情境探究式教學(xué)在高三化學(xué)課堂中的運(yùn)用

呂玉鈞

【摘要】2021年廣東正式采用新高考的模式，它的命題趨向主要是以學(xué)科素養(yǎng)為導(dǎo)向，凸顯必備知識(shí)，強(qiáng)化關(guān)鍵能力，優(yōu)化情境設(shè)計(jì)，關(guān)注科學(xué)本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的考查要求。為了能讓高三的學(xué)生適應(yīng)新高考的特點(diǎn)，情境探究式教學(xué)就是能凸顯化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的一種重要的教學(xué)模式，它是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)特定的情境，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，自主地探究事物的整體結(jié)構(gòu)、作用、性質(zhì)等的教學(xué)過(guò)程。本文以復(fù)習(xí)化學(xué)平衡狀態(tài)為例來(lái)探討情境探究式教學(xué)在高三化學(xué)課堂中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】新高考? 學(xué)科素養(yǎng)? 情境探究式教學(xué)? 高三化學(xué)課堂

【中圖分類號(hào)】G633.8 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2023）07-0130-03

隨著2017年新課標(biāo)的實(shí)施，2021年廣東新高考的正式改革，化學(xué)學(xué)科在廣東新高考改革中作為一門選擇性考試科目，是很多考生理想的選科之一?；瘜W(xué)與日常生活緊密聯(lián)系，是社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步的重要基礎(chǔ)學(xué)科。學(xué)生在化學(xué)學(xué)科的獲得感，有益于社會(huì)的發(fā)展。通過(guò)研究2021年廣東化學(xué)高考的試題，發(fā)現(xiàn)廣東新高考化學(xué)的命題特點(diǎn)：試題遵循課程標(biāo)準(zhǔn)，以核心價(jià)值觀為引領(lǐng)，以學(xué)科素養(yǎng)為導(dǎo)向，凸顯必備知識(shí)，強(qiáng)化關(guān)鍵能力，優(yōu)化情境設(shè)計(jì)，關(guān)注科學(xué)本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的考查要求。不管是選擇題還是綜合大題，都是以創(chuàng)設(shè)日常生活、生產(chǎn)環(huán)保、學(xué)生探索、實(shí)驗(yàn)探究和化學(xué)史等真實(shí)情境作為載體，注重考查學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決真實(shí)問(wèn)題的綜合能力，學(xué)生需要將自己置于真實(shí)情境之中，領(lǐng)悟情境所呈現(xiàn)的信息，揣摩出題者的意圖，這種能力的養(yǎng)成不是一朝一夕可以得到的，需要學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中經(jīng)常接觸新材料的題目，讓學(xué)生身臨其境，提高解題能力。同樣，要想學(xué)生綜合能力得以提高，那么作為高三的化學(xué)教師，在平時(shí)的高三復(fù)習(xí)中，就該改變教學(xué)理念，深化必備知識(shí)的教學(xué)研究，減少機(jī)械化將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的重復(fù)、減少死記硬背和盲目刷題，注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)、知識(shí)整合的過(guò)程和學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)。本文以復(fù)習(xí)化學(xué)平衡狀態(tài)為例來(lái)探討情境探究式教學(xué)在高三化學(xué)課堂中的應(yīng)用。

