真實情境：孕育核心素養(yǎng)的沃土-以初中化學(xué)教學(xué)為例

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》從“化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個維度構(gòu)建了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，并在教學(xué)建議中指出情境素材具有承載核心素養(yǎng)培育的時代價值。情境素材是聯(lián)系化學(xué)知識與真實生活的一根紐帶。為了更好地發(fā)揮情境素材在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)方面的作用，教師可圍繞教學(xué)內(nèi)容，聯(lián)系實際生活，創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境。在此基礎(chǔ)上，以真實情境為驅(qū)動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；以真實情境為支架，輔助學(xué)生探究新知；以真實情境為橋梁，引領(lǐng)學(xué)生拓展素養(yǎng)。一、以真實情境為驅(qū)動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣自然生活現(xiàn)象、日常生活案例、趣味化學(xué)實驗等，都屬于情境素材的范疇。教師用這些素材創(chuàng)設(shè)的真實情境，具有吸引力、召喚性，能夠激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生將會以更加飽滿的熱情，積極的態(tài)度參加化學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)。（一）以自然生活現(xiàn)象為素材，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣在自然生活中，有一些與化學(xué)知識密切相關(guān)的神奇、有趣的現(xiàn)象。教師可借助于信息技術(shù)手段，將這些神奇、有趣的自然生活現(xiàn)象引入課堂，創(chuàng)設(shè)形象直觀的真實教學(xué)情境，并以這些真實教學(xué)情境為驅(qū)動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以人教版九年級化學(xué)下冊“酸和堿的中和反應(yīng)”這部分內(nèi)容為例，在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師以微視頻的形式向?qū)W生展現(xiàn)了自然生活中的一些有趣現(xiàn)象。如：家里的燒水壺，用久了，往往會在壺底形成一些白色的水垢。如果在不及時清除壺底水垢的情況下，長期繼續(xù)使用，不僅費電，而且會對人體造成傷害。之所以如此，是因為水垢中有一些有害物質(zhì)，會對人類的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，人們通常會用食醋，快捷高效地清除壺底的水垢。相比于其他方法而言，運用食醋清除壺底的水垢會更徹底、更衛(wèi)生、更安全。另外，一些堿性土壤，經(jīng)過風(fēng)吹日曬會出現(xiàn)泛堿現(xiàn)象。土壤泛堿之后，會對農(nóng)作物生長產(chǎn)生嚴(yán)重影響，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降，品質(zhì)下降。為了改良這樣的土壤，農(nóng)民伯伯通常會施用一些酸性肥料。改良之后的堿性土壤，更加適合農(nóng)作物生長。無論是利用食醋清除壺底的水垢，還是利用酸性肥料改良堿性土壤，都是教師以自然生活現(xiàn)象為素材，所創(chuàng)設(shè)的真實情境。聚焦這樣的情境，學(xué)生不僅能夠?qū)λ釅A中和反應(yīng)有初步的認(rèn)識，而且能夠產(chǎn)生探究酸堿中和反應(yīng)的濃厚興趣。（二）以日常生活案例為素材，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣日常生活案例，因為與學(xué)生的實際生活聯(lián)系密切，所以，能夠激發(fā)學(xué)生濃厚的探究興趣。教師可放眼學(xué)生多姿多彩的日常生活，廣泛收集一些情境素材，創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。電熱水壺，是學(xué)生在日常生活中經(jīng)常會用到的一種小電器。當(dāng)熱水壺用久了之后，壺底或壺的內(nèi)壁上，會逐漸形成一層水垢。在這樣的時候，人們通常會使用一些食醋，快捷高效地去除水壺中的水垢。在去除水垢時，食醋為什么會有這種神奇的功效呢？