中学化学教学的情境创设原则

2023-07-31 理论教育版权反馈

【摘要】：化学情境创设原则除了服从于化学教学原则外，同时具有自己的独特性。化学情境创设的原则包括需求性原则、探究性原则、真实性原则、有效性原则、全程性原则、合作性原则。因而，情境创设应依据学生的需要，不能选用超越学生认知范围、远离学生生活实际的材料等等，否则，不仅达不到情境创设教学的目的，反而会影响学生的知识迁移以及情感体验。

原则，是指人类实际活动中说话做事应遵循的标准。所谓教学原则，是指教师教学实践所要达到的基本标准。教师按照教学的标准展开的师生教学活动，学生遵循学习理论对知识理解、吸收，双方共同配合，从而体现并落实课堂教学目标和教育目的。我国教育研究者制订的基础教育课堂教学原则为：思想性与科学性相统一、理论和实际生活相联系、知识的直观性、方法的启发性、学习的循序渐进性、后续的巩固性、学生的可接受性、教师的因材施教等。中学化学属于基础教育内容，具有知识学习的共性，但又有自己独特的个性。综合中学化学学科的学科特点，确定中学化学教学的原则为：科学性原则，生动的直观性原则，启发积极思维原则，理论联系实际原则。化学情境创设原则除了服从于化学教学原则外，同时具有自己的独特性。化学情境创设的原则包括需求性原则、探究性原则、真实性原则、有效性原则、全程性原则、合作性原则。

（一）需求性原则

情境创设、协作、会话、意义构建一起构成学习环境的四大要素，它是教师设计教学活动的第一个内容，是为课堂教学服务的，应该根据教学内容来确定教学情境是否需要。如果需要，可以采用多种方式创设，将学生带进最真实、最贴近生活、最靠近最近发展区的学习情境中；如果不需要，则不必为了追求情境教学这个教育潮流，使之变得形式化，不能舍本逐末，追求形式上的新颖性。情境教学，应根据实际教学内容、教学目标，有用则用，不能夸大其作用。除此之外，学生是课堂的主体，学生的发展是教育的最终目标。在创设情境时，应考虑学生作为发展中的人的本质属性，学生和成人的认知方式是不同的，如幼小的儿童会认为布娃娃摔在地上会和他自己摔在地上一样疼，而在成人看来，这是非常幼稚也非常可笑的，布娃娃是没有生命的，怎么会痛呢？由于教师和学生认知方式以及原有经验的不同，教师在创设情境时，应从学生的心理出发，对学生的认知结构从原有的知识结构、思维方式、解决问题的方法等多方面加以详细分析，选择最吻合他们心理的材料，用最符合他们需求的方式去刺激他们将新知识纳入知识体系。因而，情境创设应依据学生的需要，不能选用超越学生认知范围、远离学生生活实际的材料等等，否则，不仅达不到情境创设教学的目的，反而会影响学生的知识迁移以及情感体验。

（二）探究性原则

学生在课堂上进行的探究，是学生用于获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生在课堂上探究的是人类已知的，但对于学生来说是未知的知识，因而，在实际教学中，教师应创设与科学家探究相似的情境，让学生感受知识的发现过程。但是通常情况下，学生的问题意识不强，很难独立地从生活、自然现象中发现问题。所以，教师要创造适合学生探究的情境，使得学生直面新奇的趣事，感受矛盾，发现问题、提出问题，并经过适当的推理和思考，将其表述为科学性问题。化学是一门以实验为基础的自然学科，化学学习过程的本质就是发现问题、提出问题、制订计划、研究问题、收集证据、解决问题的探究过程。教师在创设教学情境时，要根据学生的实际学情，善于综合利用各种有利因素，创设积极向上的探究性学习氛围，探究内容与探究情境的设计上要有独到之处，把学生引入探究的主题，激发学生的认知冲突和学生内在的学习动机，并使学生能够积极主动地参与探究活动，通过情境引起其积极思考，从而发现问题、提出假设、验证假设、得出结论并讨论交流。这一过程可以采用唐力先生提出的探究式教学模式，即提出问题—收集有关的资料和事实—提出猜想和假设—对假设进行实验验证—得出结论。

例如，人教版必修二中元素周期律的教学，可以通过设置问题情境，让学生进行探究进而得出结论。

【创设问题情境】

元素周期表中第 IA 族碱金属元素在原子结构上的共同点是，最外层只有一个电子，可能在化学反应易失电子，表现出还原性；由于随着核电荷数的增大，电子层数的增多，原子半径增大原子核对电子的吸引能力减弱，原子失电子能力增强，可能使其还原性增强。对于这两个假设，我们如何通过实验验证呢？

