“情境—問題—探究”式高師分析化學教學模式探索

[摘 要]針對當下高師院校分析化學教學中存在的弊病，基于建構主義等教育學理論，立足于新時代對高素質教師的迫切需求、師范生的終身發展，提出“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式——以情境帶動教學、以問題驅動教學、以探究深化教學。寄希望于該教學模式的實施能夠突破傳統教學模式的多重限制，優化教學，為教師和學生的不斷發展與進步提供動力。

[關鍵詞]分析化學 情境 問題 探究 教學模式

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）03-0098-04

一、課題的提出

（一）高師院校師范生的培養

在當前的知識經濟時代，知識的創新和應用水平日益成為檢測人才質量的一個標準。高師院校每年均會向基礎教育輸出大批師范畢業生，師范生的素質水平直接關系到基礎教育的質量。[1]因此，高師院校在培養師范生時不僅要著眼于人才發展的需求，更要面向社會發展與基礎教育發展的需要，引導和促進師范生成為有見識、有能力、有責任感的自主學習者，為其成為富有創新精神和實踐能力的高素質的專業化中學教師、基礎教育家奠定堅實基礎。

（二）高師院校分析化學教學現狀

分析化學是化學學科的一個重要分支，是高師院校化學教育專業基礎課程之一，主要用于研究物質化學組成的表征與測量，并且在與化學相關的各學科領域，分析化學都起著重要的作用。一方面，分析化學的學科特點使其成為培養學生綜合能力、塑造高素質人才的優勢平臺。另一方面，由于分析化學知識的龐雜、計算的繁多，在實際教學過程中師生間矛盾重重，課堂教學效果欠佳。[2]近幾年來，高師分析化學暴露出教學模式過于傳統、落后，教學內容過于專業化、缺乏實踐性，評價方式較為單一等問題。

（三）課題研究的目標與意義

學生的綜合能力并非只體現在原理的掌握和公式的解析上。師生應致力于多種教學模式的求索與實踐，將傳授知識與人才培養有機融合，培養學生發現問題和解決問題的能力、自主學習的能力、創新精神與合作意識等，追求教師教學理念的更新、教學策略的優化、自身的終身發展。在高師分析化學教學過程中，力求使學生獲得足以延續至漫長職業生涯的學習能力，教師自身素質也不斷提高，實現師生雙贏。為此，進行“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的探索意義深遠。

二、“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的理論基礎

（一）情境認知與學習論

情境認知論認為，人的認知發生在一定的情境中，要重視情境對認知活動及其效果的作用，為認知創造恰當的情境。情境學習論認為，有意義的背景能夠促進知識、技能與體驗的連接和融合，有利于知識的意義建構。[3]

（二）問題中心理論

美國實用主義教育家杜威（J.Dewey），依據學生“在做中學”的認知發展提出五步教學法：在情境中發現疑難；在疑難中提出問題；建立解決問題的多種假說；推測哪種假說能解決問題；經檢驗修正假說、得出結論。[4]簡言之，即“困難、問題、假設、驗證、結論”五步。“問題”既是五步教學法的重要環節，也是該教學法的核心。其后，一些實踐工作者和教育理論家在杜威的理論基礎上，提出各種探究教學理論或模式等。這些基于“問題中心”的理論和模式為我們提供了很好的參考和依據。

（三）建構主義教學理論

杜威、皮亞杰、布魯納、奧蘇伯爾等對建構主義理論的形成具有很大影響。建構主義教學論主張以學習者為教學的中心，教師要引導學生積極主動地建構知識。即在教學過程中基于學生已有的生活經驗和知識背景，關注學生的實踐活動和直接經驗；實行探究式教學，引導學生自主探索與合作交流；注重培養學生的學科情感和科學素養。

在建構性教學中，學生成為知識的積極建構主體，教師是學生建構知識的支持者、引導者和高級合作者。

三、“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的內涵

“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式是指，在教學過程中由情境引發問題，以情境為貫穿教學任務與活動的主線，并以化學問題為核心、以探究式教學為問題解決的基本方式，進行化學知識的意義建構，在問題解決過程中鍛煉技能、拓寬視野、發展創新思維與實踐能力。

（一）以情境為切入點

在高師分析化學教學過程中，教師要積極引入可激起學生積極，使其主動參與化學學習過程的情景素材，將教學引入新知識的情境中。教師也可恰當布置主題任務，指導學生在課前自主收集相關情景素材，課上通過小組討論等方式選取關聯性最大的素材進行深入認識與研究。

（二）以化學問題為核心

“情境-問題-探究”式教學模式中，知識內隱于化學問題中。教師在設計教學時，是以“問題”為核心進行發散，選擇適合問題提出的情景素材，引導學生體驗問題解決的探究過程。學生在教師引導下發現問題，教學在解決問題的過程中不斷深化。整個教學始于問題的提出、終于問題的解決。學生的知識與能力以及科學素養呈遞進性發展，以問題驅動教學，問題是教學過程的核心。

