高中化學(xué)課程是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)思維的重要環(huán)節(jié),而問題情境教學(xué)作為一種有效的教學(xué)方法,在其中發(fā)揮著重要的作用。問題情境教學(xué)以問題為導(dǎo)向,通過真實或虛擬情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力和解決問題的能力。因此,在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用問題情境教學(xué)法,可以促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和深度理解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)科素養(yǎng)。本文將淺析問題情境教學(xué)法在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,旨在提供一種有效的教學(xué)思路,促進(jìn)高中化學(xué)教學(xué)的改革和創(chuàng)新,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果,同時希望引起相關(guān)研究者對問題情境教學(xué)法的關(guān)注,為教育教學(xué)的改進(jìn)與發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
高中化學(xué)課程具有極強的實用性質(zhì),因此要全面提高課堂教學(xué)質(zhì)量,任課教師不能僅依賴教科書和單一的教學(xué)模式進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué),而是要著重拓展多元課外資源與運用深度,將課堂實踐與課程難題融入教學(xué),以提升知識與技能的傳授效果,從而為學(xué)生營造一個充滿趣味、生活氣息以及自主學(xué)習(xí)空間的課堂。
一、高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
化學(xué)作為一門抽象的科學(xué)學(xué)科,其中涉及的概念、原理和理論多且復(fù)雜,對學(xué)生的思維能力和邏輯推理能力要求較高,許多學(xué)生難以理解這些抽象的知識。例如,化學(xué)中的電子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)速率等內(nèi)容都需要學(xué)生理解抽象的概念和原理,化學(xué)還涵蓋了大量的實驗操作和數(shù)學(xué)計算,需要學(xué)生靈活運用概念和方法進(jìn)行實際應(yīng)用,這使得化學(xué)教師需要尋找有效的方法來幫助學(xué)生理解這些抽象的概念和原理。
化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和觀察能力的重要手段,但是由于實驗條件的限制和安全因素的考慮,學(xué)生往往只能在有限的時間和資源下進(jìn)行實驗,無法全面地體驗化學(xué)實驗過程、掌握化學(xué)實驗技能。一些復(fù)雜或危險的實驗無法在學(xué)校里進(jìn)行,這使得學(xué)生難以真正理解實驗原理,尤其是一些實驗需要耗費較長的時間、使用大量的試劑,而學(xué)校往往無法提供足夠的資源和設(shè)備來進(jìn)行這些實驗。因此,在實驗教學(xué)中如何更好地克服這些困難,提高學(xué)生的實驗技能和實踐能力,成為一個亟待解決的問題。由于化學(xué)的抽象性和復(fù)雜性,學(xué)生往往感到學(xué)習(xí)化學(xué)比較困難和枯燥,缺乏學(xué)習(xí)動力,其認(rèn)為與其他科目相比,化學(xué)與自己的生活沒有太多關(guān)聯(lián),在這種情況下,化學(xué)教師在教學(xué)過程中要努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生主動參與到化學(xué)學(xué)習(xí)中,可以通過創(chuàng)設(shè)情境、引入實際應(yīng)用、提供有趣的案例等方式,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的好奇心,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。
一些地區(qū)的學(xué)校教學(xué)資源有限,教師往往無法獲得足夠的教材、實驗器材和多媒體設(shè)備等教學(xué)資源,這給教學(xué)活動的開展和學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了一定的困難。在這種情況下,教師要充分利用有限的資源創(chuàng)造良好的教學(xué)環(huán)境,提高教學(xué)效果,可以通過資源共享、利用互聯(lián)網(wǎng)和電子教學(xué)平臺等方式擴(kuò)大教學(xué)資源的覆蓋面,提供更多的教學(xué)支持和輔助材料。傳統(tǒng)的考試評價體系往往側(cè)重于記憶和計算能力,對學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和思維能力缺乏有效的反饋,這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只注重應(yīng)試,而忽略了對化學(xué)知識的深入理解和應(yīng)用。因此,如何建立全面的考核評價體系,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展和能力提升,是一個需要探索的方向,教師可以采用多種方式進(jìn)行綜合評價,包括實驗報告、項目研究、口頭演講等,以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力水平。
二、問題情境教學(xué)法應(yīng)用于高中化學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢
(一)激發(fā)興趣,培養(yǎng)思維
問題情境教學(xué)法以學(xué)生的需求和興趣為出發(fā)點,設(shè)計貼近學(xué)生實際生活和社會問題的情境,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生在實踐中探究問題,積極主動地獲取知識,使學(xué)習(xí)變得更加有趣和有意義。例如,教師創(chuàng)設(shè)實際情境,提出環(huán)境污染、能源利用等問題,引導(dǎo)學(xué)生運用化學(xué)知識來解決,這樣有利于激發(fā)學(xué)生對化學(xué)知識的興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。在這一過程中,學(xué)生需要進(jìn)行推理、分析、歸納和總結(jié),不僅提高了邏輯思維能力,還培養(yǎng)了創(chuàng)造性思維。例如,在研究酸堿中和反應(yīng)時,學(xué)生可以通過設(shè)計實驗和觀察結(jié)果形成新的方法,培養(yǎng)了獨立思考問題和解決問題的能力。
