高中化学课堂问题情境化教学

摘 要：高中化学教学中创设问题情境，积极开展问题情境化教学，可激发学生主动思考的积极性，使其能更加清晰、全面地认识所学，更好地把握化学知识本质.文章以“物质的化学计量”为例，结合具体实践过程，探讨了问题情境化教学相关策略.

关键词：课堂问题；情境化教学；化学计量；高中化学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）18-0119-03

收稿日期：2023-03-25

作者简介：魏火旺（1972.12-），男，福建省连城人，本科，中学一级教师，从事高中化学教学研究.

1 “物质的化学计量”内容解读

“物质的化学计量”主要讲解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积等相关概念^[1].其中“物质的量”是国际单位之中的基本物理量之一，是联系微观与宏观之间的重要桥梁^[2].在进行这一概念教学时，关键应使学生能够理解物质的量与阿伏加德罗常数、微粒数以及与物质的质量、摩尔质量之间的关系.为研究气体体积与物质的量之间的关系，课本中讲解了“气体摩尔体积”，并且在标况下任何气体的气体摩尔体积均是相等的，约为22.4 L/mol.认识到这一点不难理解气体的物质的量、体积以及气体摩尔体积之间存在的关系.

2 “物质的化学计量”问题设计

创设问题情境开展“物质的化学计量”教学活动时做好问题设计，保证问题质量是教学活动开展的基础^[3].其中在引入“物质的量”概念教学时联系学生的已有知识储备创设问题情境，降低学生学习的陌生感，提高其学习的自信心.完成“物质的量”概念教学后，及时创设问题情境，要求学生基于对概念的理解分析作答，更好地巩固其所学，深化其对概念的理解.同时，预留空白时间要求学生认真阅读课本内容，开展自主学习活动，引导其尝试着推导物质的质量、物质的量、摩尔质量运算公式，并紧跟着创设问题情境对其进行训练，提高其熟练运用能力.在进行“气体摩尔体积”教学时创设讨论问题情境，为“气体摩尔体积”概念的引入奠定基础.同时，要求学生学习课本中“气体摩尔体积”概念内容，并要求其结合学习经验，推导气体的物质的量、体积、气体摩尔体积相关计算公式，并在其认真学习课本中应用案例之后，创设问题情境，以检验其对所学计算公式的应用熟练程度.

3 “物质的化学计量”问题情境化教学的实施

3.1 “物质的量”的教学

新知识讲解之前要求学生回答以下问题：金刚石是由什么构成的？若一个碳原子的质量约为1.993×10^-23g，请计算12 g金刚石中含有碳原子的数目.

学生联系所学很容易回答出金刚石是由碳原子构成的.根据经验不难计算出12 g金刚石中含有碳原子的数目约为6.02×10²³个.如此联系学生所学创设简单的问题情境，能提升学习体验，方便引入“物质的量”这一概念.课堂上告知学生分析化学问题时如果表示给定质量物质的原子具体的个数时往往较为繁琐，一般运用“物质的量”加以表示，那么什么是“物质的量”？借此问题激发学习者的学习欲望.课堂上要求学生阅读课本中“物质的量”的定义、符号、单位以及阿伏加德罗常数的概念，掌握物质的量（n）、阿伏加德罗常数（N_A）、微粒數（N）计算.同时，分别计设以下问题，要求学生思考、回答：

（1）判断以下说法的正误：

①摩尔是七个基本物理量之一；

②阿伏加德罗常数就是6.02×10²³mol^-1；

③1 mol O₂中含氧分子数为N_A；

④物质的量的单位为mol；

⑤阿伏加德罗常数的单位为mol^-1；

⑥1 mol任何粒子所含的粒子数均为阿伏加德罗常数个；

（2）回答以下问题：

①0.5mol H₂SO₄含有个_____分子，含有mol氧原子；

②9.03×10²³个NH₃含有_____mol氮原子，含有_____mol氢原子，含有_____mol电子；

创设的上述两个问题能检验学生对所学概念地理解，更好地澄清其认识，提升其运用“物质的量”描述相关微粒数目的意识.

预留空白时间，要求学生完成摩尔质量相关内容地学习，掌握摩尔质量的符号、单位以及与相对原子质量或相对分子质量的相等关系.提出问题：知道某种物质的摩尔质量以及物质的量，怎样计算该物质的质量呢？要求学生讨论、推导相关计算公式.经过讨论不难得到：物质的质量等于物质的量和摩尔质量的乘积.课堂上“趁热打铁”设计以下问题，要求学生思考、作答：

（3）判断以下说法的正误，如错误加以纠正：

①1 mol O₂的质量为16 g；

②Na⁺的摩尔质量为23；

③NaCl的相对分子质量为58.5 g；

④1 mol O^2-的质量等于16 g.

（4）在反应X+2Y=R+2M中R和M的摩尔质量之比为22∶9，当3.2 g X和一定量的Y刚好完全反应生成8.8 g R，则反应中Y和M的质量之比是多少？

问题（3）中考查学生对摩尔质量、相对分子质量、质量关系的理解，只有扎实掌握基础，才能做出正确地判断.问题（4）要求学生运用所学物质的量、摩尔质量等概念对化学方程式进行相关计算，具有一定难度，能够锻炼学生的学以致用能力.