学生小组讨论……

小组A：金属活动性顺序表中，越靠前就说明性质越活泼，还原性越强，在顺序表中处于前五位的是 K、Ca、Na、Mg、Al，故而 K 比 Na 还原性强；

小组B：还原性强的金属可以将还原性弱的金属从其盐溶液中置换出来，如Fe 可以从 CuSO4溶液中置换出单质 Cu，若金属 K 可以从 NaCl 溶液中置换出金属 Na，则可以说明 K 的还原性强于 Na。

小组C：必修一学习金属 Na 的性质时，Na 能与 H2O 反应，若 K 也能与H2O 反应并且比 Na 与 H2O 反应剧烈，则说明的 K 还原性强于 Na。

小组D：K 与 Na 都易失一个电子，还原性应该是相同的，无法通过实验验证。

小组E：Mg 比 Al 还原性强，Mg 与 HCl 反应快速放出 H2，Al 与 HCl 反应速度较慢，若 K 与 HCl 反应比 Na 与 HCl 反应快，反应剧烈，也可以说明 K 的还原性强。

……

教师对小组B、C、E 提供实验仪器供实验验证（K、Na 少量）。

学生进行实验。

【实验结果】

B、E 两组实验成功，共同证明 K 比 Na 活泼，还原性强，以此类推，Li、Na、K、Rb、Cs 均可与水反应，与酸反应，且反应越来越剧烈。

【结论】

碱金属元素，从 Li 到 Cs 单质还原性逐渐增强，元素金属性逐渐增强。（教师解释其本质原因）

（三）真实性原则

建构主义强调创设真实的情境，这包括“情”的真实性和“境”的真实性两个方面。教师创设情境时要有感情地投入，这样才能让学生在情境中达到情感、态度与价值观这一目标，形成科学的思维方式，促成学生科学素养和人文素养的提升。同时，教师创设的情境必须符合客观的规律，即使是使用多媒体等现代技术手段创设的虚拟情境，也应符合生活逻辑，符合物质发展变化的客观规律。教师创设的情境越真实，学生学到的知识越容易应用于实际生活。知识不能以现成的形式传授给学生，而应该让学生在真实的情境中主动探究、主动获取，这样做具有以下好处：①可以激发学生的求知欲望和学习动机；②学到的技能和方法在利用时更加灵活；③更易解决实际生活中的问题；④可以促进学生之间的合作，让学生全身心地投入探究，使得创新能力不断提高。

（四）有效性原则

学生的学习过程是根据已有经验主动对知识进行加工，在新旧知识间建立联系，通过同化和顺应的方式将新知识纳入原有的认知体系。教师在创设情境的过程中，要充分了解学生在学习过程中对内容的重点、难点存在的困惑，针对学生现有的知识水平，在学生的最近发展区内创设情境，将学生的注意力集中到教学内容中。在此基础上，教师通过设疑、提问等方式引导学生在情境中攻克重点、难点，解决学生的困惑。

由于学生所学知识有限，教师在创设情境时，应根据教学内容尽量选择具体的、形象的、探究目的和方向明确的情境材料，这样的情境能诱发学生的认知内驱力，激发学生的好奇心和学习兴趣，使学生由“要我学”转变为“我要学”。情境设置要针对学生的认知特点，针对教学实际，在所有的教学资源中选择与学生已有经验、知识联系最密切，具有一定的知识含量和知识强度的材料。情境不能过于简单，否则学生就会因为无内容可学而失去学习兴趣；也不能过于复杂，否则学生会因为不理解而放弃学习，只有学生经过一番努力思考能解决的问题，才是学生最感兴趣的问题。

在中学化学教学中，有很多内容可以设计为符合学生认知特点的情境，如人教版高中化学选修四化学反应原理中，“盐类的水解”可采用如下的方法进行教学：

【情境创设】

根据已有经验，醋酸等酸溶液等一般显酸性，氢氧化钠等碱溶液一般显碱性，氯化钠等盐溶液一般都显中性。事实果真如此吗，请同学们利用所提供的试剂，验证一下这个结论的真伪。

