中学化学教学：情境创设实现教学效果

教学情境是指知识在其中得以存在和应用的环境背景或活动背景，学生所要学习的知识不但存在于其中，而且得以在其中应用（也可能含有社会性的人际交往）。^[10]也可以认为教学情境是在特定教学过程中学生和教师面临的具体状况或问题。

一、情境教学的理论基础

建构主义是情境教学的理论基础，最早提出者是瑞士心理学家皮亚杰（Jean Piaget）。他以内因和外因相互作用的观点来研究儿童的认知发展，认为儿童在与周围环境相互作用的过程中逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。这涉及两个基本过程：同化与顺应。同化是指把外部环境中的有关信息吸收进来并纳入儿童已有认知结构的过程；顺应是指外部环境发生变化，而原有认知结构无法同化新环境提供的信息时，所引起的儿童认知结构发生重组与改造的过程，即个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。可见，同化是认知结构数量的扩充，顺应是认知结构性质的改变。儿童的认知结构就是通过同化与顺应过程逐步建构起来，并在“平衡→不平衡→新的平衡”的循环中得到不断丰富、提高和发展。^[11]

20世纪50年代，美国心理学家、教育家布鲁纳（Jerome S.Bruner）认为知识是由概念、命题、基本原理及彼此之间的相互联系组成的。学习是由学生的内部动机（即好奇心、进步的需要）以及同伴间的相互作用驱动而进行的积极主动的知识建构过程。为此，他提出了发现学习。

二、教学情境的意义和功能

学习的过程是理解信息、加工信息、主动建构知识的过程。德国某学者有一个生动的比喻：将ag食盐放在你的面前，无论如何难以下咽；但若将ag食盐放入一碗汤里使它美味可口，你就会在享用佳肴时不知不觉地把食盐全部喝了下去。福建师范大学余文森教授说：“情境之于知识，犹如汤之于盐，盐需要溶入汤中才能被吸收，知识也需要融入情境之中才能显示其活力和美感，才能容易被学生理解、消化、吸收。”若学生的学习脱离了学习内容赖以从中获得意义的真实情境，学习会变得困难。只有当学习内容跟其形成、运用的社会和自然情境结合时，有意义学习才可能发生，所学的知识才易于迁移到其他情境中去再应用。

认知需要情感，情感促进认知。现代教育心理学认为，学习动机是由学习需要和学习期待（即学习者对学习活动所要达到目标的意念）共同组成的，两者相互制约、共同作用，形成了学习动机系统。适宜的情境可以激发学生的学习热情，唤起学生的求知欲，不断维持、强化和调整学习动力，诱发学生丰富的情感体验，促使他们主动学习，发散思考，愉悦交流，提高学习效率及学习水平。

情境好比是一座桥梁，用一种直观的方式再现书本知识所表征的实际事物或它的相关背景，使学生容易实现形象与抽象、实际与理论的沟通与转化，从而使学习和理解变得容易和有趣。它还可以提供在实践中应用知识的机会，促进知识技能与体验的连接、课内向课外迁移，发展应用能力及合作学习。

良好的情境能让学生真切地发现学习的意义与价值，深层次激发他们的学习兴趣，促进意义学习。

三、情境创设的基本要求

设计教学情境通常又称为创设情境。为了保证情境能充分发挥其应有的功能，在创设情境时需要注意：

1.真实有趣

教学情境应该是真实的，科学合理的，而不是刻意而为和虚构的。因为只有真实的才是感人的，真实的才是可靠的，真实的才能带来学习方式的有效性，决定所学知识在其他情境中再应用的可能性。“如果要求学生能应用所学知识去解决真实世界中的问题，就必须要求学习和应用的情境具有真实性。”^[12]

学生的年段越低，教师越要关注情境的趣味性色彩。

2.贴近内容

教学情境是为学生学习特定的教学内容服务的。一个良好的情境一般应该包含相关知识内容，反映学科本质，符合学科逻辑，还应该蕴含促进学生非智力品质发展的情感内容和实践内容。当然，由于特定的学生群体的学习发展的需要，情境创设可以有所侧重。

情境与活动往往是不可分割的，教师在创设情境的同时，构想可以从中引出的学习活动。

3.贴近学生

情境应具有新颖性，富有启发性，大量实践表明，那些对学生原有经验或知识结构具有冲击力的情境，能造成学生认知的鲜明冲突，使他们出现强烈的学习期待，因此最能激起学生的学习积极性和有意注意（指有预定的目标，必要时还须作一定意志努力的注意），特别有助于学生对新学内容的理解和深刻记忆。

同时，创设的情境要考虑学生的可接受性。凡是能导致学生的学习结果落在他们的最近发展区内的情境，教学效果一定令人满意。教师要基于学生的共同经验，在学生已有知识的基础上找到新旧知识的结合点，由近及远，由表及里，由浅入深，设计合适的路径或台阶，便于学生将学过的知识和技能迁移到情境中来。

