新高考下培养高中生解决化学真实情境问题能力的策略探析

李燕琴

摘 要：本文针对新高考背景下，培养高中生解决化学真实情境问题能力的可持续发展策略进行了深入研究。通过分析新高考改革对高中生能力要求的影响，探讨了化学教学中真实情境问题教学的重要性。在此基础上，提出了一系列切实可行的策略，旨在促使高中生在化学学习中培养出解决化学真实情境问题的能力，实现可持续发展。

关键词：新高考；真实情境问题；化学教学；可持续发展

新高考改革的实施，对高中化学教学提出了更高的要求。传统的知识传授模式已不能满足高中生发展的需要，真实情境问题教学成为培养高中生综合素质、提高解决化学真实情境问题能力的关键。本文旨在探讨新高考下，如何通过化學教学培养高中生解决化学真实情境问题的能力，并提出可持续发展的策略。

一、新高考背景下高中生能力要求的分析

新高考改革的实施标志着中国教育体系的深刻变革，对高中生的综合素质提出了更高的要求。新高考强调高中生的创新能力、实际应用能力和解决化学真实情境问题能力，不再仅仅注重知识的传授和记忆。在化学教育中，这意味着高中生不仅需要掌握必备化学知识，还需要具备运用这些知识解决实际问题的关键能力。传统的教学模式，主要侧重于知识的灌输和应试技巧的培养，已经不能满足新高考对高中生能力要求的需求。

在新高考背景下，高中生需要具备能力包括但不限于：分析和解决实际问题能力、团队合作和沟通能力、创新思维和实践能力。而化学作为一门实验性较强的学科，更需要高中生具备实际操作和实验设计能力。因此，培养高中生解决化学真实情境问题能力成为化学教育中的当务之急。真实情境问题教学能够将学科知识与实际问题相结合，使高中生在探究和解决问题的过程中获得深刻的理解，培养创新和实际应用能力。在这一背景下，本文旨在探讨如何通过化学教育培养高中生解决化学真实情境问题能力，并提出可持续发展的策略[1]。

二、培养高中生解决化学真实情境问题能力的原则

高中生的解决能力是他们在新高考背景下必须具备的关键素质之一。在传统教学中，高中生通常被要求背诵大量知识，而新高考则强调高中生的应用能力和解决化学真实情境问题的能力。因此，如何培养高中生的解决化学真实情境问题能力成为化学教育的重要任务。

（一）基于真实情境问题的学习体验

在化学教育中，引入真实情境问题能够为高中生创造具体的学习场景。例如，在氧化还原反应教学中，可以向高中生展示月饼中的食品脱氧剂，引发探究问题，和高中生一起设计实验探究其成分和作用机理，高中生在自主探究中构建氧化还原反应的基本概念。通过展示汽车尾气污染处理视频，引导高中生利用氧化还原反应原理设计汽车尾气绿色化处理的方案。通过这样的学习体验，高中生不再是简单地接受抽象的知识，而是在解决化学真实情境问题过程中获得知识，并将所学知识应用到解决实际问题的过程中。这种实践性的学习体验不仅能够增加高中生的学科兴趣，激发他们的学习热情，还能够培养他们解决实际问题能力，使学习过程更加生动和具有挑战性。

（二）合作学习与团队合作精神的培养

在真实情境问题教学中，采用合作学习模式是一种非常有效的教学方式。高中生被分成小组，共同研究和解决问题。在小组中，高中生们相互合作，共同探讨问题，分享各自的观点和见解。通过这种合作学习，高中生不仅能够提高问题解决的效率，还能够培养团队合作精神和沟通能力。在小组中，高中生们学会尊重他人的意见，懂得如何有效与他人合作，这些能力在实际生活和工作中同样至关

重要[2]。

（三）创设实验情境与实际操作能力的提升

实验教学是培养高中生实际操作能力的关键手段。教师可以设计与真实情境相关的化学实验，要求高中生亲自动手操作。通过实验，高中生能够将理论知识应用到实际操作中，培养他们的实验设计能力和实际操作能力。在实验情境中，高中生需要动手操作、观察实验现象、分析数据，这样的实践活动不仅能够激发高中生的学习兴趣，还能够增强他们的学科参与度。通过这种方式，高中生能够更加深入地理解和掌握化学知识，提高他们的实际操作能力。

（四）教师培训与教学资源的支持

为了确保高中生解决能力的可持续发展，教师的培训和教学资源的支持至关重要。学校和教育机构应加强对化学教师的培训，提高他们的真实情境问题教学设计和指导能力。培训可以帮助教师更好地理解和掌握真实情境问题教学的方法和技巧，提高他们的教学水平。同时，编写符合真实情境问题教学需求的教材，提供丰富多样的教学资源，支持教师开展相关教学活动。这样的支持措施能够为教师提供必要的指导和帮助，确保教学活动的顺利进行，促使高中生解决能力的可持续发展[3]。