学生实验一：

1.用酚酞试液检验 Na2CO3溶液的酸碱性。

2.用 pH 试纸检验 NH4Cl 溶液的酸碱性。

3.用 pH 试纸检验 NaCl 溶液的酸碱性。

学生实验二：

1.用 pH 试纸检验 CH3COONa 溶液的酸碱性。

2.用 pH 试纸检验 Al2（SO4）3溶液的酸碱性。

3.用 pH 试纸检验 KNO3溶液的酸碱性。

【学生讨论】

由上述实验结果分析，盐溶液不一定都显中性，那么其酸碱性与生成该盐的酸和碱的强弱间有什么关系。

【学生小结】

盐的组成与盐溶液酸碱性的关系为：

强碱弱酸盐的水溶液→显碱性

强酸弱碱盐的水溶液→显酸性

强酸强碱盐的水溶液→显中性

【Flash 演示】

结合学生的讨论，利用电脑动画模拟 CH3COONa、Al2（SO4）3的水解过程，生动形象地说明 CH3COONa、Al2（SO4）3的水解原理。

（五）全程性原则

情境是作为知识的载体，帮助学生更好地掌握和应用知识、提高学习兴趣引入的，但是情境创设教学的作用不是只为了引入新课，情境应该对整节课的内容有统领作用，是教师授课的知识主线也是学生学习探究的主线。若无这条主线，学习内容由于过于庞杂，难免对学生的记忆和理解产生障碍。另外，情境在整个教学过程中都应起到激发、推动、强化学生的兴趣，以及认知和情感等思维活动。创设了情境，并不代表情境创设教学就此结束，很多教师认为，情境创设教学就是以利用各种素材吸引学生注意力为目的的导课。其实不然，导课的情境设计只是开始，在情境中的讨论、辨析、交流都是不可或缺的，最后要达到理论上的升华，即新知识和原有知识之间建立联系，形成更完善的知识体系，这才是完整的情境创设教学。

例如，人教版化学必修二“原电池”的教学，若只采用“苹果电池”进行导入，倒不如采用以下教学方法更为妥帖。

1.安排“苹果电池”实验，吸引学生注意力，激发学生探究的欲望。

2.设置悬念：苹果为什么可以导电？换成铜丝呢？产生电流的条件是什么？

3.学生实验：将锌片插入稀硫酸中，观察现象；将铜片插入稀硫酸中，有何现象？

4.在导线中间连接电流计，指针是否偏转？向哪个方向偏转？

教师根据以上问题层层设疑，展现一个又一个矛盾，学生边实验边观察边思考、讨论、交流，最后由学生自己归纳出原电池的原理以及构成原电池的四个条件。在整个过程中，教师做适当补充和点拨，最后小结。在这堂课程中，学生始终处于教师所设置的情境中，不断探索、不断获得成功的快乐，学习不再是负担，而真正成为一种乐趣。

（六）合作性原则

在课堂教学中教师与学生、学生与学生之间往往需要通过相互传递、交流知识信息而达成既定的教学目标，以获得最优的教学效果。教学过程的实质就是教师与学生、学生与学生之间交往的多边活动过程，在此过程中，不仅形成了教师与学生之间一对一的关系，也形成了学生与学生之间的关系、教师与学生群体之间的关系等多重网状关系。所以，教师在创设教学情境时，要考虑教师与学生之间的交流与合作，并通过师生相互启发、诱导，产生思维碰撞的火花。同时，还要考虑利用小组成员之间或小组与小组之间的合作、交流学习，使之共同面对学习中出现的困难并协作克服困难，最终获得信息、创意及成果，以培养学生的集体观念、团队精神和合作能力，体会他们交流和分享的乐趣。化学必修一中二氧化硫的性质的拓展可以采用如下方法教学：

【情境设置】

小明同学放学后看见市场上在出售新鲜的荔枝，颜色非常鲜艳，小明也买了一点带回家，结果刚吃完就出现流泪、咳嗽、咽喉疼痛等症状。妈妈带小明去医院检查，结果是二氧化硫中毒。原来小明买的“漂亮荔枝”是经过美容后的食品，是不法商贩非法使用硫磺熏制而成，除了荔枝、银耳、土豆、桂圆等，你能用实验方法证明这些食品中含有二氧化硫吗？

已知：Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+H2O，SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。

【实验仪器及药品】

硫磺熏制过的银耳、稀盐酸、淀粉溶液、碘溶液、试管等。

小组合作讨论……

第一组：已知在用硫磺熏制过的银耳中存在 Na2SO3，如何使之由银耳中进入水中？如何将之转变为 SO2？

第二组：如何利用碘溶液检验 SO2？

第三组：如何检验全部与碘溶液反应？

第四组：如何确定硫磺银耳中 SO2的含量？

【实验探究】

二、三、四组分别取少量一组制取的液体，进行试验得出结论。