基于“真实—思维—素养”的高中化学情境课堂教学范式论文
2026-06-25 17:27:57 来源: 作者:xuling
摘要:构建高中化学情境课堂,既要重视运用教材中的情境来提升学生的化学学习成效,又要善于借助生活、生产、化学史以及前沿高科技中的真实素材,创设契合学生认知特点的教学情境。
[摘要]构建高中化学情境课堂,既要重视运用教材中的情境来提升学生的化学学习成效,又要善于借助生活、生产、化学史以及前沿高科技中的真实素材,创设契合学生认知特点的教学情境。本文聚焦于“真实—思维—素养”三维模型的应用,详细阐述其内涵与构建路径,并结合概念课、实验课、复习课等不同课型开展实践,力求有效推动化学课堂由知识传授型向素养培育型转变。
[关键词]高中化学,情境课堂,教学策略
《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)倡导“素养为本”的教学理念,明确强调真实、具体的情境是培育学生化学学科核心素养的关键依托。这就要求教学从单纯的知识传授,转变为在复杂真实的问题情境中,培养学生解决问题的能力、思维方式和品格素养。在此背景下,笔者尝试构建“真实—思维—素养”三位一体的教学模型。该模型致力于将情境从作为“导入素材”的地位,提升为贯穿教学始的结构化认知场域:以源于生活与学术的真实问题为出发点,促使学生经历化学学科独特的思维过程,最终在问题解决的过程中实现核心素养的内化以及价值认同,形成“真实驱动思维,思维凝结素养”这样层层递进的教学逻辑。
一、“真实—思维—素养”三维模型内涵与构建路径
(一)模型内涵
在该模型中,三个维度并非简单叠加,而是在核心学习理论指导下,各自承担关键角色并遵循特定要点构建的有机整体(见表1):“真实”维度在情境认知理论指导下,创建驱动学习的意义场域;“思维”维度在建构主义理论指引下,规划心智发展的进阶阶梯;“素养”维度则在认知负荷理论优化下,确保高阶能力的内化效率。三者环环相扣,共同将化学课堂从知识传授场所,转型为学科实践型课堂。

(二)构建路径
1.以真实为锚点,构建情境课堂大主线
在路径设计阶段,教师要以真实作为锚点,搭建起一条贯穿单元整体教学的大主线。这一设计以发展学生核心素养为目标,其理论依据是情境认知理论,该理论认为知识是在解决真实问题的过程中生成与发展的。基于此,教师需严格依照课标要求,把教材中分散在正文、实验、科学史话等十四个模块里的多样化情境素材整合起来,并沿着知识本原的脉络进行系统串联。这条大主线里的“真实”,是学习的基础性场域,其构建的关键在于兼具本原真实(联结知识在生活、科技中的原始应用)和认知真实(符合学生的最近发展区)两个属性。如此一来,就能把课堂转变为可进行意义协商的学习共同体,为知识建构创设具有社会文化意义的实践情境。
2.以思维为引擎,构建情境课堂问题链
在实施阶段,要以思维作为驱动力量,构建情境课堂中的小问题链。当真实的教学主线确立之后,教师需要把其中涉及的生产数据、工艺要求、物质转化等内容,拆解成具体的化学学科问题与任务,进而设计出一系列环环相扣的教学小情境。依据建构主义学习理论,思维是认知逐步进阶的过程,其外在表现就是教师搭建脚手架,设计出从宏观到微观、从具体到抽象的问题链,构成课堂微观情境的过程。通过为每个课时设计一个源自大主线框架的课时小情境,能引导学生在解决具体问题的活动中聚焦学科方法,发展化学思维,进而实现对单项能力或素养的针对性培育。
3.以素养为旨归,构建情境课堂多元评价体系
素养是三维模型发展的整合性结果与最终旨归,其内化程度需通过嵌入情境活动本身的多元评价来验证。评价体系的构建核心在于,将评价活动深度融入情境主线与问题链中,使评价本身成为驱动学习、外显思维与反思价值的关键环节。这意味着评价需贯穿课堂始终:在情境探究过程中,教师通过观察学生的实验设计、合作讨论、推理逻辑进行形成性评价,即时诊断并培育其“证据推理”“科学探究”等思维品质;同时,在情境问题解决末期,通过开放性任务(如撰写项目方案、进行模拟论证)进行总结性评价,综合考查学生整合知识、创新应用及社会责任感等素养水平。