三、培养高中生解决化学真实情境问题能力的策略

在新高考改革的背景下，培养高中生解决化学真实情境问题能力需要精心设计教学策略，以激发高中生的学科兴趣、提高他们的解决化学真实情境问题能力。以下是一些具体策略，旨在帮助教师在化学教育中更好地引入真实情境问题，促使高中生培养解决问题能力：

（一）设计化学具体情境问题

在化学教学中，教师应该精心设计与高中生日常生活、社会实践和工作环境相关的真实情境问题，以便将抽象的化学理论与实际生活相结合。例如，在学习化学反应速率时，可以引入日常生活中常见的食品腐败和药物分解现象作为情境，让高中生探究其中的化学原理。通过将高中生置身于实际情境中，他们不仅能够观察到这些现象的发生，还能够深入探讨其中的化学反应机制和影响因素[4]。

具体来说，教师可以创设一个实验情境，模拟某种食品在不同温度下的保存过程，以激发高中生的兴趣和学习动力。以下是这一实验情境的详细描述：

1.实验目的：通过模拟不同温度下的食品保存过程，研究温度对食品腐败速度的影响，培养高中生的实验设计和分析能力。

2.实验步骤

（1）选定食品：教师选择了三种常见的食品，分别为鲜奶、苹果和面包。每个小组分配一种食品，以便进行实验研究。

（2）确定保存条件：每个小组在实验开始前选择了特定的保存条件。第一个小组将鲜奶放置在室温下（约25℃，第二个小组将苹果放入冰箱（约4℃），第三个小组将面包放置在高温环境下（约35℃）。

（3）调查食品成分：高中生调查了所选食品的成分。鲜奶的水分含量为87%，pH值为6.5；苹果的水分含量为86%，pH值为3.8；面包的水分含量为30%，pH值为5.5。这些数据帮助高中生了解了食品的基本特性。

（4）设计实验方案：在本次实验中，高中生将被分成不同的小组，每个小组将设计一个实验方案，以确定在特定温度下食品的保存时间。

鲜奶实验组决定观察鲜奶在特定温度下的保存情况。他们选择观察的时间为48小时。在这48小时内，他们将定期观察鲜奶的外观、气味和质地的变化。这些观察将帮助他们确定鲜奶在这段时间内是否发生了明显的变化，以及变化的程度如何。苹果实验组决定观察苹果在特定温度下的保存情况。他们选择观察的时间为72小时。在这72小时内，他们将定期观察苹果的外观、气味和质地的变化。这些观察将帮助他们确定苹果在这段时间内是否发生了明显的变化，以及变化的程度如何。面包实验组决定观察面包在特定温度下的保存情况。他们选择观察的时间为24小时。在这24小时内，他们将定期观察面包的外观、气味和质地的变化。这些观察将帮助他们确定面包在这段时间内是否发生了明显的变化，以及变化的程度如何。

在实验过程中，每个小组将严格按照自己设计的方案进行实验，并记录下观察结果。这些实验结果将用于后续的数据分析，帮助高中生得出结论并进行讨论。通过这个实验，高中生将能够学习到在特定条件下食品的保存时间，培养他们的观察能力、数据记录能力以及解决化学真实情境问题能力。

（5）实际操作：高中生根据实验方案，将所选食品放置在相应的保存条件下，并在规定的时间内进行了定期观察和记录。使用摄像机拍摄了食品的变化过程，以便后续的数据分析。

（6）数据分析：在观察期结束后，高中生收集并整理了实验数据。鲜奶在室温下腐败程度较大，变质后的气味明显，质地变得稀薄；苹果在冰箱中保存相对较好，但仍有轻微的褐变现象；而面包在高温环境下迅速发霉，外表和气味都发生了明显的变化。通过比较不同温度下食品的变化，高中生分析了温度对食品腐败速度的影响，得出了结论并展开讨论。这样的数据分析过程既锻炼了高中生的实验数据处理能力，也加深了他们对化学反应速率与温度关系的理解[5]。

（二）引入跨学科知识

在解决化学真实情境问题时，往往需要综合运用多个学科领域的知识，这为教育者提供了引入跨学科知识的机会。

1.环境污染问题综合分析

环境污染一直是全球关注的焦点之一，解决环境污染问题需要跨学科的综合分析和解决方案。在化学、生物学和地理学等多个学科的知识综合应用下，可以更全面地认识环境污染的复杂性，并寻找更有效的解决方案。

