“質(zhì)疑·探究·生成”三段式教學(xué)：模式構(gòu)建與案例教學(xué)實(shí)踐初探

鄒明雄

【摘要】本文基于ARCS模型構(gòu)建“質(zhì)疑·探究·生成”三段式教學(xué)模式，通過設(shè)計(jì)引發(fā)質(zhì)疑的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過分組進(jìn)行自主探究，讓學(xué)生經(jīng)歷并體驗(yàn)知識生成，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、模型認(rèn)知能力和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，將對學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實(shí)到日常教學(xué)中。在模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上，以氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)為例，進(jìn)行教學(xué)案例的設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐。通過實(shí)踐，反思“質(zhì)疑·探究·生成”三段式教學(xué)模式的構(gòu)建，為模式構(gòu)建和課堂應(yīng)用的可行性和有效性提供佐證，為新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下，課堂教學(xué)設(shè)計(jì)落實(shí)對化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的創(chuàng)新研究提供可供借鑒或應(yīng)用的模式研究樣例。

【關(guān)鍵詞】三段式;教學(xué)模式;科學(xué)探究;模型認(rèn)知;化學(xué)核心素養(yǎng);ARCS模型

一、問題與思考

氫氧化亞鐵的制備是人教版普通高中實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)必修1第三章第二節(jié)《幾種重要的金屬化合物》實(shí)驗(yàn)3-9。教材中將其作為演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不少教師在處理該內(nèi)容時(shí)，采用教師演示、學(xué)生觀察的方式引出氫氧化亞鐵的制備與性質(zhì)。課程預(yù)設(shè)的現(xiàn)象是生成白色絮狀沉淀，然后迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。但實(shí)際上在演示實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生觀察到的現(xiàn)象卻是一開始就出現(xiàn)灰綠色沉淀，這一現(xiàn)象與預(yù)設(shè)現(xiàn)象存在較大差距，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)是否能充分應(yīng)用這一沖突，構(gòu)建有效的教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的學(xué)習(xí)，以促進(jìn)素養(yǎng)的生成。

二、“質(zhì)疑·探究·生成”三段式教學(xué)模式的構(gòu)建與價(jià)值

教學(xué)模式是指在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序，是教學(xué)理論應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐的中介環(huán)節(jié)。研究和探討教學(xué)模式不僅可以豐富和發(fā)展教學(xué)理論，而且有利于提高教師的教學(xué)技能和教學(xué)效果。

1.三段式教學(xué)模式各分階段教育理念與教學(xué)價(jià)值

“三段式”教學(xué)模式是把課堂教學(xué)過程分為三段進(jìn)行，包括課前段“質(zhì)疑”、中段“探究”和后段“生成”。

（1）質(zhì)疑的教學(xué)價(jià)值與課程教學(xué)設(shè)計(jì)的思考

質(zhì)疑是建立在深入思考的基礎(chǔ)之上，但有教師研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中時(shí)常會(huì)呈現(xiàn)出“不思考”狀態(tài)，指出甚至很大一部分學(xué)生長久處于這種狀態(tài)之中，在這種教學(xué)狀態(tài)下，學(xué)生較少進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，更加不利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力，進(jìn)而影響學(xué)生質(zhì)疑能力的培養(yǎng)與提高。在教育領(lǐng)域，質(zhì)疑主要是指首先敢于向權(quán)威質(zhì)疑，包括教師和書本知識，其次是樂于發(fā)現(xiàn)和提出問題，以及能夠發(fā)現(xiàn)和提出問題。楊振寧教授也曾根據(jù)中西文化傳統(tǒng)不同，比較了中美兩國的教學(xué)方法，指出中美不同的教學(xué)方法對培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力方面存在較大差距。在美國課堂普遍采用“問題本位學(xué)習(xí)”（Problem-Based Learning，簡稱PBL）的教學(xué)方式，教師設(shè)置一些復(fù)雜、有意義的問題，學(xué)生通過小組合作確定解決問題所需要的知識并自主學(xué)習(xí)（self-directed learning），然后運(yùn)用所學(xué)知識解決問題。主動(dòng)質(zhì)疑、能質(zhì)疑是進(jìn)行問題本位學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