一、情境探究式教學(xué)在高三化學(xué)課堂中的運(yùn)用意義

高三的學(xué)生，要面對(duì)高考的挑戰(zhàn)，在平時(shí)應(yīng)試的備考過(guò)程中心理壓力是比較大的，學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)生活中，主要是以學(xué)習(xí)為主，沒(méi)有太多其他的課外活動(dòng)，生活也比較單調(diào)，如果課堂也過(guò)于沉悶，只是“老師講，學(xué)生聽”的這種模式，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間久了，會(huì)產(chǎn)生疲憊的心理，學(xué)習(xí)效率不太高，對(duì)新高考的必備能力的儲(chǔ)備也達(dá)不到要求，學(xué)生的核心素養(yǎng)也起不到全面的培養(yǎng)作用，不利于新高考題型的適應(yīng)。因此，在高三的化學(xué)復(fù)習(xí)課堂上，教師更需要更新教學(xué)模式，活躍課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂中來(lái)，感受課堂的學(xué)習(xí)樂(lè)趣，從而提高學(xué)生思維能力，增強(qiáng)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)的能力。其中，情境探究式教學(xué)就是深受高三師生喜愛的一種重要的教學(xué)模式，很符合高考應(yīng)試中我們學(xué)生需要掌握的一種能力，讀懂情境材料，獲取與課本相關(guān)的信息。它是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)特定的語(yǔ)言、形、聲、色、問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)等情境，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，自主地探究事物的整體結(jié)構(gòu)、作用、性質(zhì)等的教學(xué)過(guò)程。

二、情境探究式教學(xué)的流程

一般情況下，高三化學(xué)課堂中實(shí)施情境探究式教學(xué)的基本流程如下：

三、情境探究式教學(xué)在高三化學(xué)課堂中的應(yīng)用案例

1.借助工業(yè)生產(chǎn)原理創(chuàng)設(shè)探究情境，導(dǎo)入新課

[情境材料]工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，其化學(xué)方程式如下：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），? ΔH=-92.4 kJ· mol-1。

[思考]在工業(yè)合成氨的過(guò)程中，需要主要考慮哪幾個(gè)方面的問(wèn)題？

[學(xué)生討論并回答]學(xué)生結(jié)合已學(xué)過(guò)的知識(shí)聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際，回答從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)的限度角度來(lái)考慮生產(chǎn)效益。

設(shè)計(jì)意圖：新課標(biāo)及新高考改革的趨勢(shì)是讓教育回歸生產(chǎn)生活，讓學(xué)生確確實(shí)實(shí)感受理論指導(dǎo)實(shí)踐。以著名的工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理作為情境，讓學(xué)生設(shè)身處地感受作為生產(chǎn)的指引人，應(yīng)該從哪幾個(gè)方面去考慮生產(chǎn)的實(shí)際，進(jìn)而自然地引入本節(jié)復(fù)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容：化學(xué)平衡狀態(tài)。學(xué)生會(huì)特別地興奮，覺(jué)得自己所掌握的知識(shí)可以解決實(shí)際生產(chǎn)的問(wèn)題，有種想親自去體驗(yàn)生產(chǎn)的沖動(dòng)。這樣的導(dǎo)課不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，還可以增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

2.巧用工業(yè)合成氨的情境，提出探究問(wèn)題

根據(jù)工業(yè)合成氨的實(shí)際生產(chǎn)情況，探討以下兩個(gè)問(wèn)題：

[探究問(wèn)題1]一定溫度下，在容積為1L 的密閉容器中充入1mol N2和3molH2，充分反應(yīng)完成后，實(shí)際上測(cè)出反應(yīng)放出熱量小于92.4kJ，主要原因是什么？

[探究問(wèn)題2]一定溫度下，在容積為1L 的密閉容器中充入1molN2和3molH2，充分反應(yīng)完成后，測(cè)得 c（N2）=0.6mol·L-1，c（H2 ）=1.8mol·L-1，c（NH3）=0.8mol·L-1，試畫出反應(yīng)的 ν-t、c- t 圖像。

設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)工業(yè)合成氨原理的特點(diǎn)，圍繞生產(chǎn)的實(shí)際，提出了兩個(gè)相關(guān)的探究問(wèn)題，這為學(xué)生獨(dú)立思考提供了思路，可以讓學(xué)生快速進(jìn)入一種積極的思考狀態(tài)，為下一個(gè)階段學(xué)生自主探究做好鋪墊。

3.學(xué)生自主探究

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)已有的知識(shí)，完成以上兩個(gè)問(wèn)題的探究，可以互相討論完成。

