情境探究式教学在高三化学课堂中的运用

吕玉钧

【摘要】2021年广东正式采用新高考的模式，它的命题趋向主要是以学科素养为导向，凸显必备知识，强化关键能力，优化情境设计，关注科学本质，实现了基础性、综合性、应用性和创新性的考查要求。为了能让高三的学生适应新高考的特点，情境探究式教学就是能凸显化学学科素养的一种重要的教学模式，它是教师根据教学目标和教学内容，创设特定的情境，引导学生应用所学知识，自主地探究事物的整体结构、作用、性质等的教学过程。本文以复习化学平衡状态为例来探讨情境探究式教学在高三化学课堂中的应用。

【关键词】新高考  学科素养  情境探究式教学  高三化学课堂

【中图分类号】G633.8   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2023）07-0130-03

随着2017年新课标的实施，2021年广东新高考的正式改革，化学学科在广东新高考改革中作为一门选择性考试科目，是很多考生理想的选科之一。化学与日常生活紧密联系，是社会发展、科技进步的重要基础学科。学生在化学学科的获得感，有益于社会的发展。通过研究2021年广东化学高考的试题，发现广东新高考化学的命题特点：试题遵循课程标准，以核心价值观为引领，以学科素养为导向，凸显必备知识，强化关键能力，优化情境设计，关注科学本质，实现了基础性、综合性、应用性和创新性的考查要求。不管是选择题还是综合大题，都是以创设日常生活、生产环保、学生探索、实验探究和化学史等真实情境作为载体，注重考查学生运用基础知识解决真实问题的综合能力，学生需要将自己置于真实情境之中，领悟情境所呈现的信息，揣摩出题者的意图，这种能力的养成不是一朝一夕可以得到的，需要学生在平时的学习中经常接触新材料的题目，让学生身临其境，提高解题能力。同样，要想学生综合能力得以提高，那么作为高三的化学教师，在平时的高三复习中，就该改变教学理念，深化必备知识的教学研究，减少机械化将知识点进行简单的重复、减少死记硬背和盲目刷题，注重对学生学习兴趣的激发、知识整合的过程和学生的学法指导。本文以复习化学平衡状态为例来探讨情境探究式教学在高三化学课堂中的应用。

一、情境探究式教学在高三化学课堂中的运用意义

高三的学生，要面对高考的挑战，在平时应试的备考过程中心理压力是比较大的，学生在平时的学习生活中，主要是以学习为主，没有太多其他的课外活动，生活也比较单调，如果课堂也过于沉闷，只是“老师讲，学生听”的这种模式，学生学习时间久了，会产生疲惫的心理，学习效率不太高，对新高考的必备能力的储备也达不到要求，学生的核心素养也起不到全面的培养作用，不利于新高考题型的适应。因此，在高三的化学复习课堂上，教师更需要更新教学模式，活跃课堂氛围，激发学生的学习积极性，让学生主动参与到课堂中来，感受课堂的学习乐趣，从而提高学生思维能力，增强学生自主、合作、探究学习的能力。其中，情境探究式教学就是深受高三师生喜爱的一种重要的教学模式，很符合高考应试中我们学生需要掌握的一种能力，读懂情境材料，获取与课本相关的信息。它是教师根据教学目标和教学内容，创设特定的语言、形、声、色、问题、实验等情境，引导学生应用所学知识，自主地探究事物的整体结构、作用、性质等的教学过程。

二、情境探究式教学的流程

一般情况下，高三化学课堂中实施情境探究式教学的基本流程如下：

三、情境探究式教学在高三化学课堂中的应用案例

1.借助工业生产原理创设探究情境，导入新课

[情境材料]工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其化学方程式如下：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），  ΔH=-92.4 kJ· mol-1。

[思考]在工业合成氨的过程中，需要主要考虑哪几个方面的问题？

[学生讨论并回答]学生结合已学过的知识联系工业生产的实际，回答从化学反应速率和化学反应的限度角度来考虑生产效益。

设计意图：新课标及新高考改革的趋势是让教育回归生产生活，让学生确确实实感受理论指导实践。以著名的工业合成氨的反应原理作为情境，让学生设身处地感受作为生产的指引人，应该从哪几个方面去考虑生产的实际，进而自然地引入本节复习的重点内容：化学平衡状态。学生会特别地兴奋，觉得自己所掌握的知识可以解决实际生产的问题，有种想亲自去体验生产的冲动。这样的导课不仅可以激发学生的学习欲望，还可以增强学生的社會责任感。

2.巧用工业合成氨的情境，提出探究问题

根据工业合成氨的实际生产情况，探讨以下两个问题：

[探究问题1]一定温度下，在容积为1L 的密闭容器中充入1mol N2和3molH2，充分反应完成后，实际上测出反应放出热量小于92.4kJ，主要原因是什么？

[探究问题2]一定温度下，在容积为1L 的密闭容器中充入1molN2和3molH2，充分反应完成后，测得 c（N2）=0.6mol·L-1，c（H2 ）=1.8mol·L-1，c（NH3）=0.8mol·L-1，试画出反应的 ν-t、c- t 图像。

设计意图：根据工业合成氨原理的特点，围绕生产的实际，提出了两个相关的探究问题，这为学生独立思考提供了思路，可以让学生快速进入一种积极的思考状态，为下一个阶段学生自主探究做好铺垫。

3.学生自主探究

请同学们根据已有的知识，完成以上两个问题的探究，可以互相讨论完成。

（1）查阅课本及资料，整理信息：①工业合成氨的反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）为可逆反应，根据可逆反应的特点，反应物和产物同时存在，原子利用率不可能达到100%;②可逆反应，对于正向投料的，随着反应的进行，反应物浓度不断减少，产物浓度不断增大， ν正逐渐减少，ν逆逐渐增大，在一定条件下，反应达到一定的极限，各组分浓度不再变化。

