人教版高中化学教材中“研究与实践”栏目教学策略的探究

摘 要：在课堂教学环节培养学生的核心素养，不仅是教育改革提出的重要要求，也是全方位落实立德树人根本任务的必然之举。人教版高中化学教材中的“研究与实践”栏目，能将学生的学习思维带入真实问题情境中，引导学生逐步形成良好的学习态度、科学研究与创新意识、社会责任感。文章阐述了人教版高中化学教材中“研究与实践”栏目的特点，并从多个角度探讨了这部分内容的教学策略。

关键词：高中化学；“研究与实践”；教学策略

基金项目：本文系甘肃省教育科学“十四五”规划2022年度重点课题“‘三新改革背景下普通高中以提升学科素养为目的的化学实验教学策略研究”（课题立项号：GS［2022］GHBZ058）的阶段性研究成果。

作者简介：牟丹（1989—），女，甘肃省白银市会宁县第一中学。

人教版高中化学教材中设置了“研究与实践”等栏目，能有效培养学生的化学学科核心素养。“研究与实践”栏目以提出课题、开展项目等形式为学生设置了具体的学习任务，能促使学生在真实情境下进行细致研究、切身实践，让学生经历调研、方案设计、实验等过程，进而学会灵活应用化学知识解决问题。

一、人教版高中化学教材中“研究与实践”栏目的特点

“研究与实践”栏目是旧版教材中“实践活动”模块转变而来的，主要通过微项目研究、课题开展等形式，为学生设置一定的研究任务，并提供真实的情境素材，引导学生积极动手、设计实验、深入调研，让学生在这一过程中调动所学知识及经验，找到最适宜的研究方法，从而顺利解决问题［1］。“研究与实践”栏目分布于教材中的特定章节，其特点集中体现在内容与意义两个方面。

（一）内容

“研究与实践”栏目的内容与新课程标准的要求非常契合，其中的实践任务、情境素材等都是从新课程标准中提炼出来的。具有探究价值的问题是本栏目的核心内容，如必修一第二章第一节中的“了解纯碱的生产历史”、第三章第一节中的“检验食品中的铁元素”、第四章第一节中的“认识元素周期表”等。进行分析后我们可以发现，该栏目的内容与对应章节的重难点知识息息相关，也体现了以学生为中心的理念，其通过进阶式的学习内容设计，能有效落实对学生学科核心素养的培育［2］。本栏目内容包含研究目的、研究任务、结果与讨论三部分。其中，研究目的的语言非常精炼，具有概括性特点；研究任务需要学生完成资料收集、实验准备和实验操作等工作；结果与讨论要求学生结合本次课题研究过程及成果，与其他同学分享自己的收获与心得，并汇总为研究报告。此外，“研究与实践”栏目中还配备了色彩丰富、生动形象的与具体内容相契合的插图，这不仅能有效吸引学生的注意力，激发学生的研究兴趣，还能将学生的思维迅速带入研究情境中。本栏目的内容设计简洁明了，能为学生的研究与实践提供明确的方向，促使学生在实践过程中渐渐掌握科学研究的有效方法与基本流程。

（二）意义

“研究与实践”栏目的问题多来自实际生活，所以学生的研究与实践行为是建立在真实问题情境基础上的，这有利于激发学生的探究兴趣，确保学生在这一过程中巩固所学知识，掌握灵活利用所学知识解决实际问题的办法，提升化学知识理解与应用能力。学生在亲身经历研究与实践的过程后，能够充分感受到课题项目研究的价值，获得良好的化学学习体验，深刻认识到化学源于生活，与科技、环境息息相关［3］。学生研究与实践的過程其实也是其多项能力提升的过程，如资料收集能力、资料整合与筛选能力、创新能力、实验操作能力等，这一过程对学生学科核心素养的培养有重要意义。在研究和实践中还会有新问题产生，学生为了解决问题通常会展开创新性研究，或者寻求教师、同学的帮助，这一过程对于培养学生的科学精神与创新意识具有积极作用。经过一系列的研究与实践之后，学生便能学会从化学的角度认识社会问题。比如，在“了解车用能源”的研究与实践活动中，学生可以从多角度分析、对比不同燃料能量转化的优劣，从而认识到国家大力支持开发新的车用能源的深层含义。