（1）查閱課本及資料，整理信息：①工業(yè)合成氨的反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）為可逆反應(yīng)，根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)，反應(yīng)物和產(chǎn)物同時(shí)存在，原子利用率不可能達(dá)到100%;②可逆反應(yīng)，對(duì)于正向投料的，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度不斷減少，產(chǎn)物濃度不斷增大， ν正逐漸減少，ν逆逐漸增大，在一定條件下，反應(yīng)達(dá)到一定的極限，各組分濃度不再變化。

（2）動(dòng)手實(shí)踐：學(xué)生獨(dú)立完成兩個(gè)探究問(wèn)題，在作業(yè)本上完成。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生帶著兩個(gè)探究問(wèn)題，積極主動(dòng)讀懂信息，查閱資料，獲取相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)并動(dòng)手完成問(wèn)題。通過(guò)學(xué)生的查閱資料和整理信息以及作圖過(guò)程，學(xué)生不僅可以獲取可逆反應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，感知作圖的意義，還可以讓每個(gè)學(xué)生都可以積極主動(dòng)參與到問(wèn)題的解決課堂中來(lái)，做課堂的主人。在自主探究的過(guò)程中，可以幫助學(xué)生建構(gòu)完整的平衡狀態(tài)知識(shí)體系，不斷提升解決問(wèn)題的能力、思維能力以及動(dòng)手能力。

4.討論交流并得出結(jié)論

學(xué)生通過(guò)交流自己探究問(wèn)題的思路及答案，然后做出歸納總結(jié)。

①工業(yè)合成氨的反應(yīng)N2 （g）+3H2（g）?2NH3（g） 為可逆反應(yīng)，原子利用率不可能100%;②工業(yè)合成氨的ν-t、c- t 圖像如下：

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生互相討論，交流分享自己的想法和答案，在這一過(guò)程中養(yǎng)成交換思維的學(xué)習(xí)方法，豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過(guò)問(wèn)題的解決，加深學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)待化學(xué)知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，加上老師的點(diǎn)撥，激勵(lì)學(xué)生自覺(jué)主動(dòng)去創(chuàng)新、探究，指導(dǎo)學(xué)生形成正確的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法。

5.知識(shí)整合、規(guī)律升華

[知識(shí)整合]①可逆反應(yīng)的定義：在相同條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。（學(xué)生自己完成）②可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：三同一小。（學(xué)生根據(jù)可逆反應(yīng)的定義進(jìn)行歸納）③化學(xué)平衡狀態(tài)的定義：在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各組分濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變的狀態(tài)。（學(xué)生自己完成）④化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆、等、動(dòng)、定、變。（學(xué)生自己歸納總結(jié)）

[規(guī)律升華1]恒溫下的定容密閉容器中，下列表述能否說(shuō)明反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）已處于平衡狀態(tài)______

A.ν正（N2）=ν逆（H2）

B.單位時(shí)間內(nèi)有3molH-H鍵斷裂，同時(shí)有6mol N-H鍵生成

C.H2質(zhì)量不變

D.混合物中N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變

E.c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）=1∶3∶2

[規(guī)律升華2]恒溫下的定容密閉容器中，下列能說(shuō)明反應(yīng)H2（g）+I2（g）?2HI（g）達(dá)到平衡狀態(tài)的表述有：______

①混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變。

②混合氣體的密度不變。

③顏色不變。

④容器內(nèi)總壓強(qiáng)不變。

[方法歸納]判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法：“正逆相等，變量不變”。（學(xué)生先總結(jié)，教師點(diǎn)評(píng)，最后形成規(guī)律）

設(shè)計(jì)意圖：首先讓學(xué)生歸納整理知識(shí)點(diǎn)，形成知識(shí)體系，進(jìn)一步加深對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的理解。其次，借助規(guī)律升華，真實(shí)體驗(yàn)特定情境下的化學(xué)平衡狀態(tài)的考查內(nèi)容和方向，通過(guò)將知識(shí)理論用于具體實(shí)踐案例，從而提高學(xué)生思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。最后，學(xué)生通過(guò)規(guī)律提升的訓(xùn)練，領(lǐng)悟化學(xué)平衡狀態(tài)的方法的運(yùn)用，進(jìn)而歸納總結(jié)出判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的一般方法，有利于學(xué)生將知識(shí)內(nèi)化為能力。