（2）动手实践：学生独立完成两个探究问题，在作业本上完成。

设计意图：学生带着两个探究问题，积极主动读懂信息，查阅资料，获取相关的知识点并动手完成问题。通过学生的查阅资料和整理信息以及作图过程，学生不仅可以获取可逆反应的知识点，感知作图的意义，还可以让每个学生都可以积极主动参与到问题的解决课堂中来，做课堂的主人。在自主探究的过程中，可以帮助学生建构完整的平衡状态知识体系，不断提升解决问题的能力、思维能力以及动手能力。

4.讨论交流并得出结论

学生通过交流自己探究问题的思路及答案，然后做出歸纳总结。

①工业合成氨的反应N2 （g）+3H2（g）?2NH3（g） 为可逆反应，原子利用率不可能100%;②工业合成氨的ν-t、c- t 图像如下：

设计意图：让学生互相讨论，交流分享自己的想法和答案，在这一过程中养成交换思维的学习方法，丰富学习内容，通过问题的解决，加深学生对化学平衡状态特点的认识，增强学生对待化学知识的严谨态度，加上老师的点拨，激励学生自觉主动去创新、探究，指导学生形成正确的学习态度和学习方法。

5.知识整合、规律升华

[知识整合]①可逆反应的定义：在相同条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。（学生自己完成）②可逆反应的特点：三同一小。（学生根据可逆反应的定义进行归纳）③化学平衡状态的定义：在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中各组分浓度或质量分数保持不变的状态。（学生自己完成）④化学平衡状态的特征：逆、等、动、定、变。（学生自己归纳总结）

[规律升华1]恒温下的定容密闭容器中，下列表述能否说明反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）已处于平衡状态______

A.ν正（N2）=ν逆（H2）

B.单位时间内有3molH-H键断裂，同时有6mol N-H键生成

C.H2质量不变

D.混合物中N2的物质的量分数不变

E.c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）=1∶3∶2

[规律升华2]恒温下的定容密闭容器中，下列能说明反应H2（g）+I2（g）?2HI（g）达到平衡状态的表述有：______

①混合气体的平均相对分子质量不变。

②混合气体的密度不变。

③颜色不变。

④容器内总压强不变。

[方法归纳]判断化学平衡状态的方法：“正逆相等，变量不变”。（学生先总结，教师点评，最后形成规律）

设计意图：首先让学生归纳整理知识点，形成知识体系，进一步加深对化学平衡状态的理解。其次，借助规律升华，真实体验特定情境下的化学平衡状态的考查内容和方向，通过将知识理论用于具体实践案例，从而提高学生思维和解决实际问题的能力。最后，学生通过规律提升的训练，领悟化学平衡状态的方法的运用，进而归纳总结出判断化学平衡状态的一般方法，有利于学生将知识内化为能力。

6.教学反思

化学平衡状态是高中化学知识中的一个难点，内容抽象，学生不易理解，而且学生基础比较薄弱。因此，本节课教学设计的最大亮点是以工业合成氨作为情境主线贯穿整节课，将复杂的工业问题简单化，逐步进阶，先用情境激发学生的学习兴趣，接着用简单的探究问题让学生积极动脑、动手，逐步启动学生思维，增强学生的自信心，最后用规律升华归纳出解决判断平衡状态的一般规律，使内容系统化、知识结构化。课程内容容量有点大，个别题目没有充分的时间让学生思考，没有关注到学生的个体差异性，需要课后继续辅导。

将情境探究式教学运用在高三的化学课堂，不但有利于调动学生的学习积极性，增强学生对化学的学习兴趣，给高三学生日常的学习生活增添一份乐趣，还可以使学生在情境探究式教学中提升自己的思维能力，让自己的动手实践能力增强，凸显学生课堂的主体地位。情境探究式教学的关键是如何选择好的情境素材，好的素材可以更快将学生带入到课堂的状态中来，更能引起师生的共鸣。因此，我们常常会考虑到底选什么样的素材会更好呢？通过研读2021年广东化学高考的试题以及这两年各地的模拟试题所选的素材，本人觉得可以选择生活化气息较强的素材、国内外一些重要的发明、新药物的发现、新材料的开发等时事热点、经典实验探究素材、古文、工业生产等等具有吸引力的材料用在我们的情境探究式课堂中，可以使课堂氛围更好。选好素材之后我们需要对情境材料进行加工，将素材拆解成一个个与课本知识点相关的探究问题，由浅入深地去设置问题梯度，学生在情境线和问题线的引导下不断思考，然后通过动手实践、小组讨论解决问题，使学生的知识体系得到系统化和结构化，创新思维能力也能得到很好的锻炼，学生的化学学科素养得到了全面的发展，我们教师的课堂组织能力也得到了较好培养，使得整节化学课呈现了不错的效果。

总之，通过情境探究式教学在高三化学课堂的运用实践，我们更能体会到改变高三化学课堂现有的教学模式是件很迫切的事。为了能让学生得到全面的发展，我们应该积极主动地创设具有吸引力的探究情境，引导学生积极主动地参与课堂，积极探究，学会小组合作讨论问题，提升学生的分析解决问题的能力，从而提高高三学生的备考效率，进而提高学生的化学成绩。

参考文献：

[1]任艳秋，徐文佳.基于生活化情境的探究式教学——以“解读二氧化碳之妙”为例[J].化学教与学，2022（1）：40-42.

[2]王凤.个性化教学在高三化学课堂教学中的重要性[J].课程教育研究，2020（11）：153-153.