在教人教版化學(xué)九年級下冊“酸和堿”這部分內(nèi)容時，教師以該日常生活案例為素材，創(chuàng)設(shè)了真實情境，激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步探究“酸堿知識”的濃厚興趣。對于日常生活案例，學(xué)生特別感興趣。之所以如此，是因為這些案例能夠拉近化學(xué)知識與日常生活之間的距離。因此，教師若以與某種化學(xué)知識相關(guān)的日常生活案例為素材，創(chuàng)設(shè)真實情境，那么，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也會陡增。（三）以趣味化學(xué)實驗為素材，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣實驗是學(xué)生揭秘化學(xué)現(xiàn)象、理解化學(xué)知識、發(fā)展化學(xué)素養(yǎng)的一條基本途徑?；瘜W(xué)實驗?zāi)軌驅(qū)⒊橄蟮幕瘜W(xué)知識形象化，能夠?qū)⒖菰锏膶W(xué)習(xí)過程趣味化。因此，在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時，教師也可將一些有趣的化學(xué)實驗作為素材。以人教版九年級化學(xué)上冊“水的凈化”這部分內(nèi)容為例。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師利用一個透明的自制凈水裝置，向?qū)W生清晰、直觀地展示了水的凈化過程。首先，教師在一瓶純凈水中倒入了沙土、藍(lán)色墨水。之后，將這瓶渾濁的水倒入了凈水裝置之中。聚焦透明的凈水裝置，學(xué)生能夠一覽無余地觀察凈水過程。緊接著，出現(xiàn)了“神奇”的現(xiàn)象——渾濁的污水，經(jīng)過透明自制凈水裝置的層層過濾，最終，變得清澈如初。這一幕“神奇”的現(xiàn)象，讓學(xué)生對該凈水裝置產(chǎn)生了各種各樣的想法，如：“這個凈水裝置，盡管其貌不揚，但是為什么能夠?qū)啙岬乃^濾得如此清澈呢？這里面有哪些‘奧妙’呢？我也想制作一個這樣的凈水裝置……”同時，這些“想法”又會轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生探究“水的凈化”知識的濃厚興趣。趣味化學(xué)實驗，具有直觀、有趣的特征，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的形象思維優(yōu)勢，讓學(xué)生聚焦直觀、有趣的實驗現(xiàn)象，準(zhǔn)確、通透地理解抽象的化學(xué)知識。學(xué)生也會因有趣的實驗現(xiàn)象而產(chǎn)生強烈的好奇心，并將好奇心轉(zhuǎn)化為探究知識的興趣。二、以真實情境為支架，輔助學(xué)生探究新知在探究新知時，學(xué)生的已有認(rèn)知與新知之間，往往會存在一定的差距。這種差距，會增加學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的效度。鑒于此，教師可圍繞新知創(chuàng)設(shè)真實情境，并以真實情境為支架，輔助學(xué)生探究新知。（一）以真實情境為支架，探究宏觀表征宏觀表征，是相對于微觀表征而言的一種現(xiàn)象，是指事物在物理反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)中，所表現(xiàn)出來的一些宏觀現(xiàn)象。從化學(xué)的視角，探究相關(guān)事物的宏觀表征，有助于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀念、科學(xué)思維等。為了提升學(xué)生探究宏觀表征的實效性，教師可利用各種情境素材，創(chuàng)設(shè)生動有趣的真實情境。以人教版九年級化學(xué)上冊“金剛石、石墨和C60”這部分內(nèi)容為例，本著引領(lǐng)學(xué)生探究“碳和碳的氧化物”之目的，教師利用“玻璃刀、鉛筆芯、干電池、電弧燈、石墨纖維”等實物，創(chuàng)設(shè)了真實情境。之后，組織學(xué)生通過眼睛、鼻子、手等多感官，觀察這些碳的氧化物的表征。通過多感官觀察，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：玻璃刀的刀頭是一塊比玻璃硬度更大的金剛石；鉛筆芯則是由黑色的、軟硬適中的石墨制造的；在干電池中，有一根黑色的石墨棒；電弧燈中的碳棒電極也是石墨制造的……在此基礎(chǔ)上，教師又指導(dǎo)學(xué)生用顯微鏡進(jìn)一步觀察這些氧化物的表征。在上面的案例中，教師以生活中的碳的氧化物為素材，創(chuàng)設(shè)了真實的情境。面對這些真實的、可觸、可見、可嗅的事物，學(xué)生不僅會產(chǎn)生濃厚的探究興趣，而且會更為細(xì)致地觀察、分析、了解這些氧化物的基本特征。在此過程中，教師用實物創(chuàng)設(shè)的真實情境，也就成為了學(xué)生探究碳的氧化物宏觀表征的一種支架。（二）以真實情境為支架，探究微觀本質(zhì)微觀本質(zhì)是指人類用肉眼看不到，但是，可以借助于一些儀器觀察到的本質(zhì)現(xiàn)象。