3.2 “气体摩尔体积”的教学

课堂上提出问题，要求学生讨论：固态、液态与气体物质性质是不同的，其和内部的微观结构有什么关系？同时，预留时间要求其主动学习课本中“表1-3 不同聚集状态物质的微观结构与宏观性质”，搞清楚固态、液态与气体物质微观上的区别，并要求其填写课本中“表1-4”的内容，而后提出问题：结合表格中的内容，分析影响物质体积的因素有哪些？逐渐向“气体摩尔体积”概念的讲解靠拢.

给学生预留自主学习时间，要求其认真阅读课本中有关“气体摩尔体积”内容以及相关例题，掌握相关的计算公式以及计算公式在解题中的应用.在此基础上设计以下问题，进一步巩固其所学：

（5）判断以下说法的正误：

①当压强与温度一定时，任何具有相同数目微粒的气体都具有大致相同的体积；

②单位物质的量的气体所占的体积通称为气体摩尔体积；

③在标准状况下，气体摩尔体积都约为22.4 L/mol；

④标准状况下1 mol水的体积约为22.4 L.

（6）常温下，1 L 密闭溶液中刚好可盛放b个O₂分子和a个H₂分子，用N_A表示阿伏加德罗常数，则该温度条件下该怎样表示气体摩尔体积？

问题（5）检验学生对气体摩尔体积的认识与理解深度.问题（6）考查摩尔体积与其他物理量之间的关系.

4 “物质的化学计量”问题情境化教学实施策略

4.1 分析教学内容，做好准备

问题情境化教学在于更好地改善教学活动，应将问题与教学内容实现良好融合，因此，教学活动开展之前教师应做好教学内容的分析.一方面，认真阅读课本内容，树立清晰的教学目标，明确教学的重点与难点以及学生不易理解的知识点.结合自身教学经验，分析教学内容与学生已经掌握的哪些知识有关联，从而设计问题确保教学内容的有效切入.另一方面，认真收集、制作相关教学素材，包括教学所用的图片、教学视频、教学课件等，为问题地抛出营造良好条件.同时，明确课堂问题展示的方法，把握问题展示的时机，尤其展示出问题后该如何围绕问题进行互动以及在互动中应做到心中有数.

4.2 优化课堂问题，保证质量

为确保问题能够给教学活动带来良好辅助，高中化学教师中应做好课堂问题地设计与优化，严把课堂问题设计质量关，激活课程的同时使学生更好地把握所学知识精髓，并能当堂消化、吸收所学.一方面，结合教学内容以及学生实际，按照教学进度设计相关课堂问题，并从问题考查的知识、问题的作用、问题能够带来的效果等方面进行认真地思考，去掉一些深度不够，作用不够明显的问题.同时积极查阅相关资料，做好预留问题内容地调整与细节上地优化.另一方面，积极参与听课活动，学习其他教师是怎样设计课堂问题的，借鉴他人成功的做法.如在“物质的化学计量”教学中，在讲解理论以及完成理论讲解后都设计有问题，既能给学生带来正确地学习指向，使其带着问题学习，提高其学习目的性的同时，又能及时巩固学生所学.

4.3 预留课堂空白，启发思考

高中化学教学中教师在开展问题情境化教学时应认识到“问题”的作用不仅是为了激活课堂，还应能够使学生通过思考问题能够更好地理解与把握所学知识.课堂上抛出问题后应注重预留空白时间给学生预留思考以及表现的机会，使学生手、脑、眼并用，自觉地学习知识.一方面，抛出问题后先不要公布正确答案.对于难度不大的问题要求学习者独立思考，并认真组织语言，想想如何使用化学术语进行阐述，以更好地把握回答问题的关键.对于难度稍大的问题可要求学生进行讨论，使其在讨论中得出问题答案，如此能够给学生留下更为深刻的印象.另一方面，为使学生顺利地找到问题答案，积极回答提出的问题，可根据实际情况设计一些简单的、辅助性问题，使其能够向着正确地方向思考.当学生回答问题后注重公布问题答案，使学生通过对照自身的回答，认识到回答问题的不足，及时查漏补缺.

4.4 注重課堂互动，增强体验

高中化学教学中教师在开展问题情境化教学活动时，为防止学生产生枯燥感，使其更加积极主动地思考问题应注重在课堂上与学生做好互动，增强学生的课堂体验.在与学生进行互动时应注重以下细节的落实：一方面，可根据设计问题的内容采用一问一答的方式在课堂上与学习者互动.例如在“物质的化学计量”中设计的有判断正误的题目.但是与学生互动时不能满足于学生能够正确地回答问题，应要求学生阐述判断的依据或理由，当学生能够正确地说出依据或理由时才表明其已掌握所学.另一方面，课堂互动应抱着包容的心态.学生在回答问题时难免会有考虑不全面的情况，课堂上认真倾听学生回答问题的同时，注重给予学生肯定，适当地给予口头表扬，而后给出回答问题的建议，如哪些内容回答的不正确、不全面，鼓励其再接再厉.如此不仅能使学生认识到学习中的不足，而且不会挫伤其回答问题的积极性.

参考文献：

[1]  王宣忠.高中化学课堂问题情境生活化教学的探索与实践[J].高中数理化，2021（S1）：145-146.

[2] 俞康康.高中化学问题情境设计取点探索[J].高考，2021（34）：141-142.

[3] 熊文静，刁修梅.高中化学教学中如何创设问题情境[J].高中数理化，2021（08）：74.

[责任编辑：季春阳]