4.引发探究

科学教育的特殊性要求化学教学要注重对学生科学探究能力的培养，适宜的情境总是与实际问题的解决联系在一起的。为此，教学情境的设计不仅要针对学生的现有水平，更重要的是还要针对学生的最近发展区；既便于提出当前教学要解决的问题，又能引发进一步的探究，具有发展性。要注意创设开放的学习情境，鼓励学生对各种可能构想进行探究，为培养学生的创新意识和实践能力、发展学生的个性特长服务。

四、化学教学情境设计的策略与方法

良好的教学情境在学生学习的全过程中都能发挥独到的积极作用，如在课的引入阶段，它能使化学课对全体学生产生异乎寻常的吸引力，使课堂充满期待、希望和生机。下面仅以化学课的引入为例，谈谈教学情境设计的一些策略与方法。

1.借助生活实例创设情境

化学与人类的日常生活紧密相联。中学阶段学习的化学知识有许多广泛应用于日常生活中，学生从平常生活中或多或少取得了一定的经验，有的是正确的，但不理解道理是什么；有的是片面的，甚至是错误的。从与学生密切相关的日常生活中引出学生无法解答的问题来引发学生的学习需求，是一种常用且有效的引入方式。此类情境素材可以从《化学与生活》《化学与人类》等一类书籍以及生活经验中寻找。

【案例1】

“乙烯的结构与性质”引入情境设计

教材：《普通高中化学2（必修）》专题三第一单元，江苏教育出版社

执教者：上海市奉贤高级中学　徐雪峰

【出示实物】生硬的猕猴桃

【讲述】从超市买来的猕猴桃常常是生硬的，不好吃。有一个很简单、能让它变得好吃的办法：把成熟的苹果和猕猴桃一起密封在一只塑料袋里（边讲边演示），一段时间后猕猴桃就成熟了，散发出诱人的香气（出示已放置数天的相似塑料袋，取出猕猴桃）。这是怎么回事呢？原来成熟的水果会释放出乙烯，从而对其他水果起到催熟作用。乙烯到底是一种什么样的物质呢？它还有哪些重要性质及应用呢？今天，我们就一起来学习乙烯的结构与性质。

【板书课题】

【评析】

徐老师从乙烯在日常生活中的一种应用入手，通过绘声绘色的讲解结合简单展示，在传递生活常识的过程中让学生有学习乙烯的意义体会，激起学习兴趣。任何有目的的学习都是以学生有意识的注意为先决条件的，当学生处于注意状态时，他的注意易指向学习目标。徐老师的这段引入，虽话不多，但明确告知了本节课的学习目标，有效引起学生注意，形成明确的学习预期，效果很好。

2.结合社会问题创设情境

现代社会离不开化学：工业的发展、科技的进步、国防的强大、能源问题、环境问题等。从化学与社会、生产、科技等的结合点入手，设计相应的情境，不失为一种创设情境的好方式。《化学与技术》和社会新闻中有着丰富的素材。

【案例2】

“化学变化中的能量变化”引入情境设计

教材：《化学　高中一年级第一学期（试用本）》第四章第二节，上海科学技术出版社

执教者：上海市曹杨第二中学　万婷婷；贵阳一中　吴　倩

【配乐朗诵、同步图片展示】

“天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？”诗人屈原一首《天问》，寄予了一个民族对天的丰富想象。从嫦娥奔月到敦煌飞天，从墨子三年制木鸢到“神舟五号”十年一剑梦圆航天，从古至今，人类为了飞天的梦想付出了巨大的代价。如今我们回首此段人类飞天的历史，心中同样充满了好奇：是什么助人类实现了遨游太空的梦想？是能量，是先人无法想象的巨大能量。那么，这巨大的能量来自哪里呢？今天，我想与大家讨论的课题就是关于“能量”的问题。

【评析】

从在优雅的古乐声中声情并茂地朗诵诗人屈原的《天问》开始，从我国古人的飞天梦到“神五”圆梦，配以各个时期精美图片资料的同步展示，教师带领学生回顾了人类实现飞天梦，特别是中华儿女梦圆航天的简要历程，凸显本节课的学习价值，激发学生作为中华儿女强烈的自豪感和无可推卸的责任。学生的爱国之心、责任意识油然而生，自然会以极大的学习热情投入本节课的学习。情境中材料丰富、贴切，有效增强了教育的感染力和学生的认可度。这样的情境设计使本节课从一开始就立意高、意义明、动力足，随后的教学活动顺利地沿着一个个问题的解决生动地层层展开，显示教师教学设计中的创造性。

请注意，我们追求引入的效果，因此希望所创设的情境刺激对学生而言是新异的，但并不是选择创设情境的刺激越新、越异越好，要考虑问题情境的消除以及对学生今后的影响。所以，在新课的引入阶段应避免使用负面材料，尤其是负面作用大的材料，不能忽视“先入为主”可能给学生带来的负面影响。

3.利用认知矛盾创设情境

认知需要是学习需要的一种，一般认为认知需要是在学生感到认知不协调，即新知识与自己原有知识冲突时产生的。学生存在认知不协调的直观表现为感觉到存在一些自身无法予以清晰解释的问题。所以在课的引入阶段，教师可以通过化学史料、化学实验、学生不熟悉的化学事实等创设情境，帮助学生通过对比等方法，自己发现认知上的冲突，引发认知需要，形成积极的认知氛围和情感氛围。例如，从化学实验、趣味化学实验类书籍和杂志中可以找到不少素材。