6.教學(xué)反思

化學(xué)平衡狀態(tài)是高中化學(xué)知識(shí)中的一個(gè)難點(diǎn)，內(nèi)容抽象，學(xué)生不易理解，而且學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱。因此，本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的最大亮點(diǎn)是以工業(yè)合成氨作為情境主線貫穿整節(jié)課，將復(fù)雜的工業(yè)問(wèn)題簡(jiǎn)單化，逐步進(jìn)階，先用情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，接著用簡(jiǎn)單的探究問(wèn)題讓學(xué)生積極動(dòng)腦、動(dòng)手，逐步啟動(dòng)學(xué)生思維，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，最后用規(guī)律升華歸納出解決判斷平衡狀態(tài)的一般規(guī)律，使內(nèi)容系統(tǒng)化、知識(shí)結(jié)構(gòu)化。課程內(nèi)容容量有點(diǎn)大，個(gè)別題目沒(méi)有充分的時(shí)間讓學(xué)生思考，沒(méi)有關(guān)注到學(xué)生的個(gè)體差異性，需要課后繼續(xù)輔導(dǎo)。

將情境探究式教學(xué)運(yùn)用在高三的化學(xué)課堂，不但有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，給高三學(xué)生日常的學(xué)習(xí)生活增添一份樂(lè)趣，還可以使學(xué)生在情境探究式教學(xué)中提升自己的思維能力，讓自己的動(dòng)手實(shí)踐能力增強(qiáng)，凸顯學(xué)生課堂的主體地位。情境探究式教學(xué)的關(guān)鍵是如何選擇好的情境素材，好的素材可以更快將學(xué)生帶入到課堂的狀態(tài)中來(lái)，更能引起師生的共鳴。因此，我們常常會(huì)考慮到底選什么樣的素材會(huì)更好呢？通過(guò)研讀2021年廣東化學(xué)高考的試題以及這兩年各地的模擬試題所選的素材，本人覺(jué)得可以選擇生活化氣息較強(qiáng)的素材、國(guó)內(nèi)外一些重要的發(fā)明、新藥物的發(fā)現(xiàn)、新材料的開發(fā)等時(shí)事熱點(diǎn)、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)探究素材、古文、工業(yè)生產(chǎn)等等具有吸引力的材料用在我們的情境探究式課堂中，可以使課堂氛圍更好。選好素材之后我們需要對(duì)情境材料進(jìn)行加工，將素材拆解成一個(gè)個(gè)與課本知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的探究問(wèn)題，由淺入深地去設(shè)置問(wèn)題梯度，學(xué)生在情境線和問(wèn)題線的引導(dǎo)下不斷思考，然后通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐、小組討論解決問(wèn)題，使學(xué)生的知識(shí)體系得到系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化，創(chuàng)新思維能力也能得到很好的鍛煉，學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)得到了全面的發(fā)展，我們教師的課堂組織能力也得到了較好培養(yǎng)，使得整節(jié)化學(xué)課呈現(xiàn)了不錯(cuò)的效果。

總之，通過(guò)情境探究式教學(xué)在高三化學(xué)課堂的運(yùn)用實(shí)踐，我們更能體會(huì)到改變高三化學(xué)課堂現(xiàn)有的教學(xué)模式是件很迫切的事。為了能讓學(xué)生得到全面的發(fā)展，我們應(yīng)該積極主動(dòng)地創(chuàng)設(shè)具有吸引力的探究情境，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與課堂，積極探究，學(xué)會(huì)小組合作討論問(wèn)題，提升學(xué)生的分析解決問(wèn)題的能力，從而提高高三學(xué)生的備考效率，進(jìn)而提高學(xué)生的化學(xué)成績(jī)。

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