（三）以探究式教學為問題解決的基本方式

問題解決有多種途徑，如果只是傳授式、灌輸式教學，會導致學生問題解決能力下降、思維僵化，進入套用已有解題模式的怪圈。而選擇有意義的問題解決方式，即探究式教學，則會積極促進學生對信息的深入理解、引導學生投入到高層次的認知活動中。

探究式教學即教師在聯系學生已有經驗的基礎上，引導學生用類似科學家探究物質的方法主動參與到問題解決的過程中，學生不僅能獲得知識與技能，也能學會探究的方法，形成嚴謹的科學態度與實踐能力。師生間要保證定期的交流討論，以便教師掌握學生知識的結構化水平。

（四）以化學知識的意義建構為最終目的

學習者對化學知識的深刻理解與掌握即是化學知識的意義建構。學生面對化學問題的第一時間，是調動原有知識和經驗，以此為背景去理解與解決問題。但僅是憑借原有知識經驗并不能高效完成問題的解決，學生還需將新知識同化到已有知識體系中，與已有知識經驗有機融合。新舊知識與經驗共同作用于問題的解決，促使學生原有的認知結構自然而然地發生調整和重構，在問題解決的過程中生成學習，實現知識的意義建構。

值得注意的是，由于學生的經驗較為豐富、個性，難免存在與新知識不一致或沖突的經驗背景，這樣的知識經驗會使學生不理解、不相信新知識，潛意識中抵觸新知識的意義建構，新知識也難以遷移到實際應用中。故對有效完成新知識的意義建構而言，轉變學生這一部分經驗就顯得十分重要。為此，教學過程中，教師要善于利用情境，引發學生不滿于原有概念，引導學生在探究解決問題的過程中體會新概念的合理性與有效性。

四、“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的實施

實施“情境-問題-探究”式教學可分為四個階段：激趣生疑、創設情境階段；發現問題、建立假說階段；制訂方案、實施探究階段；交流討論、意義建構階段。

圖 “情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的教學過程

（一）理論課教學中的實施

例如，在學習酸堿滴定法時，教師可以向學生展示利用“克氏（Kjeldahl）定氮法”測定土壤中的有機化合物（如蛋白質、生物堿和其他含氮化合物）的相關圖片或流程圖，以“銨鹽是很弱的酸”引起學生的認知沖突，引導學生進入認識酸堿滴定法及其理論的情境中，并提出第一系列問題：（1）常見的酸（堿）有哪些？（2）酸（堿）的概念是什么？（3）關于酸、堿有哪些理論？（4）酸和堿反應的實質是什么？（5）H2O是酸還是堿？學生可通過查閱“酸”、“堿”的相關概念和理論發展的材料，組織小組討論來完成對這一系列問題的解決。[5]此部分教學著重于學生自學與合作能力的培養，教師應引導學生認識知識發展的階段性，為新理論的學習夯實基礎。

在第一系列五個問題的基礎上，教師結合學生整理出的結果進行拓展，引導學生思考第二系列問題：（1）如何衡量酸堿反應的進行程度？（2）哪些因素會影響酸堿反應的進行程度？（3）如何正確認識平衡濃度和平衡常數、活度和活度常數等？第二系列問題是在第一系列問題解決后更深入的討論與研究。教師可引導學生先進行理論分析，后通過實驗探究的方式進行問題的解決。這樣通過設計實驗、實驗驗證得到的結果更易使學生信服，激發學生學習分析化學的興趣，鍛煉學生的綜合能力。

（二）實驗課教學中的實施

高師分析化學實驗課“情境-問題-探究”式教學與理論教學略有不同。實驗教學是在教師的指導下，由學生獨立確定實驗原理、選擇實驗儀器和藥品、制定實驗方案、探索未知結論。實驗教學更加側重學生的自主研究活動、科學抽象過程、邏輯思維的鍛煉以及實驗數據的真實性、實驗結果的價值。其目的是為了培養學生形成嚴謹的科學精神與端正的科學態度、掌握準確的科學方法、提高團體協作能力。

例如，在地面水中高錳酸鉀鹽指數的測定實驗教學中，教師可通過介紹分析化學在水污染治理方面的應用和近年來我國江河流域的水質狀況創設情境，引導學生體會分析化學的教學價值，激發學生探究現實問題、進行科學實驗的積極性。而后從身邊的環境問題入手，例如測定師大校園內靜湖水高錳酸鹽的指數，并可用“問題鏈”引導學生：（1）水中高錳酸鉀鹽指數的含義是什么？（2）測定水中高錳酸鉀鹽指數有什么意義？（3）實驗的測定原理是什么？（4）直接滴定法和反滴定法有什么區別與聯系？指示劑如何選擇？（5）實驗具體操作步驟應如何設計？怎樣設計更為合理？（6）影響實驗成敗的因素有哪些？

通過解決（1）（2）兩個問題，學生對實驗的基本概念、應用價值會有具體、確切的認識，可以奠定良好的實驗教學氛圍。問題（3）是對學生學過的理論知識的檢測和遷移應用。問題（4）～（6）則能發散學生的思維，引導學生更理性地、更嚴謹地進行實驗方案的設計與實驗過程的實施。在解決地面水中高錳酸鉀指數的測定問題后，教師可進一步拓展學生的視野，介紹其在生產生活中的積極應用實例，增添教學的實用性與藝術性。

