，学生不仅能够从历史、理论和实践三个层面深入理解“能量转化”的本质，还能够在解决问题的过程中逐步形成系统性思维。

三、依托多媒体技术手段，创设单元大概念教学情境

在大概念统领下开展高中化学单元整体教学时，以多媒体为依托构建大主题情境主要分为创设问题解决情境和生活情境两个层面，以此激发学习者的兴趣，调动其积极性，提高其问题解决能力和创造性思维能力。

创设问题解决情境指教师运用信息技术再现或呈现与化学有关问题的情境，并引导学生运用大概念思维模式处理和解决问题。对于“硫及其氧化物转化”课程的整体学习，教师可以创设一个拟真地开采硫磺矿任务情境。通过信息技术，学生能够看到硫磺矿开采点的地理位置、矿石的种类以及开采可能会遇到的问题。然后，教师提出一连串问题，例如：“怎样可以从硫磺矿中提炼硫磺？”“在提炼过程中会产生何种有毒的物质？该如何处理这些有害物质？”“硫磺如何转化为硫酸？”等。学生必须运用大观念思维模式，结合已掌握的化学知识对问题进行分析和解决。例如，学生可能会拟定一套实验计划，模拟实验流程实现硫黄提炼过程或计算硫磺转化为硫酸的化学方程式中的平衡值。

生活化情境即把化学知识与学生的生活相连，以多媒体的形式构建生活化情境。在这一课中的“硫及其化合物之间的转化”一节，教师可以以硫磺为背景搭建情境，例如展示含有硫磺的一些物品，如火柴、洗涤剂等，进而让学生了解硫磺在这些产品中所起到的作用以及相应的化学原理等。

结束语

情境创设与问题驱动的融合为高中化学大概念教学注入了新的活力，其真实性、整合性、探究性的特征有效破解了传统教学的认知隔阂与应用局限。通过真实情境问题链的开发，化学知识的实用价值得到充分彰显；借助跨学科问题矩阵的构建，大概念的迁移应用能力得以培养；依托数字化问题序列的设计，微观世界的探究深度显著提升。然而，融合实践需始终坚守学科本质，未来教学中还需关注情境真实性与问题适切性的动态平衡、技术应用与传统实验的有机结合等关键问题。教师应把握情境创设与问题设计的融合点，使教学活动真正服务于化学核心素养的培育与科学思维的养成，最终实现从知识掌握到能力生成的升华，为培养创新型化学人才奠定基础。

参考文献：

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