【案例3】

“氢氧化铜制备实验的产物探究”（高三复习）引入情境设计

执教者：上海市格致中学　娄　华

【讲述】铜是人们广泛使用的第一种金属，素有货币金属之称。史书上记载的“青铜时代”赫赫有名，曾代言人类文明的发展。在自然界中铜元素不仅含量丰富，含铜的矿藏更是多姿多彩。下面就让我们再次步入精彩纷呈的“含铜世界”吧！

【展示】胆矾样品、含铜化合物水溶液及图片。

【PPT】请各组同学用CuSO4溶液和NaOH溶液为原料，制备氢氧化铜。

试剂浓度：均为1.0 mol/L。

实验要求：取一种溶液（1滴管），逐滴滴入另一种溶液中（约3～4滴）；及时记录实验现象。

【学生活动】分组实验：

图2-9　NaOH溶液与CuSO4溶液反应

【投影】

实验现象：A中形成浅蓝色悬浊液；B中形成蓝色悬浊液。

学生发现并提出问题：产物是否都是氢氧化铜呢？为什么？

【小结】看来这个制备Cu（OH）2的实验并不简单，有一些问题值得我们深入研究。

【板书课题】

【评析】

学生从初三起就知道，硫酸铜与氢氧化钠两种溶液混合会出现浅蓝色、难溶于水的氢氧化铜沉淀，这是“天经地义”的。可是本节课一开始，教师的寥寥数语，加上一个简单的学生实验，却发现实验现象与自己的预测不尽相同。这是什么原因呢？难道是化学反应的规律出现了例外？学生原有的知识结构受到不小冲击，产生强烈的认知需求，驱使他们以积极的情感和态度投入后续学习。

实践表明，难易适度、有助于学生形成“心求通而未得”的认知冲突问题，是构成问题情境的最佳素材。

4.基于问题探究创设情境

适宜的情境一般总是与实际问题的解决联系在一起的，学习目标的达成就在问题解决的过程中。将需要探究的问题“埋伏”在有意义的问题情境之中激疑启思，或模拟科学发现思路创设问题情境，让学生置身于化学发现、发明的情境之中，像化学家那样展开问题探究，这是化学学科创设情境的又一种重要方式。

【案例4】

“溶解度（第一课时）”引入情境设计^[13]

教材：《化学　九年级第一学期（试用本）》，上海教育出版社

【讲述】我给大家讲个故事，故事的名称是“食盐与硝酸钠的对话”。

有一天食盐与硝酸钠在比谁的溶解能力强。

食盐说：“我溶解能力强，20℃时，在每50 g水中最多可以溶解18 g。”

硝酸钠说：“那有什么了不起，我也能够溶解在水中，10℃时，我在100 g水里最多能够溶解20 g呢。”

食盐又说：“你的20 g是溶解在100 g水中，当然我的溶解能力比你强啊。”

硝酸钠却说：“但是你的温度比我高，我在60℃时，50 g水中最多溶解55 g。”

食盐说：“那在20℃时你怎么不说呢？”

硝酸钠说：“那么，你在60℃时是多少呢？”

究竟谁的溶解能力强？大家给它们评一评吧。

【评析】

这位教师的情境创设别具一格，针对初三学生形象思维能力较强的特点，用拟人化的手法设计了这个童话般的故事，生动地提出了本节课需要合作探究的问题，有效提高了初学化学的学生解决问题的兴趣。一步步向纵深发展的故事情节里展现的问题，学生一时想不透、讲不清，需要学习、探究、交流、切磋。教师把解决问题的钥匙：固态物质溶解度的概念以及它们的影响因素，即学生的学习目标，巧妙地设置在故事情节中，十分有利于引导学生通过问题解决的过程自己发现、建构相关知识，培养探究意识。

若情境能够帮助学生自己发现探究的问题则更好。“不愤不启，不悱不发。”当情境提供的外部刺激与学生已有的知识、技能之间存在差距，他们必然会有“言有尽而意无穷”的“愤悱”之感，需要探究解决的问题自然产生。例如，在“气体摩尔体积”一课的引入阶段中，可以给出20℃时几种不同固体、液体、气体物质的密度数据，请学生计算1 mol各种物质的体积。在复习旧知完成计算后，学生一定能惊讶地发现1 mol固体或液体的体积是不相同的——不出所料，而1 mol气体的体积却几乎相同，为什么呢？问题驱动学生继续积极探究。“智力活动是在情绪高涨的气氛中进行的。”“这种气氛会给教学带来好处，同时有助于完成教育任务。”苏联教育家赞可夫这么说过。适宜的教学情境不光能诱发学生积极的学习情感，而且往往能提示学习的背景知识，给学生整体意识。

情境创设带来的实际课堂效果除了设计水平外，还与教师的语言、表情、教学实景（含实物、模型、挂图、实验等）、信息技术的合理使用、课堂气氛等因素有关。