（三）教學反饋

為了解“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的效果，我們對東北師范大學化學學院正在學習分析化學的大一師范生和剛剛完成分析化學學習的大二師范生進行了對比訪談。訪談內容涉及學生學習分析化學的三個方面的問題。具體反饋如下：（1）主動學習方面。80%的學生認為實施“情境-問題-探究”式教學模式會更容易激發學生自主學習的興趣，學生會更有信心在教師的引導下主動進行學習。（2）科學素養培養方面。75%的學生認為在新的教學模式下進行的教學活動，能突破傳統教學對學生個性的抑制，更為人性化、高效化，有利于培養學生的創新思維與實踐能力。（3）終身教育方面。在高等教育中，高水平的高師化學教師是師范生教學觀摩的現實對象。教師潛移默化的教學行為，會在無形中鞭策師范生不斷進取，甚至成為師范生受益終身的源泉。

五、“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的教學策略

（一）創設恰當的教學情境

為創設合理、恰當的教學情境，教師應全面分析教材內容和學生情況，學生也應積極主動與教師進行交流討論。教材是知識的載體，教師可以選取遷移能力強、含有一定科學思想和體現一定科學方法、在生產生活中應用廣泛的知識點設計在教學情境中，并根據實際教學情況合理改動，拓寬學生的研究思路，奠定良好的教學氛圍。

在高師分析化學教學中，可選擇多種途徑進行情境創設，如：

（1）通過生產生活中分析化學的應用創設情境；

（2）結合分析化學與中學化學的銜接創設情境；

（3）結合國內外對某一分析化學問題的最新研究成果創設情境；

（4）基于可持續發展、原子經濟理論、STS等創設情境；

（5）通過化學史、化學實驗等創設情境；

（6）結合學生對同一現象的多角度認知及認知缺陷創設情境。

（二）引導學生在探究性學習中解決問題

在教學過程中，學生所學的內容多為前人總結的間接經驗。由于學生的個體差異，同樣的教學內容對于不同的學生而言，難易程度也是不同的；在相同的情境中，學生所提出的問題、選擇解決問題的途徑同樣存在差異。針對這樣的情況，教師要適時規范學生的學習，選擇探究式的教學方式重現科學家研究的情境，幫助學生感受科學研究的思路與過程，引導學生將間接經驗轉變成可接受的直接經驗，生動地傳遞人類的化學經驗。[6]

（三）適時評價學生的活動成果

教師應在教學活動過程中，合理運用形成性評價與總結性評價。兩種評價方式相結合，使得學生產生持續學習的動力，并且對自身階段性成長更有把握。

由于教師面對的是學生群體，無法對每個學生的學習作出細致的評價。在實際教學中可選擇用新問題來檢驗學生的學習效果。如前論述“情境-問題-探究” 式高師分析化學教學模式的實施時，設置系列問題，系列問題間有一定聯系，但處于不同的知識水平和難度層次上，學生只有通過對前一系列問題的解決，并運用前一系列問題解決過程中所獲得的知識，才能解決后一系列的問題。教師適時對學生參與問題解決過程的積極性、對集體研討成果的貢獻作出評價，重視過程中的收獲。在問題解決后，教師也要指導學生對隱含在問題背后的知識整理成較為系統的內容，以便于學生完成知識的意義建構。

根據教學的階段，將“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的教學策略和學習策略總結如下：

六、“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的教學效果討論與展望

從“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式的初步實踐來看，整體效果比較令人振奮。“情境-問題-探究”式高師分析化學教學模式為學生學習方式的改變提供了道路，結合時代對師范生的要求，立足師范生的職業需求與終身發展，對民族未來負責；為高師教師的發展提供動力，使得高師教育的質量不斷提升，優化高等教育。但本教學模式還不算成熟，無論在理論還是實踐方面都需要繼續完善，這需要教育工作者、教師、學校共同的努力。將教育理論落實到教學實踐要經歷漫長的道路，無論是教育觀念的轉變、教師的培訓還是課程的優化、教學評價體系的完善等等，這些問題都有待于研究和落實。對此，教育工作者要更加努力。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 徐菁，張文華，萬堅等.我國教師教育人才培養模式探究[J].化學教育，2008，（8）：42-44，47.

[2] 王莉.由分析化學本科教學現狀看中學化學教學[J].文理導航，2011，（10）：95.

[3] 劉廷鳳，李紅藝.情境教學法在分析化學教學中的應用[J].中國電力教育.2009，（128）：53-54.

[4] 鄭勇，陶三發，譚子剛.情境·探究·建構——課堂教學的最優化[M].山東：山東教育出版社，2007：6.

[5] 華中師范大學等.分析化學上冊[M].北京：高等教育出版社，2001（2005重印）：144.

[6] 張丙香.基于問題解決的化學學習模式研究[D].山東：山東師范大學化學課程與教學論，2003.

[責任編輯：羅 艷]