二、差异化应用:“真实—思维—素养”模型在不同课型中的实践
高中化学课型丰富多样,概念课、实验课与复习课在教学目标、内容组织及实施方法上存在显著差异,对模型应用的侧重点也提出不同要求。为验证“真实—思维—素养”模型在高中化学情境课堂构建中的实用性与适配性,下文结合三种核心课型,分别阐述模型的具体运用策略与针对性调整,实现模型与课型特点的深度契合。
(一)概念课:情境锚定+思维拆解,依托模型助力概念内化
概念课的核心教学目标是帮助学生构建化学基本概念,突破抽象知识的理解与内化难点,教学过程注重逻辑推理的引导与概念间关联的梳理。在概念课中应用“真实—思维—素养”模型,核心是依托“真实”情境搭建抽象概念的认知支架,通过“思维”进阶拆解概念本质,借助“素养”评价检验概念掌握程度,实现从情境感知到概念内化的闭环。其中,“真实”维度侧重情境的引入价值,结合生活实例或科技应用引出新概念;“思维”维度聚焦问题链驱动,引导学生自主分析、对比归纳,深化对概念本质的理解;“素养”维度侧重概念应用能力的测评,帮助学生构建完整的概念网络。
以人教版高中化学必修一第二章第一节《钠及其化合物》教学为例,教师可创设“从海水中获取的‘能源金属’——钠”这一真实情境作为单元教学大主线,结合钠离子电池的前沿应用,凸显钠的实际价值,实现“本原真实”的情境赋能。课堂实施中,以“思维”为引擎设计递进式问题链:通过钠与水反应的演示实验,设置问题“为何钠浮于水面、熔成小球、四处游动、气体燃烧?”引导学生结合宏观现象推断钠的物理性质(密度比水小、熔点低)与化学性质(与水剧烈反应生成可燃气体H2),书写相关化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,自主建构钠的强还原性这一核心微观认知;围绕“活泼的钠在自然界中以何种形式存在?”这一问题,自然引出化合物,引导学生对比分析氧化钠Na2O与过氧化钠Na2O2、碳酸钠Na2CO3与碳酸氢钠NaHCO3的性质差异,探究相关化学反应原理。
素养评价环节,设置“实验室少量金属钠着火的灭火方案选择”这一开放性问题,要求学生综合运用钠及其化合物的性质,排除不合理方案并阐述完整证据链,切实检验学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”的素养达成情况。
(二)实验课:真实探究+思维进阶,依托模型落实科学探究素养
实验课是高中化学落实科学探究素养的核心载体,应用“真实—思维—素养”模型,核心是打破传统验证性实验的局限,将实验操作转化为真实问题驱动下的完整科学探究过程,实现“做中学、思中学、评中学”的融合。其中,“真实”维度作为探究的原始驱动力,需选取与学生经验或工业生产紧密关联的复杂问题;“思维”维度贯穿科学探究全过程,引导学生完成提出假设、设计实验、控制变量、证据推理、得出结论的完整思维链条,实现从宏观现象到微观本质的思维进阶;“素养”维度侧重综合评价,聚焦学生的实验设计能力、合作交流能力、创新意识及社会责任,实现科学探究与核心素养的协同培育。