例如，探讨“空气污染”相关问题。空气污染是指大气中有害物质超过一定浓度，对人体健康、动植物生态系统和人类社会产生危害的现象。从化学角度来看，空气污染主要来源于工业排放、车辆尾气和生活废气等。这些有害物质包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧等，它们对人体健康和环境都有着不同程度的影响。通过化学分析，可以了解这些有害物质的成分、浓度以及它们在大气中的化学反应过程。

从生物学的角度来看待空气污染问题。空气污染不仅影响人类健康，还对植物和动物生态系统造成了严重影响。例如，空气中的臭氧和二氧化硫会破坏植物叶片表面的气孔，导致光合作用受阻，影响植物的生长和发育。同时，动物在受到空气污染的影響下，也容易患上呼吸系统疾病或其他健康问题。通过生物学的研究，可以了解污染对生态系统的破坏程度，以及对生物多样性的影响。

从地理学的角度来分析空气污染问题。地理位置对于污染的扩散和影响起着至关重要的作用。城市、工业区等人口密集地区通常受到更严重的空气污染影响，而山区、海岸线等地理环境较为优越的地方则相对较少受到污染的影响。通过地理学的研究，可以了解不同地区的污染程度以及其分布规律，为制订针对性的防治措施提供依据。

2.食品安全与健康

食品安全与健康是人们生活中不可忽视的重要问题。在探讨食品安全与健康问题时，我们需要综合运用化学、生物学和地理学等多个学科的知识，以全面了解食品的生产、加工、储存和消费等环节对人体健康的影响。

从化学的角度来看待食品安全问题。食品中的化学成分和添加剂对人体健康有着直接影响。例如，食品中的防腐剂、着色剂、增味剂等添加剂，如果超过了安全使用范围，可能对人体造成损害。此外，食品加工过程中可能产生的致癌物质、重金属等有害物质也是食品安全的重要问题。通过化学分析，可以了解食品中的化学成分及其对人体健康的影响，为食品安全评价提供科学依据。

从生物学的角度来分析食品安全问题。食品中可能存在的微生物污染对人体健康同样构成威胁。例如，食品中的细菌、霉菌等微生物可能引发食物中毒等食品安全问题。同时，食品中的营养成分对人体健康也至关重要。通过生物学的研究，我们可以了解不同微生物对食品的影响，以及食品中各种营养物质对人体的作用，从而为食品安全评价和监管提供科学依据。

从地理学的角度来考虑食品安全问题。地域环境对于食品的生产、质量和安全具有重要影响。不同地区的气候、土壤、水质等自然条件会影响农作物的生长和品质，进而影响食品的生产和质量。此外，不同地区的食品加工和储存条件也会影响食品的安全性。通过地理学的研究，可以了解地域环境对食品安全的影响，为食品生产、加工和储存提供科学指导。

通过引入跨学科知识，高中生可以从不同角度思考和解决问题，培养综合运用知识能力，提高解决化学真实情境问题能力。教师可以设计跨学科课程或项目，通过合作学习和实践活动，引导高中生综合运用多学科知识解决现实问题，从而提升他们的学科兴趣和解决问题能力[6]。

结束语

在新高考背景下，培养高中生解决化学真实情境问题能力是教育改革的重要任务。通过真实情境问题教学，高中生不仅能够提高化学知识的掌握程度，更能够培养实际应用能力和解决化学真实情境问题能力。教师在教学中应结合具体情境，采用合作学习和实验教学等多种策略，培养高中生的综合素质。同时，学校和教育机构应提供必要的支持，包括教师培训、教材资源的提供和定期评估等，以保障真实情境问题教学的可持续发展。通过持续努力，培养出更多具有创新精神和实际应用能力的高中毕业生，为社会和国家的可持续发展做出贡献。

参考文献

[1]江合佩，单旭峰，王春.高考化学试题真实情境的建构：思路、内涵与教学策略[J].教育测量与评价，2023（1）：51-61.

[2]单旭峰.高考化学学科关键能力的建构思路、基本内涵与考察实施路径[J].课程.教材.教法，2022，42（6）：139-146.

[3]徐凯祥.浅析高考化学试题中“真实情境”的价值导向：以2022年全国高考甲、乙卷化学试题为例[J].延边教育学院学报，2022，36（6）：146-148.

[4]毛璐佳，王祖浩.新高考化学主观题情境创设水平的研究：基于2021年六套高考化学试卷的分析[J].基础教育课程，2021（15）：73-81.

[5]宋正华.充分利用化学实验教学提升学生科学素养[J].教学仪器与实验，2013，29（3）：14-15.

[6]吴华荣.化学实验设计能力的培养与评价[J].黑龙江教育.中学教学案例与研究，2006（10）：21-23.

本文系为莆田市教育科学“十四五”规划2021年度课题“新高考背景下培养学生解决化学真实情境问题能力的策略研究”（课题编号：PTKYKT21137）的研究成果。