新高考背景下高中化学教学效率提升策略研究

鄂尔多斯市

一、新教材选科模式下高中化学教学的现实困境

1. 化学课时压缩与知识扩容的矛盾

新高考模式下，化学课程教学普遍减少至每周 3-4 课时，而教材内容涵盖物质结构、反应原理、有机化学等选择性必修模块，知识点密度显著增加。例如《化学反应原理》新增电化学动力学分析，但传统教学需20 课时完成的内容被压缩至12 课时。

2. 学生分层与教学统一的矛盾

选科学生化学基础差异大：部分学生以升学为目标，要求深入掌握；部分学生仅为完成学业要求，导致课堂效率两极分化。

3. 实验教学与理论课时的矛盾

新教材强调“证据推理与模型认知”核心素养，实验课时占比需达 30% ，但实际教学中常因时间不足被压缩为“教师演示”或“视频替代”。

二、基于核心素养的教学设计优化策略

（一）重构知识体系：单元整合与主题式教学

1. 跨章节知识整合

例如，将必修一《物质及其变化》与选择性必修一《水溶液中的离子反应与平衡》整合为“物质转化与平衡体系”单元，通过离子反应主线串联酸碱盐、沉淀溶解、氧化还原等内容，减少重复讲解。将必修二中化学反应与能量与选择性必修一化学反应原理中第一章化学反应的热效应、第四章化学反应与电能内容进行整合讲解。

2. 创设真实情境驱动学习

将抽象概念、原理或反应置于学生可感知、可理解、可参与的“真实世界”背景中，激发兴趣，明确学习目的。以“碳中和背景下的能源转化”为主题，融合原电池、电解池、反应热计算等知识点，设计项目式学习任务，促使学生在问题解决中自主构建知识网络。调查校园或社区内铁质设施（栏杆、自行车棚）的锈蚀情况。学生需要探究铁生锈的本质（Fe 的氧化， O₂ 的还原），分析不同环境（湿度、电解质）对腐蚀速率的影响，学习并设计或评估不同的防锈方法（涂层、牺牲阳极保护法原理）。

（二）课堂效率提升：课堂分阶段任务驱动

1. 课前导学阶段

例如课前提供不同金属材料，让学生设计水果电池方案并预测电压。课堂导入发布微课视频（如原子轨道模型动画）与导学案，要求学生完成基础概念填空，并通过在线平台反馈疑难问题。

2. 课中分层任务探究阶段（以原电池为例）

基础任务（10 分钟）：组装原电池并跟换电极、电解质，探究电压的变化规律。

进阶任务（20 分钟）：分组讨论实验方案可行性并进行微观解释，最后总结工作原理。

拓展任务（10 分钟）：结合高考真题进行知识迁移应用，分析原电池设计的情境和工作原理，体会考点考查范围。

3. 课后巩固阶段

布置分层作业：A 层（基础题）、B 层（高考真题变形）、C 层（科研论文简化题），满足不同层次学生需求。

每周安排早测、午测、晚测，每周分别进行一次，达到讲授知识点的重现与应用，检测学生对所学知识点掌握的程度进而进行查漏补缺。

（三）实验教学创新：微型化与AI 智能化结合

实验教学可以从资源节约、安全可控，向精准反馈、沉浸体验的

深度革新。

1. 开发微型化实验

微型化实验通过生活物品替代和装置微缩设计，实现药品减量、污染可控、操作安全，尤其适合条件有限或高危实验的课堂化开展。例如利用注射器改进“Cu 与稀 HNO ₃反应”实验，在注射器内进行反应后并吸入空气形成密闭系统，实现有毒气体 NO 的生成、转移及后续反应（如 NO⟶NO ₂的转化），全程药品用量仅为常规实验的1/10，且可观察气体体积和颜色变化。其优势在于装置简易（成本不足 5 元）、现象明显（活塞移动看体积变化）、绿色安全（残余酸液吸入NaOH 中和），解决了传统实验的毒气泄漏问题。

2. AI 智慧实验与虚拟仿真可视化教学

有条件的学校可以在实验室的每个终端配备 3 个摄像头（顶视全局 + 侧视细节 + 人脸识别），在“酸和碱的化学性质实验”中，系统通过多角度摄像头记录学生操作（如试管使用、溶液配制），AI 自动分析动作规范性并实时赋分。学生也可回看操作视频自主修正错误（如药匙取药姿势），教师基于数据报告精准指导，实现“教学评一体化”。化学实验操作考试应用中也可实现效率提升，评分实现公平合理。实验完成后 AI 即时生成评分报告（如“手腕未轻拍导致药品洒落，扣5 分”）。

目前已开发了很多化工主题 VR 资源（含合成氨、石油工业等），覆盖 140+ 实验器材和 130÷ 实验场景，例如在“纯碱工业”实验中，学生佩戴 VR 眼镜“进入”虚拟化工厂，操作设备模拟侯氏制碱法全流程，AR 动态解析反应方程式，同步展示晶体析出微观过程。

在实验创新中利用 AI 赋能，解决了实验操作的难题并达到了教学的目的，交互式体验激发了学生主动探索复杂问题的热情。

三、精准化、个性化辅导并进行有效教学评价

1. 错题追踪与专项突破，建立班级错题数据库，统计高频错误点（如电极反应式书写错误率达 60% ），针对性设计“电化学方程式三步法”专题训练。开展微专题辅导，利用课后服务时间讲解共性难题。

2. 学习共同体构建，成立“化学研究小组”，教师定期发布典型例题或实践课题，鼓励学生互帮互助去解决，将研究成果计入过程性评价。

3. 教学评价分层化，设置A 卷（侧重知识应用）与B 卷（侧重基础理解），学生可根据目标选择考核难度。

四、效果预测分析

以一定数目的学生为样本，实施上述策略一学期后；平均课时利用率可能会提升，单元测试及格率应该会上升；学生实验的积极性和设计能力会显著提高。

面对新高考改革的挑战，高中化学教学需打破传统“知识点覆盖”模式，转向“素养导向、效率优先”的新范式。通过课程重构、技术赋能和精准辅导，方能在有限课时内实现教学质量与核心素养的双重提升。

参考文献

[1] 教育部 . 普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2] 王磊 . 核心素养导向的高中化学单元教学设计 [J]. 化学教育，2021（9）.