境实·理真·意远：高中化学情境课堂的教学旨意

摘    要：建构以真实情境为主线的课堂，是实践新课程理念、开展新课标研究的重要落点。教师可通过对情境理论及情境课堂的分析，从实践的角度建构高中化学情境课堂教学框架，然后以此为指导展开教学，激发学生用学科知识去认知世界，培养价值情怀，进而更有意义地生活。在情境素材选择时，需要以“境实”为旨向，彰显学科价值；在情境设计运用时，需要以“理真”为旨向，外显学科思维；在情境全域反刍时，需要以“意远”为旨向，匹配必备品格和关键能力。

关键词：情境课堂；情境素材；情境设计；情境反刍；高中化学教学

建构以真实情境为主线的课堂，是实践新课程理念、开展新课标研究的重要落点。这表明在化学教学中，教师需要重视创设真实且富有价值的教学情境，让学生在真实情境中开展分类与概况、证据与推理、模型与解释、符号与表征等具有化学学科特质的学习活动，从而更好地学习化学学科知识，形成化学学科思维，发展化学学科核心素养，并以此彰显化学学科价值［1］。

一、高中化学情境课堂的实践指向

情境的本质是“人为优化的环境”，遵循忠实性原则、生长性原则和审美性原则。情境认知理论认为，知识是情境化的，在教学活动中可以通过解决情境中的问题实现知识的生长［2］。新时代下的高中化学情境课堂，旨在发展学生化学学科核心素养的各个方面，因此每个模块的教学都需要设计真实情境，如化学思想与化学学科发展的史料、化学实验探究活动、化学在实际生活中的应用、化学技术成果的利用及与化学有关的社会热点问题，引导学生掌握化学实验的设计与操作、化学观念的建构、化学知识的结构化理解、化学问题解决的思维策略及化学热点问题的理性分析等，并通过能引发学生共情的情境素材创设学习场景，培养学生的自主学习和自我发展能力，体现化学学科的价值意义［3］。

基于对新课标下高中化学情境课堂的实践与思考，笔者认为其具有境实、理真、意远这三项特征，即真实的教学情境、科学合理的机理分析、深远的价值意义。在高中化学情境课堂中，教师需要做到：先以“境实”为旨向选择真实且有价值的情境；再以“理真”为旨向设计并运用情境，即通过单元大情境、课时小情境、环节微情境的设计体现情境的全程性，通过知识的联结、活动的承接、能力的进阶实现情境的有效运用；最后以“意远”为旨向统领情境，实现兴趣的激发、思维的促成、情感的发展。高中化学情境课堂教学框架如图1所示。

二、情境素材选择：以“境实”为旨向，彰显学科价值

真实情境教学，即让学生置身于具体的情境中进行学习，学生不仅能掌握化学学科的知识和技能，更重要的是，学生能够了解承载知识的情境中所蕴含的信息，实现素养的发展。情境教学所创设的情境必须是历史上真实发生过的或来自当下的现实生活，能体现化学学科知识和思维方式的本原性。因此，相应的情境素材的选择也应当具有真实性、适切性和包容性。合适的情境素材，需要契合教、学、评的目标要求，并符合高中生的认知特点［4］。这样的情境素材能够成为素养发展的有效载体，更好地展现化学学科的价值。高中化学课堂情境素材的选择策略如图2所示。

（一）情境素材选择的考虑因素

高中化学课堂所使用的情境应具备知识、活动、能力的整合性，选用的情境素材应符合《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“《高中化学课标》”）中的内容要求、学业要求和素养进阶发展的水平要求。教师可以将教材中的学科知识进行联结，实现课堂活动的自然承接，引领学生的能力和素养有序进阶。高中化学课堂中的情境素材选择，需要考虑以下几个主要因素：（1）来源真实，基于生产、生活、实验室、化学史中的真实事件或真实现象；（2）契合认知，匹配高中生已有的知识水平，与其思维特点和能力要求相契合；（3）载体适宜，情境的载体应该体现当前中国社会的发展现状和中学生的思想品德教育导向；（4）时机恰适，应该在合适的时机选择情境素材，符合授课的季节、时段、地域等情况，让学生有更真实的体验；（5）本原彰显，应选择符合化学学科本原的情境素材。

