真实情境下高中化学单元教学的实践研究

摘要：化学属于高中课程体系中的一门重要学科，主要教学目标是训练学生的逻辑思维与科学思维，培养他们的化学学科的核心素养.同初中化学教学相比，高中化学知识难度更大、概念更抽象、覆盖面更广泛，这对广大一线高中化学教师来说可谓是严峻挑战.为完成既定教学任务，可基于真实情境下开设单元教学，降低学生学习化学的难度，让他们的学习效率更高.本文针对真实情境下的高中化学单元教学为研究对象，并提出了个人看法.

关键词：真实情境；高中化学；单元教学

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2024）27-0107-04

真实情境指的是以学生在现实生活中见过的一些事物或者现象为依托，当作创设情境的背景材料，激活他们的生活经验与社会阅历，使其在熟悉的环境中学习知识与练习技能，为解决现实问题提供稳固的理论基础.在新时期下的高中化学教学中，教师可结合学生身心规律与发展特点，基于真实情境下设计单元教学，引领他们把知识学习和实际生活相关联，使其在真实情境中有序学习单元内容，促进化学核心素养的形成，提升化学教学的实效性[1].1具体教学内容分析

本文以人教版高中化学必修第二册第六章第一节《化学反应与能量变化》为例，本部分内容同后面的电化学基础共同组成一个能量转化的知识体系，让学生整体认识化学反应中的能量变化情况，为他们后续学习奠定坚实基础.本节课主要通过对化学能和热能之间相互转化的探讨，让学生认识到化学反应在人类利用能源历史过程中扮演的重要角色，使其初步树立科学、端正的能源观，生成把化学能和热能相互转化的化学知识运用至人类生产、生活实践之中的意识，同时树立起他们与环境和谐共处、合理运用自然资源的观念，突出化学教学的学科育人功能，实现工具性与人文性的有机统一.按照“主题——情境——任务——建构”开展流程进行真实情境下的高中化学单元教学，指导学生以单元为单位进行整体学习，创造贯穿于一个单元的真实教学情境，促使他们基于学科综合视角来分析和解决生活中的实际问题[2].2真实情境下高中化学单元教学的实践案例

2.1确定单元核心主题

“化学反应与能量”归属于化学反应原理部分，学习本单元内容能够从多个不同视角认识化学反应，基于物质变化和能量变化这两个不同角度深入理解化学变化，引导学生深度认知化学反应的原理，使其运用化学反应相关知识分析与解释生活中的化学现象及问题，进一步感知化学与生活之间的紧密联系.本部分内容是以化学键为切入点，让学生深刻理解化学反应与能量变化的内涵与本质，包括吸热与放热两大类反应、原电池装置的设计，让他们体会到化学能与电能之间的转化十分高效[3].

新课程标准中对本单元内容的具体教学要求如表1所示.

因为不可再生能源的使用、环境污染与保护、化学与能源等均是眼下比较热点的话题，通过学习本单元的知识，有助于学生更好地理解改变能源结构在实际生活、生产中的重要性，使他们进一步体会到化学知识的实用性.

通过上述分析，教师应当把本单元的教学核心主题设立成“汽车动力来源与改进”，从能量控制角度，促使学生深刻认知化学反应的本质，即为旧键断裂与新健生成，使其了解到化学能变化主要包括电能和热能等形式，根据燃料电池工作的原理理解电能、热能和化学能的转化情况.本单元教学内容能够划分为两个课时，第一个课时主要讨论热能和化学能，第二课时则以解决电能与化学能有关问题为主.

2.2分析营造教学情境

在这一单元教学中，难点部分为如何基于化学反应与能量转化这两个视角对实际问题展开综合分析和处理，驱使学生全身心参与到解决问题的活动之中，使其能够迁移与应用所学的化学知识与技能.故高中化学教师可以将学生较为熟悉的燃料视为切入点，利用生活中比较常见的交通工具揭示新课主题，指导他们一起分析汽车的两大动力来源，也就是燃油和电动，深入探讨汽车动力来源、如何治理尾气、改进燃料与环保等，促进问题的分析和解决[4].