以人教版高中化学必修二第六章《化学反应速率的影响因素》实验教学为例,教师可创设“为化工车间优化合成氨原料气(氢气)的制备效率”这一真实工业情境,提出核心探究问题:“如何通过实验探究,优化锌粒与稀硫酸反应(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)制备氢气的工艺条件?”思维推进贯穿分组探究全过程:引导学生基于碰撞理论,提出浓度、温度、催化剂可能影响反应速率的假设,自主设计对比实验方案,明确控制变量的关键细节,如使用浓度分别为1mol/L和0.5mol/L的硫酸,水浴控制温度在25℃和50℃,使用等质量且表面积相近的锌粒;学生分组开展实验,通过排水法定量收集氢气体积或借助传感器记录气压变化速率,精准采集实验证据;数据分析环节,引导学生结合宏观实验现象,推理微观层面有效碰撞频率的变化,理解各影响因素的作用本质。素养评价通过开放性任务落实,要求各小组基于实验数据撰写“工艺优化建议书”,论证所选条件的合理性,评估催化剂使用的成本与杂质影响,综合考查学生的证据推理能力、模型应用能力,以及兼顾效率与成本的工程思维和社会责任意识。

(三)复习课:知识整合+素养输出,依托模型实现认知跃升
复习课的核心目标是实现知识的系统化整合与素养的综合性提升,应用“真实—思维—素养”模型,核心是完成从知识整合到素养输出的认知提升,引导学生运用系统思维解决复杂真实问题。其中,“真实”维度不再是单一知识的引入锚点,而是设计高度整合、开放复杂的现实挑战,检验学生知识整合与综合应用能力;“思维”维度侧重系统思维与模型认知的培养,引导学生自主构建知识网络,实现思维从工具性应用到策略性规划的提升;“素养”维度作为最终旨归,测评学生应对复杂情境的价值判断、方案设计与现实关怀能力,检验核心素养的内化程度。
以人教版高中化学必修二第五章第一节《硫及其化合物》单元复习为例,教师可创设“担任环保工程师,为酸雨侵蚀严重的工业城市制订综合治理与资源化方案”这一整合性真实情境,结合地区土壤酸化、古迹腐蚀的实景素材与二氧化硫排放数据,提出核心任务:基于硫元素的价态转化规律,设计涵盖“源头减排—过程转化—末端治理—废物利用”的综合性方案。思维推进通过系统性问题链驱动:引导学生自主构建以“价—类”二维图为核心的硫及其化合物知识网络,梳理硫化氢、硫单质、二氧化硫、硫酸等物质的性质与转化关系;针对火力发电厂烟气脱硫、脱硫副产物资源化利用等具体问题,引导学生分析不同工艺的化学原理,通过定量计算论证工艺优劣,深化对物质转化规律的理解,如分析火力发电厂烟气(含SO2)脱硫的化学原理,是选择钙基固硫(SO2+CaO=CaSO3)还是氨法脱硫[SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3],学生通过定量计算论证不同工艺的脱硫效率与经济效益;探讨如何将脱硫副产物石膏资源化利用,高温分解制备硫酸(2CaSO4→2CaO+2SO2↑+O2↑),从而理解现实中的工业运用原理。
素养验证贯穿方案论证全过程,各学习小组提交包含技术路线、化学方程式、成本与环境影响评估的综合报告并进行答辩,教师重点评价学生“变化观念与平衡思想”“科学态度与社会责任”等综合素养,确证学生核心素养已升华为解决真实世界复杂问题的综合能力。
三、结语
综上所述,在“真实—思维—素养”模型下构建高中化学情境课堂,采用以真实情境为素材、以思维发展为设计导向、以素养提升为最终目标的教学方式,既增强了化学学习的真实性与可感知性,又在知识理解与生活实践之间构建起有机的联系桥梁。未来,高中化学教师应持续深入探索情境教学的深度与广度,充分挖掘真实素材的潜力,进一步贯彻课标理念,推动学生化学学科核心素养落实情况不断优化。
参考文献:
[1]陈磊,王慧敏.情境教学模式下的高中化学新授课课堂设计的实践研究[J].当代教育家,2025(20):54-55.
[2]杨震.情境教学法在高中化学元素化合物教学中的应用[J].时代青年,2025(7):57-59.
[3]魏火旺.高中化学课堂问题情境化教学——以“物质的化学计量”为例[J].数理化解题研究,2023(18):119-121.
[4]马静雅.浅谈标准化情境教学在高中化学中的应用[J].中国标准化,2022(6):205-207.