深入探究、細(xì)致了解化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)知識的微觀本質(zhì)，是發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的一項基本內(nèi)容。然而，當(dāng)學(xué)生在探究微觀本質(zhì)時，往往會面臨興趣不足、視角不廣、渠道不暢等現(xiàn)實問題。鑒于此，教師可為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些探究微觀本質(zhì)的真實情境。以人教版九年級化學(xué)上冊“原子的結(jié)構(gòu)”這部分內(nèi)容為例，教師利用一段微課視頻，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了真實的情境。該微視頻清晰、直觀、動態(tài)地向?qū)W生展示了一個氧原子的微觀結(jié)構(gòu)。如：位于氧原子中心位置的原子核，圍繞在該原子核周圍的大量正負(fù)電子，構(gòu)成原子核的質(zhì)子，構(gòu)成質(zhì)子的夸克……信息技術(shù)手段的運用，讓學(xué)生看到了一個肉眼看不到的微觀世界，讓學(xué)生對原子的微觀結(jié)構(gòu)有了清晰、直觀、通透的認(rèn)識與理解。學(xué)生對原子核、電子、質(zhì)子、夸克的大小、形態(tài)，以及它們之間的關(guān)系，也有了感性的認(rèn)識。這種微觀情景，也能夠激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究微觀世界、探究微觀本質(zhì)的濃厚興趣。從知識習(xí)得的角度分析，教師利用微視頻所創(chuàng)設(shè)的真實情境，猶如一種無形的支架，拉近了學(xué)生的已有認(rèn)知與關(guān)于原子的新知識之間的距離，為學(xué)生創(chuàng)造了更為形象、更為直觀探究原子知識的機會。與此同時，學(xué)生在以真實情境為支架探究新知的過程中，他們的微觀探析能力也會得到逐步發(fā)展。（三）以真實情境為支架，探究變化規(guī)律變化觀念是一種基本的化學(xué)觀念。培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀念是發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的一項基本內(nèi)容。以引領(lǐng)學(xué)生探究各種變化規(guī)律為契機，教師可有序、有趣、有效地培養(yǎng)學(xué)生的變化觀念。包含各種變化現(xiàn)象的真實情境，可成為學(xué)生探究變化規(guī)律的支架。例如，在教人教版九年級化學(xué)上冊“水的凈化”這部分內(nèi)容時，教師以現(xiàn)實生活中用高鐵酸鉀凈化污水的案例為素材，創(chuàng)設(shè)了真實的情境。因高鐵酸鉀具有較強的氧化性，所以被廣泛用于廢水、污水的消毒、殺菌，以此達(dá)到凈化水的目的。另外，教師還為學(xué)生利用過氧化氫凈化污水的情境。在此基礎(chǔ)上，教師創(chuàng)設(shè)了這樣一個問題情境，既然過氧化氫和高鐵酸鉀都屬于凈化污水、廢水的氧化劑，那么，這兩種氧化劑是否能夠同時使用呢？對于該問題情境，學(xué)生會產(chǎn)生濃厚的探究興趣，并以興趣為內(nèi)驅(qū)，觀察、對比、分析、描述實驗現(xiàn)象，假設(shè)、驗證、梳理、歸納實驗結(jié)論。通過深入探究該問題情境，學(xué)生就能夠細(xì)致、準(zhǔn)確地了解過氧化氫和高鐵酸鉀氧化性的強弱變化規(guī)律。以真實的情境為支架，不僅能夠激發(fā)學(xué)生探究新知的濃厚興趣，而且能夠讓學(xué)生更為清晰、細(xì)致、直觀地認(rèn)識與了解過氧化氫和高鐵酸鉀氧化性強弱的變化規(guī)律，進(jìn)而逐漸形成變化觀念、化學(xué)觀念。三、以真實情境為橋梁，引領(lǐng)學(xué)生拓展素養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神、社會責(zé)任等，都是發(fā)展學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容。以真實情境為橋梁，以拓展延伸為路徑，教師可循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神以及社會責(zé)任，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。（一）情境為橋，拓展為徑，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度對化學(xué)知識的好奇心，對化學(xué)知識進(jìn)行實證研究，對化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)知識的批判性思考，對化學(xué)世界變化規(guī)律的感知力等，都屬于化學(xué)核心素養(yǎng)中科學(xué)態(tài)度的范疇。