2.3单元教学实施规划

本单元教学实施规划如表2所示.

2.4具体教学流程设计

2.4.1（第一课时）教学目标

（1）理解化学反应可以让化学能与热能之间进行转化，知道放热和吸热反应；

（2）基于化学键视角对部分化学放热和吸热反应进行解释；

（3）知道什么是燃料燃烧效率，明确开发清洁燃料的必要性，树立保护环境的思想观念.

2.4.2评价目标

（1）通过对化学中放热和吸热反应的学习，诊断和培养学生认识微观本质和宏观现象的水平；

（2）从微观视角对化学中放热和吸热反应进行分析，诊断和提升学生认识化学键的水平，锻炼他们的证据推理能力[5].

2.4.3教学过程

导入：教师讲述人类使用的能源主要有太阳能、水能和化石能源等，多媒体课件中展示相应的能源图片，简单介绍一些常见的能量转化形式，如化学能与光能、电能、热能等多个方面.由学生分析汽油燃烧的原因是什么，引领他们结合已学知识及教材内容明确汽油的燃烧是由于断键吸收能量小于成键释放出的能量.

任务1：教师在多媒体课件中展示化学反应过程中反应物、生成物总能量之间的关系，如图1所示，引领学生基于宏观角度理解吸热与放热反应，组织他们在小组内一起分析、讨论和归纳，得出在化学反应中，反应物转变为生成物这一过程中，旧化学键断裂，吸收能量E1，形成新化学键，释放能量E2；在生成物中，假如E1＞E2，说明是吸热反应，假如E1＜E2，说明是放热反应[6].

教师提问：从能量高低视角来看，汽油燃烧时为什么会释放热量？引导学生基于反应物总能量比生成物总能量高的角度进行思考、分析和研究，培养他们的知识迁移和实际应用能力.

设计意图：从宏观、微观、符号、图形这四重表征切入，帮助学生从微观视角深入理解化学反应中放热和吸热反应，根据概念让他们进一步认识化学反应中物质与能量变化的相互关系，使其科学素养得到很好的培养[7].

任务2：在课件中展示常压、常温下几种车用燃料的燃烧数据：

（1）1 g氢气燃烧能够释放出142.9 kJ的热量；

（2）1 g乙醇燃烧能够释放出29.7 kJ的热量；

（3）1 g汽油（辛烷）燃烧能够释放出48.4 kJ的热量；

要求学生基于能量变化视角，分析该怎么选择车用燃料，选出合适的车用燃料.

引导学生结合能量变化视角展开分析、讨论和交流，他们发现在同样的环境和条件下，等质量的氢气燃烧时释放出的热量最多，效果更佳，但是在具体应用中还需要考虑到设备问题，以及氢气的来源等；而乙醇燃烧时，不仅会释放大量的二氧化碳，而且乙醇易于挥发和燃烧，属于比较危险的一种化学制品；根据热值判断出使用汽油这一燃料效果最好.

任务3：在课件中展示能源的可持续发展与环保问题，播放眼下严峻的环境问题视频，主要是燃料引起的大气污染、温室效应、臭氧层遭到破坏等，要求学生基于物质变化角度分析该如何选择燃料.

给予提示性问题：基于化学反应中能量变化这一视角来说，汽车选用燃料时要考虑到哪些方面的因素？还需考虑到哪些问题？

学生可从以下视角展开思考：不仅要考虑燃料发生的化学反应所能够释放能量的多少，还需考虑到点燃燃料时会吸收多少能量，燃料的价格和来源，以及燃烧后的影响等多个因素，最终做到既趋利避害，又经济实惠.

还需考虑到以下问题：

（1）化学反应的特点是有新物质生成，新物质与反应物的总能量是不一样的，这是因为各物质所具有的能量是不一样的；

（2）能量越低的物质越稳定；

（3）化学反应遵循能量守恒定律：反应物具有的能量＋化学键断裂吸收的能量＝生成物具有的能量＋化学键形成释放的能量.

