情境探究式教學在高三化學課堂中的運用

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科素養為導向，凸顯必備知識，強化關鍵能力，優化情境設計，關注科學本質，實現了基礎性、綜合性、應用性和創新性的考查要求。為了能讓高三的學生適應新高考的特點，情境探究式教學就是能凸顯化學學科素養的一種重要的教學模式，它是教師根據教學目標和教學內容，創設特定的情境，引導學生應用所學知識，自主地探究事物的整體結構、作用、性質等的教學過程。本文以復習化學平衡狀態為例來探討情境探究式教學在高三化學課堂中的應用。

【關鍵詞】新高考? 學科素養? 情境探究式教學? 高三化學課堂

【中圖分類號】G633.8 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2023）07-0130-03

隨著2017年新課標的實施，2021年廣東新高考的正式改革，化學學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與日常生活緊密聯系，是社會發展、科技進步的重要基礎學科。學生在化學學科的獲得感，有益于社會的發展。通過研究2021年廣東化學高考的試題，發現廣東新高考化學的命題特點：試題遵循課程標準，以核心價值觀為引領，以學科素養為導向，凸顯必備知識，強化關鍵能力，優化情境設計，關注科學本質，實現了基礎性、綜合性、應用性和創新性的考查要求。不管是選擇題還是綜合大題，都是以創設日常生活、生產環保、學生探索、實驗探究和化學史等真實情境作為載體，注重考查學生運用基礎知識解決真實問題的綜合能力，學生需要將自己置于真實情境之中，領悟情境所呈現的信息，揣摩出題者的意圖，這種能力的養成不是一朝一夕可以得到的，需要學生在平時的學習中經常接觸新材料的題目，讓學生身臨其境，提高解題能力。同樣，要想學生綜合能力得以提高，那么作為高三的化學教師，在平時的高三復習中，就該改變教學理念，深化必備知識的教學研究，減少機械化將知識點進行簡單的重復、減少死記硬背和盲目刷題，注重對學生學習興趣的激發、知識整合的過程和學生的學法指導。本文以復習化學平衡狀態為例來探討情境探究式教學在高三化學課堂中的應用。

一、情境探究式教學在高三化學課堂中的運用意義

高三的學生，要面對高考的挑戰，在平時應試的備考過程中心理壓力是比較大的，學生在平時的學習生活中，主要是以學習為主，沒有太多其他的課外活動，生活也比較單調，如果課堂也過于沉悶，只是“老師講，學生聽”的這種模式，學生學習時間久了，會產生疲憊的心理，學習效率不太高，對新高考的必備能力的儲備也達不到要求，學生的核心素養也起不到全面的培養作用，不利于新高考題型的適應。因此，在高三的化學復習課堂上，教師更需要更新教學模式，活躍課堂氛圍，激發學生的學習積極性，讓學生主動參與到課堂中來，感受課堂的學習樂趣，從而提高學生思維能力，增強學生自主、合作、探究學習的能力。其中，情境探究式教學就是深受高三師生喜愛的一種重要的教學模式，很符合高考應試中我們學生需要掌握的一種能力，讀懂情境材料，獲取與課本相關的信息。它是教師根據教學目標和教學內容，創設特定的語言、形、聲、色、問題、實驗等情境，引導學生應用所學知識，自主地探究事物的整體結構、作用、性質等的教學過程。

二、情境探究式教學的流程

一般情況下，高三化學課堂中實施情境探究式教學的基本流程如下：

三、情境探究式教學在高三化學課堂中的應用案例

1.借助工業生產原理創設探究情境，導入新課

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

[思考]在工業合成氨的過程中，需要主要考慮哪幾個方面的問題？

[學生討論并回答]學生結合已學過的知識聯系工業生產的實際，回答從化學反應速率和化學反應的限度角度來考慮生產效益。

設計意圖：新課標及新高考改革的趨勢是讓教育回歸生產生活，讓學生確確實實感受理論指導實踐。以著名的工業合成氨的反應原理作為情境，讓學生設身處地感受作為生產的指引人，應該從哪幾個方面去考慮生產的實際，進而自然地引入本節復習的重點內容：化學平衡狀態。學生會特別地興奮，覺得自己所掌握的知識可以解決實際生產的問題，有種想親自去體驗生產的沖動。這樣的導課不僅可以激發學生的學習欲望，還可以增強學生的社會責任感。

2.巧用工業合成氨的情境，提出探究問題

根據工業合成氨的實際生產情況，探討以下兩個問題：

[探究問題1]一定溫度下，在容積為1L 的密閉容器中充入1mol N2和3molH2，充分反應完成后，實際上測出反應放出熱量小于92.4kJ，主要原因是什么？

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

設計意圖：根據工業合成氨原理的特點，圍繞生產的實際，提出了兩個相關的探究問題，這為學生獨立思考提供了思路，可以讓學生快速進入一種積極的思考狀態，為下一個階段學生自主探究做好鋪墊。

3.學生自主探究

請同學們根據已有的知識，完成以上兩個問題的探究，可以互相討論完成。

（1）查閱課本及資料，整理信息：①工業合成氨的反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）為可逆反應，根據可逆反應的特點，反應物和產物同時存在，原子利用率不可能達到100%;②可逆反應，對于正向投料的，隨著反應的進行，反應物濃度不斷減少，產物濃度不斷增大， ν正逐漸減少，ν逆逐漸增大，在一定條件下，反應達到一定的極限，各組分濃度不再變化。