質(zhì)疑對學(xué)生、對教師都具有一定的難度。對學(xué)生而言，學(xué)生需具備適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知基礎(chǔ)和主動(dòng)質(zhì)疑的意識與能力，對教師而言，應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)適時(shí)適度的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。要引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，需使得相應(yīng)的問題情境的設(shè)計(jì)具備以下特征：第一，問題情境的設(shè)計(jì)需留有思考空間。教師預(yù)設(shè)學(xué)生質(zhì)疑的點(diǎn)，讓學(xué)生通過仔細(xì)觀察或深入思考，針對現(xiàn)象或問題提出質(zhì)疑。第二，設(shè)計(jì)具有一定的彈性。教師預(yù)設(shè)教學(xué)路徑可能與學(xué)生實(shí)際思考存在一定的偏差，教師需在情境設(shè)計(jì)的具體環(huán)節(jié)保留一定的靈活性。第三，設(shè)計(jì)具有一定的指向性。教師的問題設(shè)計(jì)旨在通過引導(dǎo)學(xué)生自主思考，提出質(zhì)疑，進(jìn)而引出后面的探究環(huán)節(jié)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需僅僅圍繞課時(shí)教學(xué)目標(biāo)有針對性的設(shè)計(jì)。第四，設(shè)計(jì)寬嚴(yán)有度。設(shè)計(jì)時(shí)，在需要學(xué)生重點(diǎn)觀察或重點(diǎn)思考的地方，教學(xué)設(shè)計(jì)需給予適當(dāng)?shù)年P(guān)注。適當(dāng)適度的質(zhì)疑對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣具有積極的作用，也是學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

（2）探究的教學(xué)價(jià)值與課程教學(xué)設(shè)計(jì)的思考

教學(xué)中的探究教育主要是體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)探究或問題解決過程中，科學(xué)探究是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，探究環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)對于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)知識、方法和態(tài)度解決實(shí)際問題具有重要的教育價(jià)值。通過引導(dǎo)學(xué)生探究，讓學(xué)生經(jīng)歷問題解決的體驗(yàn)過程，符合杜威的“做中學(xué)”的教育理念。探究教學(xué)作為與知識授受教學(xué)相對應(yīng)的一種教學(xué)方式 ，由來已久。它早期的表現(xiàn)形式是“發(fā)現(xiàn)法”和“問題解決法”。探究教學(xué)是指在教師指導(dǎo)下學(xué)生運(yùn)用探究的方法進(jìn)行學(xué)習(xí) ，主動(dòng)獲取知識、發(fā)展能力的實(shí)踐活動(dòng)，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

在實(shí)施探究教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，需明確以下幾個(gè)問題：第一，將學(xué)生視為具有一定問題解決能力的個(gè)體。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到學(xué)生雖存在一定的認(rèn)知差異和水平差異，但不能無視學(xué)生已具備的問題解決能力基礎(chǔ)。第二，對個(gè)體而言較難解決的問題有可能通過小組協(xié)作的方式完成。小組協(xié)作可以整合各成員優(yōu)勢，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作集思廣益的優(yōu)點(diǎn)。第三，無論探究結(jié)果如何，都是一種積極的教育實(shí)踐過程。探究過程中，學(xué)生個(gè)體都會(huì)有或多或少的收獲，無論是有形的或無形的，對學(xué)習(xí)者個(gè)體外在行為還是內(nèi)在認(rèn)知方面的，都會(huì)產(chǎn)生一定的正向影響。第四，小組具備過程評價(jià)和對探究過程的元監(jiān)控能力。小組在明確探究任務(wù)后，在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，小組自身對于任務(wù)的達(dá)成具有一定的動(dòng)力和興趣，也具備初步評價(jià)任務(wù)達(dá)成情況的能力。探究教學(xué)的實(shí)施過程是學(xué)生體驗(yàn)“做中學(xué)”，并促進(jìn)知識、能力或素養(yǎng)主動(dòng)生成的過程。

（3）生成的教學(xué)價(jià)值與課程教學(xué)設(shè)計(jì)的思考

美國的伊麗莎白·瓊斯教授和約翰·尼莫教授在其合著的《生成課程》一書中指出，生成性課程的核心，乃是帶有特殊背景的教師與處于一定情境中的具有個(gè)性的學(xué)生，對他們面臨的周圍世界的問題進(jìn)行共同商討而確定課程生成的過程。注重生成的教學(xué)關(guān)注的是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和建構(gòu)的過程，符合當(dāng)前教育發(fā)展實(shí)際需要。