设计意图：促使学生深刻认知社会生活、生产中是如何使用化学反应能量的，体会到化学与生活之间的紧密联系，知道化学知识源于生活又服务于生活，增强应用意识，达到学以致用的教学效果.

2.4.4教学反思

本节课围绕“汽车动力来源”营造真实情境，以任务驱动设计教学流程，吸引学生主动学习新知识，使其在学习和探索氛围中掌握知识，形成系统化知识结构与体系.通常以分层问题串的形式安排教学流程，驱使学生围绕解决问题为中心，促使他们一起思考、深入交流与讨论，帮助他们在合作学习模式下慢慢完善知识体系；能够深化学生理解新知识，锻炼他们分析问题和解决问题的能力，培育学生的核心素养，发展他们的科学思维.同时在课堂教学实践中，学生勇于表达、集思广益、相互分享和帮助，生成轻松、愉悦的氛围，增强他们学习化学的兴趣，最终取得不错的教学效果，促进高效课堂的生成.

营造真实情境设计课堂教学，可以帮助学生建立生活化知识，给他们带来真实的学习体验，而且整节课教学始终围绕真实情境展开，使其学习兴趣一直浓厚、学习情绪高涨.在真实情境下开设高中化学单元教学，有助于学生化学学科核心素养的发展，同时核心素养的培养又依赖于真实情境中问题的分析和解决，他们解决化学实际问题的能力也得到锻炼与提升.而核心素养的发展又能够脱离某一具体情境的创设，迁移至解决一般性问题的思路和方法，使其做到举一反三、触类旁通.围绕真实情境学习高中化学知识，从中解决化学问题与完成学习任务，在问题和任务双重作用下展开学习，锻炼学生的知识迁移应用的能力，提升他们的知识水平和学习能力，使其学会构建解决化学实际问题的模型，培养迁移应用能力.此外，真实情境可以进一步增强学生学习化学知识的热情和动力，有效强化他们处理和解决化学问题的能力，使其结合已学知识基础和经验展开学习，利用实验活动深入研究化学知识的奥秘，顺利完成整个单元教学任务，实现既定教学目标，最终实现学科育人的效果[8].3结束语

综上所述，在真实情境下的高中化学单元教学活动中，教师结合新课标制定整体教学规划，结合学生具体情况与课本知识重新整合单元教学内容，明确教学主题，再结合主题探寻与之对应的真实情境，设计出一系列层次不同的任务.围绕大情境和大任务构建有关问题解决的思维框架，完成预期教学任务，增进学生在学习中的参与程度，完善整个单元教学，使其在真实情境中产生增强解决问题的意识与能力，让他们能够把所学的化学理论知识变得具体化、实用化，继而不断促进核心素养的发展.

参考文献：

［1］ 王博.基于真实情境的高中化学单元整体教学实践[J].亚太教育，2023（14）：90-93.

[2] 刘华.基于真实情境的高中化学单元教学复习课设计与实践[D].阜阳：阜阳师范大学，2023.

[3] 李倩.基于真实情境的“5E”教学模式在高中化学教学中的研究与应用[D].漳州：闽南师范大学，2023.

[4] 应崇恩，孔琴飞.高中化学基于真实情境的问题设计策略[J].中学化学教学参考，2023（07）：24-28.

[5] 魏俊超.以真实情境问题实现高中化学深度学习[J].中学化学教学参考，2023（06）：3-4.

[6] 胡永涛.基于真实情境的高中化学单元整体教学设计[J].亚太教育，2023（02）：131-133.

[7] 王换荣，蒋晓乾，沈旭东.简论高中化学真实情境教学的设计范式[J].中小学教师培训，2022（11）：65-68.

[8] 张小芸.基于真实情境的高中化学深度学习的探索[J].天津教育，2021（33）：46-47.

［责任编辑：季春阳］