（2）動手實踐：學生獨立完成兩個探究問題，在作業本上完成。

設計意圖：學生帶著兩個探究問題，積極主動讀懂信息，查閱資料，獲取相關的知識點并動手完成問題。通過學生的查閱資料和整理信息以及作圖過程，學生不僅可以獲取可逆反應的知識點，感知作圖的意義，還可以讓每個學生都可以積極主動參與到問題的解決課堂中來，做課堂的主人。在自主探究的過程中，可以幫助學生建構完整的平衡狀態知識體系，不斷提升解決問題的能力、思維能力以及動手能力。

4.討論交流并得出結論

學生通過交流自己探究問題的思路及答案，然后做出歸納總結。

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

設計意圖：讓學生互相討論，交流分享自己的想法和答案，在這一過程中養成交換思維的學習方法，豐富學習內容，通過問題的解決，加深學生對化學平衡狀態特點的認識，增強學生對待化學知識的嚴謹態度，加上老師的點撥，激勵學生自覺主動去創新、探究，指導學生形成正確的學習態度和學習方法。

5.知識整合、規律升華

[知識整合]①可逆反應的定義：在相同條件下既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進行的化學反應。（學生自己完成）②可逆反應的特點：三同一小。（學生根據可逆反應的定義進行歸納）③化學平衡狀態的定義：在一定條件下的可逆反應中，當正反應速率和逆反應速率相等，反應體系中各組分濃度或質量分數保持不變的狀態。（學生自己完成）④化學平衡狀態的特征：逆、等、動、定、變。（學生自己歸納總結）

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

A.ν正（N2）=ν逆（H2）

B.單位時間內有3molH-H鍵斷裂，同時有6mol N-H鍵生成

C.H2質量不變

D.混合物中N2的物質的量分數不變

E.c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）=1∶3∶2

[規律升華2]恒溫下的定容密閉容器中，下列能說明反應H2（g）+I2（g）?2HI（g）達到平衡狀態的表述有：______

①混合氣體的平均相對分子質量不變。

②混合氣體的密度不變。

③顏色不變。

④容器內總壓強不變。

[方法歸納]判斷化學平衡狀態的方法：“正逆相等，變量不變”。（學生先總結，教師點評，最后形成規律）

設計意圖：首先讓學生歸納整理知識點，形成知識體系，進一步加深對化學平衡狀態的理解。其次，借助規律升華，真實體驗特定情境下的化學平衡狀態的考查內容和方向，通過將知識理論用于具體實踐案例，從而提高學生思維和解決實際問題的能力。最后，學生通過規律提升的訓練，領悟化學平衡狀態的方法的運用，進而歸納總結出判斷化學平衡狀態的一般方法，有利于學生將知識內化為能力。

6.教學反思

化學平衡狀態是高中化學知識中的一個難點，內容抽象，學生不易理解，而且學生基礎比較薄弱。因此，本節課教學設計的最大亮點是以工業合成氨作為情境主線貫穿整節課，將復雜的工業問題簡單化，逐步進階，先用情境激發學生的學習興趣，接著用簡單的探究問題讓學生積極動腦、動手，逐步啟動學生思維，增強學生的自信心，最后用規律升華歸納出解決判斷平衡狀態的一般規律，使內容系統化、知識結構化。課程內容容量有點大，個別題目沒有充分的時間讓學生思考，沒有關注到學生的個體差異性，需要課后繼續輔導。

將情境探究式教學運用在高三的化學課堂，不但有利于調動學生的學習積極性，增強學生對化學的學習興趣，給高三學生日常的學習生活增添一份樂趣，還可以使學生在情境探究式教學中提升自己的思維能力，讓自己的動手實踐能力增強，凸顯學生課堂的主體地位。情境探究式教學的關鍵是如何選擇好的情境素材，好的素材可以更快將學生帶入到課堂的狀態中來，更能引起師生的共鳴。因此，我們常常會考慮到底選什么樣的素材會更好呢？通過研讀2021年廣東化學高考的試題以及這兩年各地的模擬試題所選的素材，本人覺得可以選擇生活化氣息較強的素材、國內外一些重要的發明、新藥物的發現、新材料的開發等時事熱點、經典實驗探究素材、古文、工業生產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情境材料進行加工，將素材拆解成一個個與課本知識點相關的探究問題，由淺入深地去設置問題梯度，學生在情境線和問題線的引導下不斷思考，然后通過動手實踐、小組討論解決問題，使學生的知識體系得到系統化和結構化，創新思維能力也能得到很好的鍛煉，學生的化學學科素養得到了全面的發展，我們教師的課堂組織能力也得到了較好培養，使得整節化學課呈現了不錯的效果。

總之，通過情境探究式教學在高三化學課堂的運用實踐，我們更能體會到改變高三化學課堂現有的教學模式是件很迫切的事。為了能讓學生得到全面的發展，我們應該積極主動地創設具有吸引力的探究情境，引導學生積極主動地參與課堂，積極探究，學會小組合作討論問題，提升學生的分析解決問題的能力，從而提高高三學生的備考效率，進而提高學生的化學成績。

參考文獻：

[1]任艷秋，徐文佳.基于生活化情境的探究式教學——以“解讀二氧化碳之妙”為例[J].化學教與學，2022（1）：40-42.

[2]王鳳.個性化教學在高三化學課堂教學中的重要性[J].課程教育研究，2020（11）：153-153.