為了全方位、多角度培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，教師可創(chuàng)設(shè)一些真實情境，設(shè)計一些拓展任務(wù)。如此，以情境為橋，以拓展為徑，教師就能夠循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。仍然是以“水的凈化”這部分內(nèi)容為例。在課堂中，教師啟迪、點撥、引領(lǐng)學(xué)生深入探究、通透理解了凈化水的過程、原理。在此基礎(chǔ)上，教師設(shè)計了一項拓展任務(wù)，即要求學(xué)生自主設(shè)計一種凈水裝置，對家庭廚房中的餐廚污水進(jìn)行過濾、再利用。不僅如此，教師還要求學(xué)生盡可能地使用一些低成本材料，以此降低凈水裝置的成本。在設(shè)計該凈水裝置的過程中，學(xué)生進(jìn)一步探究了關(guān)于凈化水的理論知識，并分析、預(yù)測了凈化餐廚污水的現(xiàn)實困境。同時，為了提升凈水裝置的凈水效果，學(xué)生還反復(fù)不斷地對凈水裝置進(jìn)行了改進(jìn)、完善。設(shè)計處理餐廚污水的凈水裝置，既緊扣本課時教學(xué)內(nèi)容，也與學(xué)生的日常生活密切相關(guān)。而這，也讓學(xué)生產(chǎn)生了強烈的好奇心。同時，在選擇低成本實驗材料的過程中，學(xué)生也會逐漸形成實證能力、批判性思維等科學(xué)態(tài)度。（二）情境為橋，拓展為徑，培養(yǎng)創(chuàng)新精神創(chuàng)新精神是學(xué)生創(chuàng)造性解決各種問題的一種必備精神，也是初中生化學(xué)核心素養(yǎng)的一項基本內(nèi)容。本著培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的美好愿景，教師也可利用相關(guān)的情境素材，創(chuàng)設(shè)一些貼近現(xiàn)實生活的真實情境，設(shè)計一些內(nèi)容豐富的拓展任務(wù)。以“制取氧氣”為例，在課堂中，教師引領(lǐng)學(xué)生深入探究了實驗室制取氧氣的一些方法，讓學(xué)生對制取氧氣的原理有了較為清晰的認(rèn)識、通透的理解。緊接著，教師聯(lián)系日常生活，創(chuàng)設(shè)了這樣一種真實情境：莉莉家的魚缸里，有一個制氧機。這個制氧機不僅費電，而且一旦停電，就會停止制氧，就會嚴(yán)重危及魚缸里的金魚、烏龜?shù)鹊纳踩Ｕ埻瑢W(xué)們利用本課所學(xué)知識，利用一些低成本材料，為莉莉家設(shè)計一個簡易制氧機。在制作簡易制氧機的過程中，學(xué)生會產(chǎn)生不同的思路。一些學(xué)生在原有的制氧機上面加裝了一股蓄電池，對其進(jìn)行了改良；一些學(xué)生則另辟蹊徑，制作了一個手動制氧機。讓學(xué)生自主設(shè)計一個簡易制氧機，既是教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)的一種真實情境，也是教師引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)一步理解、掌握、運用“氧氣制備”相關(guān)知識的一項拓展任務(wù)。以完成此項拓展任務(wù)為契機，學(xué)生不僅能夠更為扎實地掌握這部分知識，還能夠培養(yǎng)創(chuàng)新思維以及形成創(chuàng)新精神。（三）情境為橋，拓展為徑，培養(yǎng)社會責(zé)任化學(xué)知識的巧妙、合理運用，能夠造福人類；但是，如果濫用化學(xué)知識，將會對地球生態(tài)造成嚴(yán)重的破壞。因此，在引領(lǐng)學(xué)生探究化學(xué)知識的同時，教師還應(yīng)注重培養(yǎng)他們的社會責(zé)任。真實情境可以成為培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任的一座橋梁，拓展任務(wù)可以成為培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任的一條路徑。例如，在引領(lǐng)學(xué)生探究“原子的結(jié)構(gòu)”這部分內(nèi)容時，教師創(chuàng)設(shè)了一段原子彈在日本廣島、長崎爆炸的情境。從原子彈爆炸的震撼場景中，學(xué)生不僅能夠感知到原子彈的巨大威力，而且能夠感知到原子彈對自然生態(tài)、人類社會造成的巨大破壞，甚至毀滅性的沖擊。面對原子彈的巨大威力，學(xué)生不禁產(chǎn)生了感嘆：貌似微不足道的原子，竟然會有如此大的威力！真是不可思議！此外，教師也依托真實情境，向?qū)W生展示了化學(xué)知識造福人類的一些案例，如：基于“原子知識”制造的各種藥物，以膠囊、藥片的形式進(jìn)入人體之后，在微觀世界產(chǎn)生了相關(guān)作用，成為了人類抵抗疾病的得力助手，成為了人們抗擊病魔的一種福音。真實情境、拓展任務(wù)，讓學(xué)生深入理解了化學(xué)