（二）情境素材选择的途径来源

高中化学课堂中的情境素材，可以从以下几个方面选择来源与对象：（1）物质，基于真实世界中的化学物质，选取学生能理解与掌握的化学式，进行加工挖掘；（2）结构，真实世界中化学物质的结构，从微观的角度凭肉眼无法看到，但可以通过先进的化学技术手段检测到的，或者通过“视觉隐喻”“实物模型”等方法展现出来的；（3）工艺，在化工生产中的工艺流程，学生通过对流程的解读，可以学习思维方法，理解原理及操作；（4）转化，在真实的生产生活中的一些化学反应，学生可以在这些化学反应中归纳总结物质的性质，了解物质的应用；（5）材料，选取身边的用品，了解化学材料，知道其生产方式和性质特点，实现使用价值的更优化。

（三）教学设计

下面以“了解纯碱的生产历史”教学片段为例说明，其情境素材选择思路如图3所示。

【案例】了解纯碱的生产历史（片段）

古人将植物烧成灰，用水淋洗，得到的碱液中含有碳酸盐，此场景中体现了碳酸盐的什么性质？我国的盐碱湖中蕴藏着丰富的碱资源，它们是以碳酸钠和碳酸氢钠为主要成分的矿物，煅烧这些矿物可以获得纯碱，该过程涉及钠盐中的哪些性质和转化？路布兰制碱法有什么意义？索尔维制碱法中为什么需要先获取碳酸氢钠，而不是直接获得碳酸钠？索尔维制碱法的原理是什么？与路布兰制碱法相比，索尔维制碱法有什么优势？侯氏制碱法的创新点在哪里？为什么侯德榜要研发此方法获取纯碱？

设计意图：钠的几种化合物中，碳酸钠和碳酸氢钠扮演着极为重要的角色。其一，它们与生活息息相关，容易使学生产生共情；其二，从物质分类的角度来看，检验钠盐的方法（焰色试验）、正盐与酸式盐的差异，都是学生需要掌握的重要知识；其三，蕴含家国情怀的“侯氏制碱法”更是化学情感培养的重要载体。人教版普通高中教科书《化学》（以下简称“人教版《化学》”）必修第一册在“科学史话”栏目中对侯德榜和侯氏制碱法以化学史实情境的方式作了具体介绍，在“研究与实践”栏目中又以社会实践情境让学生自主完成研究报告。以纯碱的生产历史作为课堂的“化学史情境”，将碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、酸碱性、热稳定性等知识点融合在情境中，同时从离子反应的角度认识索尔维制碱法，从指定原料的利用率角度认识侯氏制碱法的特殊历史意义，引导学生认识到在特殊环境下化学知识可以使化学物质的价值得到更大化发挥，从而使情境的情感态度与价值观得以升华。

三、情境设计运用：以“理真”为旨向，外显学科思维

《高中化学课标》提出化学课程设计要依据主题组织，提高课程实施的整体性，而且要基于化学学科特点和核心素养内容，确定课程主题。在转变学生学习方式的施教环境下，以一个完整的教学情境统筹单元教学是一项有意义的实践。情境在课堂教学中的全程性，指让一个大的真实情境贯穿整个单元教学或者整个主题，通过该情境中的问题链纵向延伸、横向拓展，再融合化学史实情境、实验情境、生活情境、工业情境等。然后，教师就可引导学生在情境的运用中实现化学学科知识与思维方式方法的结构化，在真实、复杂、系统的学习中实现学科核心素养的发展。体现全程性与整合度的情境设计与运用框架如图4所示。

（一）多样的情境贯穿课堂，用情境问题引发深度思维

单元大情境：以整个章节或整个单元为内容，设计贯穿整个单元教学的大情境，使整个单元的知识内容、活动探究都围绕这一大情境开展。目的是以单元大情境为载体开展大主题教学，聚焦学科观念的形成。

课时小情境：根据每一课时的内容分别设计一个课时小情境，其情境素材是单元大情境下的一个个小情境素材。以小情境贯穿每一课时教学，让学生在该情境中完成活动、学习知识、发展能力。课时小情境贯穿整个课堂，聚焦学科方法和思维的养成。

环节微情境：针对某一个知识的教学或某一项能力的培养等，列举一个真实世界中的小例子，帮助学生加深记忆、提升理解、学会迁移应用。环节微情境遵循适时插入原则，聚焦学科知识的应用。

