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Frontier Technology Education Workshop

情境浸润式教学促进高中生化学核心素养发展

作者

刘洋洋

陕西省延安市宝塔区第二中学 716000

引言:高中化学教学面临理论抽象、概念繁多等挑战,而传统教学模式往往难以激发学生学习主动性,情境浸润式教学作为一种创新教学模式,强调将化学知识置于生活实际或科学前沿情境中,让学生在接近真实环境中主动探究学习。探讨情境浸润式教学如何通过环境构建、问题探究与实验活动三个方面促进高中生化学核心素养全面发展,旨在为高中化学教学改革提供实践参考,促进学生科学素养与创新能力培养。

一、情境浸润式教学设计,化学学习环境构建

情境浸润式教学设计以真实问题为核心,通过创设贴近生活或科学前沿情境,将化学知识巧妙融入学习环境,教师先需精心选择具有启发性情境素材,如环境污染治理、新材料开发或能源转化利用等热点问题,确保情境具备科学性、趣味性与挑战性。在情境设计过程中教师应注重提炼化学核心概念,使学习内容既符合课程标准要求又能激发学生探究欲望,例如在讲授酸碱平衡知识时,设计如何调控土壤酸碱度提高农作物产量情境,引导学生从农业生产实际问题出发,主动探索 pH 值变化规律与缓冲溶液原理。此类教学设计不仅让抽象概念具体化,更使学习目标明确化,有效提升学生学习兴趣与参与度。

学习环境构建方面情境浸润式教学强调物理空间与虚拟环境相结合,创造多维互动学习场景,现代化学教室可配备数字化展示设备、模拟仿真软件与实验操作区域,形成理论学习、模拟操作与实际验证一体化空间。网络学习平台建设也不可忽视,教师应当通过建立线上学习社区,提供拓展资源与讨论空间延伸课堂教学边界,这些环境支持让学生沉浸于化学学科氛围中,感受化学变化魅力,培养学科认同感与学习自信心。

二、情境浸润式问题探究,化学思维能力提升

情境浸润式问题探究以培养科学思维为目标,通过设置开放性问题激发学生高阶思维能力,教师设计问题时应遵循问题链原则,即从现象观察到机理分析再到应用拓展,形成递进式思维训练路径。针对问题设计突破简单知识再现模式,促使学生运用分析、比较、推理等思维方法解决问题,培养批判性思维与创造性思维能力。探究过程中教师应采取适当引导而非直接灌输方式,鼓励学生通过小组讨论、资料查阅等方式寻找答案,此类探究活动注重培养学生证据收集、逻辑推理与结论验证能力,促进科学思维方式形成。问题探究过程中学生常面临认知冲突与挑战这恰恰是思维发展契机,教师应鼓励学生勇于质疑、大胆假设、认真求证,在思维碰撞中形成科学思维习惯,通过系统性问题探究活动学生不仅掌握化学知识,更重要获得思考化学问题方法与策略,实现思维能力全面提升。

在人教版必修一海水中重要元素——钠和氯教学中,情境浸润式问题探究可从海水淡化现实情境切入,设计问题链引导思维深化。教师先展示全球水资源分布图与海水淡化厂图片,提出为何世界各国投入巨资建设海水淡化工程引发思考,继而设问海水淡化技术核心难点何在引导学生关注海水成分特点。学生通过查阅资料发现钠离子氯离子含量高是海水主要特征,进而思考钠氯元素如何从海水中分离提取问题,此时教师引导学生将目光转向钠氯化学性质,设计氯气工业制备原理与能耗问题如何解决思考任务,学生需运用氧化还原原理分析电解饱和食盐水反应机理。设置氯气广泛应用背后可能环境风险与对策拓展问题,学生需从绿色化学角度思考产业发展与环境保护平衡。整个问题链设计让学生思维从现象观察、成分分析、原理探究到应用评价逐层深入,既巩固钠氯元素知识又培养分析问题解决问题能力,实现化学思维全面提升。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率,更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观,为学生的未来发展奠定坚实基础。

三、情境浸润式实验活动,化学应用素养培养

情境浸润式实验活动突破传统验证性实验局限,强调将实验设计与现实应用问题紧密结合,引导学生主动探索化学原理在实际生活中应用价值,此类实验活动注重创设贴近生活或社会热点情境,使学生感受化学学科魅力与社会价值,增强学习动机与学科认同感。实验过程中学生需自主规划实验方案,选择适当仪器设备与试剂制定操作流程与安全预案,培养实验设计能力与安全意识,教师应注重引导学生观察现象、记录数据、分析结果、得出结论全过程科学思维训练,让学生体验科学探究完整流程。实验结果交流与反思环节也不可忽视,鼓励学生分享实验成果评价实验方案优缺点,提出改进思路培养反思能力与创新精神。情境浸润式实验活动重视知识迁移与应用创新,强调学生将实验成果转化为解决实际问题方案或发明创造,促进学生综合运用化学知识解决复杂问题能力提升,全面培养学生化学应用素养。

在人教版必修二有机化合物教学中,应当设计绿色香水制作情境实验活动培养学生化学应用素养教师先引入化学与美主题,介绍香水工业发展历史与现代香料合成技术,激发学生兴趣。随后设置任务:小组合作设计并制作一款绿色环保型香水,学生需查阅资料了解天然香料提取方法与合成香料制备原理,比较不同香料来源优缺点,从环保角度选择适合原料与提取方法。实验前学生需绘制香料分子结构,分析其官能团特点与气味关系预测不同香料混合效果,实验中学生可采用蒸馏法从植物材料(如橙皮、薰衣草)中提取精油,或利用酯化反应合成具有水果香气酯类化合物,再将获得香料溶于适量乙醇配制成香水。成品完成后学生需撰写实验报告,分析香水成分与气味关系,评价自制香水环保性能与市售香水区别,并设计包装与营销方案。

结论:情境浸润式教学通过创设真实学习环境、设计问题探究活动与组织应用型实验,有效促进高中生化学核心素养发展,此教学模式能够显著提升学生学习兴趣与参与度,培养科学思维方法与问题解决能力,增强实验操作技能与应用创新意识。情境浸润式教学打破传统教学局限,为学生提供全方位沉浸式学习体验,使化学学习从知识获取转向能力培养与素养发展。未来教学实践中教师应进一步探索情境设计多元化、问题设置层次化、实验活动开放化途径,推动高中化学教学改革创新。

参考文献

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[2] 王九龙.学科核心素养在高中化学课堂中的浸润式教学[J].试题与研究:教学论坛, 2019(19):1.

[3] 曹晓香,罗芸芸.高中定量实验浸润式教学探究[J].新课程(教研版), 2021, 000(023):83.