(二)促進(jìn)合作,提高成績
問題情境教學(xué)法要求學(xué)生在小組或團(tuán)隊中協(xié)作解決問題,培養(yǎng)合作與交流能力。學(xué)生需要相互合作、相互交流、分享信息,共同完成任務(wù),這不僅增強了學(xué)生的團(tuán)隊合作意識,還培養(yǎng)了學(xué)生的口頭表達(dá)能力,通過與他人的交流合作,學(xué)生可以從不同的觀點和經(jīng)驗中獲得更全面的啟發(fā),尤其是通過實際操作和解決問題加深對化學(xué)概念的理解,并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際情境中,這種實踐性的學(xué)習(xí)方式有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
(三)符合現(xiàn)代教育需求和教育趨勢
在信息時代,學(xué)生需要具備綜合能力,而問題情境教學(xué)正是符合這種需求的一種教學(xué)方式。問題情境教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神、協(xié)作能力和交流能力,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),符合當(dāng)前社會對學(xué)生的期望??偟膩碚f,問題情境教學(xué)是一種值得推廣和實踐的教學(xué)方式。
三、問題情境在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用措施
(一)應(yīng)用實驗情境培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
化學(xué)是一門實驗科學(xué),實驗可以驗證化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)原理,學(xué)生在實驗中操作、觀察和分析,能夠親身感受化學(xué)現(xiàn)象,加深對化學(xué)概念的理解。例如,在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率時,學(xué)生在實驗情境中觀察不同條件下反應(yīng)速率的變化,能夠直觀地了解反應(yīng)速率與溫度、濃度等因素的關(guān)系,從而加深對反應(yīng)速率的理解。而且化學(xué)實驗需要學(xué)生進(jìn)行精確的操作,掌握正確的實驗技巧,通過實驗情境中的實踐操作,學(xué)生逐漸熟練掌握實驗儀器的使用步驟,提高實踐操作能力。同時,學(xué)生還可以在實驗情境中設(shè)計實驗方案,選擇實驗方法和實驗儀器,培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力,這種實踐性的學(xué)習(xí)方式有利于學(xué)生在實際操作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,提高學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新能力。
例如,在教授《金屬與水的反應(yīng)》一課時,在課堂的開始,教師提出問題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài):“除了氧,鈉能夠和水發(fā)生反應(yīng)嗎?能不能用別的金屬來代替呢?接下來我們要學(xué)習(xí)的是金屬和水的化學(xué)反應(yīng)?!比缓螅處煶尸F(xiàn)鈉與水的反應(yīng)演示實驗,讓學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)行討論,由此將學(xué)生分成幾個實驗小組,并進(jìn)行鋁和鐵與水的反應(yīng)實驗。在此基礎(chǔ)上,教師用表格的方式引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種金屬與水的反應(yīng)的相似之處和不同之處。在課堂尾聲,教師總結(jié)本課知識,通過這種方式訓(xùn)練學(xué)生的實踐技能,讓學(xué)生理解金屬與水的反應(yīng),從而更好地理解金屬的化學(xué)特性,最大限度地提高了課堂教學(xué)效率。
(二)運用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,學(xué)生被動地接受知識,而教師利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境,能夠提供更多豐富的教學(xué)資源,如網(wǎng)絡(luò)資源、多媒體等工具,設(shè)計出更加生動有趣的化學(xué)實驗情境,從而激發(fā)學(xué)生的興趣與好奇心。例如,教師可以利用虛擬實驗室等信息技術(shù)工具,讓學(xué)生通過實踐操作探究化學(xué)現(xiàn)象,從而提高學(xué)生的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)思維能力。而且教師可以根據(jù)學(xué)生的不同需求提供多樣化的學(xué)習(xí)資源和實踐機會,幫助學(xué)生更深入地理解化學(xué)知識。比如,在學(xué)習(xí)化學(xué)元素周期表時,教師可以利用信息技術(shù)展示周期表的三維結(jié)構(gòu)圖、周期性規(guī)律的變化等,讓學(xué)生更加清晰地了解周期性規(guī)律。信息技術(shù)工具的應(yīng)用還可以增強課堂的互動性和學(xué)生的參與感,豐富教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)現(xiàn)代化教育的發(fā)展趨勢,提高教學(xué)效果。因此,教師在教學(xué)中應(yīng)注重運用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,為學(xué)生提供更加良好的學(xué)習(xí)體驗。
例如,在教學(xué)《資源綜合利用環(huán)境保護(hù)》這一節(jié)時,教師先用網(wǎng)絡(luò)播放有關(guān)煤炭、石油和天然氣的錄像,使學(xué)生有一個初步了解,引發(fā)學(xué)生的好奇心,在此基礎(chǔ)上,分析教材所講的內(nèi)容,認(rèn)識到煤炭的其他利用價值。之后,教師利用多媒體演示,讓學(xué)生了解天然氣的應(yīng)用前景,并結(jié)合視頻向?qū)W生介紹石油的分餾。在課堂的末尾,教師進(jìn)行總結(jié),并組織學(xué)生就科學(xué)技術(shù)發(fā)展的體會進(jìn)行討論,并就如何做好環(huán)保工作提出一些建議。這種創(chuàng)設(shè)直觀情境的方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生對煤、石油、天然氣的綜合利用有了更多認(rèn)識,增強了學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識和綠色化學(xué)觀念,真正提高了高中化學(xué)教學(xué)效果。