注重生成的教學(xué)設(shè)計(jì)，需明確以下特征：第一，關(guān)注過程多于關(guān)注結(jié)果;第二，關(guān)注能力或素養(yǎng)的提高多于知識的獲取;第三，關(guān)注互動(dòng)過程中的交流和教學(xué)過程所產(chǎn)生的附加的教育價(jià)值。

2.整合視角下的模式構(gòu)建與價(jià)值思考

無論是質(zhì)疑、探究還是生成，均圍繞問題解決展開，如何將其整合并融入到教學(xué)設(shè)計(jì)中，使其在教學(xué)設(shè)計(jì)的適當(dāng)環(huán)節(jié)發(fā)揮有效的作用，進(jìn)而促進(jìn)有效學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)。美國佛羅里達(dá)大學(xué)的約翰·M·科勒（John M Keller）教授提出的ARCS動(dòng)機(jī)模型，為整合構(gòu)建提供的基礎(chǔ)，在整合過程中需把握注意、相關(guān)、自信和滿意等四個(gè)內(nèi)容。通過問題情境創(chuàng)設(shè)，引起學(xué)生注意，并引導(dǎo)學(xué)生提出質(zhì)疑，使得探究任務(wù)與學(xué)生緊密相關(guān)，教師實(shí)施分組任務(wù)，并適當(dāng)引導(dǎo)以保障學(xué)生探究活動(dòng)有效開展，使學(xué)生在探究過程中體驗(yàn)探究樂趣，獲得自信和滿意感，進(jìn)而促進(jìn)知識、能力與素養(yǎng)的生成。

（1）課前段設(shè)計(jì)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑

在課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)的前段，為學(xué)生學(xué)習(xí)精心設(shè)計(jì)問題情境，為學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)造條件，此類問題情境的設(shè)計(jì)主要符合以下幾個(gè)方面的特征：第一，問題情境設(shè)計(jì)需避免“生搬硬套”。部分教師在設(shè)計(jì)問題情境時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)“為了情境而情境”的問題，即為了符合情境教學(xué)這一理念，例舉生活實(shí)例或原始化學(xué)問題，但未將情境與后續(xù)教學(xué)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)聯(lián)系，僅作為課程知識導(dǎo)入的“引子”;另有部分教師對情境缺乏理解，認(rèn)為簡單例舉實(shí)例即為進(jìn)行了情境教學(xué)，直接搬用已有的課本實(shí)例，未考慮到自己課堂構(gòu)建的實(shí)際需要。第二，問題情境的創(chuàng)設(shè)需能對教學(xué)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)作用。所創(chuàng)設(shè)的問題情境功能明確，指向清晰，是整節(jié)課設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，也是教學(xué)活動(dòng)開展的必備基礎(chǔ)。第三，問題情境的設(shè)計(jì)需符合“問題的潛在性”和“情境的關(guān)聯(lián)性”雙重特征。教學(xué)設(shè)計(jì)中，若由教師直接給出需探究的問題，學(xué)生缺失了在思考基礎(chǔ)上提出質(zhì)疑環(huán)節(jié)，情境創(chuàng)設(shè)的教學(xué)功能就會(huì)大打折扣。創(chuàng)設(shè)合適的情境，為學(xué)生自主質(zhì)疑創(chuàng)造條件，是培養(yǎng)學(xué)生自主進(jìn)行探究學(xué)生的第一步。在學(xué)生質(zhì)疑階段，也需要教師適當(dāng)引導(dǎo)，保證學(xué)生的質(zhì)疑不偏移整個(gè)教學(xué)的方向，使學(xué)生進(jìn)行“有所限定”的質(zhì)疑。教師在這一環(huán)節(jié)的教學(xué)需把握收放有度，既要兼顧對學(xué)生思維靈活性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)，又要兼顧課時(shí)教學(xué)的實(shí)際需要，適時(shí)適當(dāng)?shù)膶W(xué)生的質(zhì)疑引導(dǎo)到教學(xué)預(yù)設(shè)問題上。

（2）課中段學(xué)生自主探究，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)