（二）多元的情境融入课堂，用情境感知并体验学科本原

情境感知：人教版《化学》中包含着丰富的情境感知材料，如“化学与职业”栏目中对化学工作者在岗位上的情境展示，“资料卡片”栏目中与学习内容相关的情境介绍，“科学·技术·社会”栏目中与技术、社会、环境等相关联的情境植入等，这些都是对化学学科价值的有效迁移。

情境体验：以学生的实验操作作为真实情境的体验，以教师引导下的实验探究形成学科思维作为真实情境的参与，以学生开展的课题、项目和社会活动作为真实情境的实践。

（三）教学设计

下面以“氯及其化合物”大单元教学设计片段为例说明，其框架如图5所示。

【案例】氯及其化合物（片段）

含氯物质的性质与转化：从物质分类的角度，系统认识“氯气与金属、非金属、水、碱的反应”；从氧化还原的角度，全面认识“生活中微量氯气的缘来—84消毒液与洁厕剂的混用—归中反应”“工业上批量氯气的生产—电解饱和食盐水—非自发的氧化还原反应”“实验室少量氯气的制备—浓盐酸与二氧化锰、氯酸钾与浓盐酸、高锰酸钾与氯离子的反应—自发的氧化还原反应”；从离子反应的角度，深度认识氯离子的检验及其干扰反应。

设计意图：基于化学学科知识的本原性，在真实情境中对化学学科知识进行化学本质的挖掘，帮助学生提升高阶能力。化学学科知识是对于大量实验现象的表观性归纳总结，如果能对知识的发生从本原性的角度进行深入分析，形成有依据的思路，便可促进聚合性高阶思维的生成，促成从知识记忆到知识理解的转型。“氯及其化合物”的教学，知识基础是氯气的性质和变化规律，在情境的运用过程中，回顾氯气的性质、氯气的制备、氯离子的检验，其知识的本原性是“分类观”“氧化还原”和“离子反应”，通过这几种思路建立含氯元素的物质间的转化关系，并能用化学方程式、离子方程式正确表达，然后逐步建构物质的转化观，进一步联系实验事实和生产生活实际，了解含氯物质的用途。这样可使知识的生成是在情境问题的解决中，体现“深度”、找到“原点”。

四、情境全域反刍：以“意远”为旨向，匹配必备品格和关键能力

意远，即立意深远。真实情境下的化学课堂教学是客观世界的化学视角的微格过程，在人为优化的过程中，需要挖掘其中蕴含的学科知识与思维方法，需要在情境问题的解决中培养正确的价值观。教师应以引导者的身份，把《高中化学课标》中的相关要求、教材中的化学学科知识，通过真实情境下开展的教学活动，转化为学生可接受的知识与能力。同时，教师也是学生学习活动的组织者，需要选择情境、剪辑情境、设计问题与任务、修正与引导，让学生感知情境、学习知识、发展能力、解决问题。在师与生的课堂行动中，教师还要通过教学情境活动的反刍，在解释、审视和决策的过程中，引导学生以本原性的认知生成知识与方法的价值取向，以结构化的思路形成知识与方法的系统建构，以批判性的能力养成科学正确的决策能力，发展必备品格和关键能力。高中化学情境课堂“意远”的具体表现如图6所示。

（一）解释：本原性认知的生成

本原性方式是化学学科理解的两种基本方式之一。它意味着在教学活动中，教师应带领学生对化学知识和方法进行本原性思考，即思考学科知识与方法是在解决什么真实问题背景下产生的。学生在开展本原性认知的时候，应该基于对该情境下化学基础知识与基本能力的完成性了解，去回顾情境问题，并进行深入思考，这样才能发展高阶思维。

（二）审视：结构化思路的形成

结构化方式是化学学科理解的另一种基本方式。在学生掌握了基本知识与基本方法之后，教师应带领学生从更高的角度，对知识方法进行整体性、系统性的审视，挖掘它们之间的内在联系，并梳理联结点，形成网状或立体的结构化思路。这是对真实情境下复杂问题思考维度的拓宽与提升，可引导学生把握时序关联、明晰层级互适，从而形成高效、科学地解决问题的能力。

（三）决策：批判性能力的养成

学习化学的重要目的之一是对真实情境下的复杂问题进行批判性认知，达成科学决策，更好地实现化学学科的价值，这也是学生必备品格和关键能力的重要体现。批判性认知需要在已有知识储备的基础上及思维方法形成的前提下，对真实情境中的复杂问题，基于证据进行推理、分析与预测，最终形成科学的评价及决策。