(三)應(yīng)用生活情境激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情
化學(xué)作為一門抽象的學(xué)科,學(xué)生往往難以將其與實際生活聯(lián)系起來,而生活情境的應(yīng)用能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中看到化學(xué)的實際意義,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在教學(xué)酸堿中和反應(yīng)相關(guān)知識時,教師可以引入日常生活中的酸堿物質(zhì),如檸檬汁、洗衣粉等,通過實際觀察,讓學(xué)生親身體驗酸堿反應(yīng)帶來的變化,從而加深對酸堿反應(yīng)的理解。將化學(xué)知識與實際生活情境相結(jié)合,能夠幫助學(xué)生更好地掌握化學(xué)概念,并將所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題中。例如,在學(xué)習(xí)紅外線相關(guān)知識時,教師可以引入紅外線遙控器的工作原理,讓學(xué)生了解紅外線在日常生活中的實際應(yīng)用,并通過實踐操作來設(shè)計簡單的紅外線遙控器,從而提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。將抽象的化學(xué)知識與實際生活情境聯(lián)系起來,有利于學(xué)生更好地理解化學(xué)概念,加深記憶。
比如,在教學(xué)《物質(zhì)的分類》這部分知識時,教師以超市貨架上各種商品的陳列順序?qū)雴栴},讓學(xué)生思考化學(xué)與實際生活之間的聯(lián)系,以及生活中的哪些場景用到了分類知識,從而激發(fā)學(xué)生的生活體驗。學(xué)生回顧所學(xué)的化學(xué)知識,想辦法將它們進(jìn)行分類,教師可以向?qū)W生介紹樹形分類法和交叉分類法,在此基礎(chǔ)上介紹分散系及其分類等知識,使學(xué)生對膠體與溶液之間的差別有了更深入的理解。然后,教師指導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行歸納,并與學(xué)生進(jìn)行交流,通過生活情境的運用來激發(fā)學(xué)生的參與積極性,讓學(xué)生了解到分類方法在化學(xué)研究中起到的作用,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,加深學(xué)生對化學(xué)知識的記憶,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和科學(xué)思維能力。
(四)應(yīng)用合作問題情境強化合作互動
隨著教學(xué)改革進(jìn)程的不斷推進(jìn),在新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求下,在教學(xué)過程中,教師還要加強學(xué)生之間、師生之間的互動與合作,充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位,讓學(xué)生成為課堂的主人,強化教學(xué)效果。在現(xiàn)階段的高中化學(xué)教學(xué)中,為了實現(xiàn)對問題情境教學(xué)法的有效應(yīng)用,教師可以構(gòu)建合作問題情境,使學(xué)生在合作交流的過程中進(jìn)行探究,充分發(fā)揮自身的主觀能動性,加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解,并進(jìn)行應(yīng)用。在這個過程中,教師能夠更好地發(fā)揮自身的指導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生融入合作問題情境當(dāng)中,有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
例如,在化學(xué)反應(yīng)速率相關(guān)知識教學(xué)中,教師可以先讓學(xué)生思考不同建筑的腐蝕情況,并將學(xué)生進(jìn)行分組,要求他們在小組合作的過程中開展實驗,分析溫度、濃度以及壓強等因素對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的影響,從而得出相應(yīng)的實驗結(jié)論,加深學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解。這種合作問題情境的創(chuàng)設(shè)有利于促使學(xué)生參與小組合作互動學(xué)習(xí)過程,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動性,既能夠使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣,也能夠使他們在學(xué)習(xí)過程中接受各種思想以及思維模式,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
四、結(jié)語
綜上所述,問題情境教學(xué)法在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用是一個長期且復(fù)雜的過程,教師需要在教學(xué)過程中不斷嘗試、不斷總結(jié)、不斷反思,只有將問題情境教學(xué)法與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相結(jié)合,靈活運用多種教學(xué)手段,才能充分發(fā)揮問題情境教學(xué)的優(yōu)勢,提升高中化學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。生動、真實的問題情境能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在問題解決過程中,學(xué)生的主體地位得到充分體現(xiàn),有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。此外,問題情境教學(xué)還能夠促進(jìn)師生之間的互動交流,提高課堂教學(xué)效果。在實際教學(xué)過程中,教師應(yīng)充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)需求,合理設(shè)計問題情境,確保問題的挑戰(zhàn)性與趣味性。同時,教師應(yīng)不斷地更新教學(xué)觀念,提高自身的教育教學(xué)水平,以更好地駕馭問題情境教學(xué)法。