二、高中化学“研究与实践”栏目教学的有效策略

（一）创设恰当的情境

人教版高中化学教材中的“研究与实践”栏目的内容主要是以化学史、社会生产、实际生活、环境问题为依据设计的具有现实意义的课题项目。在开展“研究与实践”栏目教学的过程中，为确保教学活动能达到理想的效果，帮助学生巩固所学知识，有效培养学生的学科能力与学科核心素养，教师需要围绕具体内容合理创设情境，启发学生的学习思维，辅助学生全面认识研究目的，激发学生的探究热情，驱动学生将热情转化为实践行动，全身心参与到研究与实践过程中［4］。

例如，为了让学生深入了解汽车能源的变化，在实际教学中，教师可引导学生从汽车能源利用率、环境污染等角度出发，客观深入地分析不同燃料的能量转化方式的优劣，体会开发新的车用能源的重要意义。在教学导入环节，教师可借助多媒体教学设备带领学生走进“汽车博物馆”，让学生结合图片与视频，直观地了解蒸汽机、蒸汽机驱动的三轮车、气体燃料发动机等，带领学生初步了解汽车动力以及汽车燃料、能源的发展过程。在问题讨论环节，教师可先展示资料“一千克氢气、甲烷、辛烷、乙醇完全燃烧后放出的热量”，然后要求学生思考问题：内燃机汽车选择哪一种燃料比较好？原因是什么？为辅助学生思考，教师可引导学生分别列出这几种物质燃烧的化学方程式，让学生分别从燃烧后的产物、是否可循环使用、热值三个方面展开对比分析，最终得出答案。教师通过这样的教学，能让学生认识到此研究的现实意义以及化学学科的社会价值，为学生科学精神与社会责任意识的形成奠定基础。

（二）组织探究活动

为有效培养学生的科学探究与创新意识，教师在开展“研究与实践”栏目教学时，需要在为学生提供必要硬件支持的基础上，带领学生展开深入研究，凸显学生的学习主体地位，调动学生的主观能动性，确保学生能将所学化学知识内化于心，并学以致用［5］。以“检验食品中的铁元素”专题教学为例，本专题的研究目的是让学生通过化学实验的方法对食品中的铁元素进行检验，体验实验研究的一般过程，了解化学知识在实际生活中的应用。在教学导入环节，教师可为学生介绍“铁是人体必需的微量元素”，并列举一些富含铁元素的食品，详细说明人体内铁元素的来源。在实验环节，教师可先简单为学生讲解常用的三价铁离子的检验方法，比如苯酚检验法、硫氰化物鉴别法、碱鉴别法等，然后拿出提前准备好的菠菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、试管等实验器材，以及蒸馏水、稀硝酸等试剂，让学生以小组为单位，在查阅资料、合作讨论后自主设计检验食品中铁元素的实验方案，并合作完成实验操作，记录实验数据，总结实验结论，在实验后思考问题：菠菜汁颜色对于观察实验现象可能会有一定影响，如何改进实验才能减少这方面的影响呢？在这一探究式教学中，教师应是课堂活动的组织者、学生思维的引导者，需要做的是密切关注学生的实验操作与探究行为，在恰当时机给予点拨指导，对学生的实验结论进行补充总结，从而有效提升学生的化学学习质量，让每一位学生都能学有所获。

（三）组织小组讨论

讨论法在“研究与实践”栏目教学中的应用，能充分凸显学生的学习主体地位，确保每一位学生都能参与到课堂活动中，让学生有机会展示自己的智慧、思路，使学生建立化学学习信心［6］。在讨论活动结束之后，学生学习情绪高涨时，教师应把握好时机，为学生设置具有价值或者启发性的问题，引导学生围绕问题展开小组讨论，从而加深学生对相应化学知识的理解。

事实上，讨论也是师生、生生之间互动的一种形式，学生基于教师的点拨指导，围绕研究过程、研究结果展开讨论，深入剖析研究阶段遇到的问题，能鞏固化学知识，丰富学习经验，掌握研究方法。以“认识元素周期表”专题教学为例，在正式教学之前，教师应将全体学生划分为多个学习小组，要求各组学生收集不同形式、不同时期的元素周期表，然后合作归纳出元素周期表的发展过程，并让学生在此基础上任意选择三种元素周期表，结合相关知识，尝试分析元素周期表的设计依据、特点。学生在交流讨论中能了解到，1789年拉瓦锡发表了第一个元素分类表，其将化学元素划分为四种类型；1829年，在元素相似性规律的导向下，德贝赖纳提出了“三素组”学说；1869年化学元素周期表正式诞生，其对化学的发展有重要意义。为启迪学生的思维，教师可以继续设置“‘三素组利用了元素间的哪些规律？与今天的元素周期表排布存在哪些相似之处？”等问题引导学生展开讨论，在这一讨论过程中，学生会感受到化学家们不畏艰难的钻研精神，了解到元素周期表的演变历史以及排布规律，进一步深化对科学探究方法的认识，提升课堂学习效率。值得说明的是，小组讨论并不只是学生的活动，教师也可以参与进去，认真倾听学生的观点，并表达自己的想法，从而使学生不断进步。

（四）挖掘德育功能

高中化学“研究与实践”栏目还渗透了社会主义核心价值观的内容，教师在实际教学中要深刻认识到该栏目的德育价值，有针对性地开展德育，以有效提升学生的化学学科核心素养［7］。

以“了解纯碱的生产历史”的教学为例，纯碱作为一种重要的化学原料，其用途非常广泛，本课的教学目的是让学生在充分了解纯碱生产历史的基础上，感受化学工业发展过程中技术进步的重要性以及进行生态文明建设的意义。在教学实践中，教师首先应带领学生阅读材料，详细了解路布兰制碱法、索尔维制碱法、侯氏制碱法的原理与步骤，然后在分析讨论环节，让学生根据之前阅读的材料，分析后一种制碱法与前一种制碱法相比所具有的优势，并从生态文明建设的视角出发，思考侯氏制碱法的具体意义。又如，在“豆腐的制作”专题教学中，教师可以利用课余时间，带领学生走进当地的豆腐制作工厂，让学生现场体验豆腐制作的过程，深入掌握豆腐制作的化学原理及步骤。在此基础上，教师可有意识地引导学生思考“豆浆属于胶体，怎样以简单的实验来验证？”这一问题，并引导学生用激光笔直接照射豆浆，观察现象；或让学生思考“盐析是指在溶液中加入无机盐类使某种物质溶解度降低而析出的过程，制作豆腐时加入盐卤可以使蛋白质析出，那么这一过程是蛋白质的盐析还是蛋白质的变性？”这一问题，促使学生在思考与解答问题的过程中深入理解知识，积累更多的生活素材与经验，切实感受到劳动人民的辛苦，树立正确的情感态度与价值观，深刻认识到化学知识与实际生活之间存在着紧密的联系。

三、总结

人教版高中化学教材中“研究与实践”栏目设置的每一个课题均有其教学立意与教育价值，教师需要高度重视这部分内容的教学，根据具体的研究课题、研究项目，为学生提供适当的课题研究、实践体验条件，通过创设恰当的情境、组织探究活动、挖掘德育功能等方式，逐步提升学生的化学知识水平，培养学生的学科素养，锻炼其思维能力，从而助力学生全面发展。

［参考文献］

［1］卢宏霞.STSE理念下高中化学“研究与实践”栏目的项目式教学设计与研究［D］.固原：宁夏师范学院，2022.

［2］欧阳志斌，张贤金.人教版高中化学教科书“研究与实践”栏目分析与实施策略［J］.化学教育（中英文），2022，43（5）：21-25.

［3］杜爱萍，顾建辛.高中化学人教版教材“研究与实践”栏目的教学设计与实施策略：以元素周期表为例［J］.化学教学，2022（1）：43-48.

［4］月圆圆.对新人教版高中化学必修第一册教材栏目设计思想的研究及教学实践［D］.重庆：西南大学，2021.

［5］尹丹丹，热娜古丽·阿不都热合曼，孙艳美，等.人教版高中化学新教材“研究与实践”栏目教学研究［J］.科技风，2021（11）：175-176.

［6］王换荣，沈旭东.简论人教版高中化学教材“研究与实践”栏目的科研要素［J］.中小学教材教学，2021（2）：21-24.

［7］何文秀.高中化学必修教材中“实践活动”栏目教学现状与对策研究［D］.伊宁：伊犁师范大学，2019.