在學(xué)生聯(lián)系問題情境提出質(zhì)疑后，教師可讓學(xué)生按照科學(xué)探究環(huán)節(jié)，圍繞各小組的設(shè)計(jì)構(gòu)想展開自主探究活動(dòng)。對于提出的質(zhì)疑，每個(gè)小組都有探究任務(wù)，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行學(xué)習(xí)，更能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。此階段學(xué)生進(jìn)行自主探究時(shí)，需注意：第一，各組探究任務(wù)明確。即明確質(zhì)疑提出的問題，并清楚本組的探究任務(wù)是什么？第二，小組形成了初步的探究方案。即小組對如何實(shí)施探究達(dá)成了一致方案，明確了探究活動(dòng)該怎么做？第三，具備實(shí)施探究所需條件。除具備探究所需具備的必備外部條件，小組需明確如何評價(jià)探究過程，包括對探究過程和探究結(jié)果的評價(jià)，即明確探究活動(dòng)做得怎么樣？第四，組員具備基本的科學(xué)探究態(tài)度。在探究過程中，需具備嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度。遇到問題不畏懼，充分發(fā)揮小組協(xié)作作用，集思廣益，積極研討，深入思考解決方案。促進(jìn)參與探究的每一個(gè)學(xué)生個(gè)體積極參與，并進(jìn)行深度思考和學(xué)習(xí)。

（3）課后段遷移應(yīng)用知識，促進(jìn)素養(yǎng)生成

探究活動(dòng)完成后，學(xué)生對問題所關(guān)聯(lián)的知識有了較為深刻的實(shí)踐體驗(yàn)，為促進(jìn)知識理解和素養(yǎng)的生成，需借助適當(dāng)適量的遷移應(yīng)用和小結(jié)。此部分的教學(xué)設(shè)計(jì)，一方面，教師結(jié)合課時(shí)內(nèi)容，凝練整體內(nèi)容對素養(yǎng)生成的關(guān)鍵點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)所學(xué)知識的應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)素養(yǎng)生成。另一方面，引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)核心素養(yǎng)所涵蓋的五個(gè)方面的微觀培育視角進(jìn)行思考，如證據(jù)推理或模型認(rèn)知的微目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)探究或創(chuàng)新意識的微目標(biāo)等在課程中是否達(dá)成，在知識遷移應(yīng)用和課堂小結(jié)環(huán)節(jié)著重引導(dǎo)學(xué)生自主評價(jià)，促進(jìn)有意義的學(xué)習(xí)和素養(yǎng)的生成。

三、“質(zhì)疑·探究·生成”三段式教學(xué)案例設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)主要實(shí)施對象為高三學(xué)生，學(xué)生普遍有比較好的化學(xué)理論基礎(chǔ)，已經(jīng)很好的掌握了氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)等理論知識，對于二價(jià)鐵易被氧化這個(gè)知識點(diǎn)已經(jīng)非常熟悉。但是對于高考中出現(xiàn)的“易被氧化的物質(zhì)”的保護(hù)方法不清楚，實(shí)驗(yàn)裝置更是看不明白。其次，學(xué)生具備了的實(shí)驗(yàn)觀察和分析能力，愿意動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，并能在老師的指導(dǎo)下，在課堂上較好地完成一些實(shí)驗(yàn)操作，有一定的知識遷移能力和思維創(chuàng)新能力。為此，應(yīng)用“三段式”進(jìn)行“氫氧化亞鐵的制備”的教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)概述如表1所示。

四、教學(xué)實(shí)踐后的思考

實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對質(zhì)疑、探究和生成三個(gè)環(huán)節(jié)的活動(dòng)參與度非常高，對此課例教學(xué)效果非常滿意。其中，學(xué)生對教師所設(shè)計(jì)的從質(zhì)疑到問題探究、教學(xué)生成的流程認(rèn)可度非常高。其中也包含了模型建立→模型認(rèn)知→模型應(yīng)用的模型認(rèn)知能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)了課堂教學(xué)設(shè)計(jì)注重化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)的特征。模型認(rèn)知主要包括：第一，模型建立。通過課前段演示實(shí)驗(yàn)可以觀察到白色沉淀存在的時(shí)間非常的短，引導(dǎo)學(xué)生對觀察到的現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析。并引導(dǎo)學(xué)生主要圍繞內(nèi)、外兩方面進(jìn)行分析，內(nèi)因方面，F(xiàn)e（OH）2很不穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的還原性，極易被氧化。外因主要有三個(gè)方面：①空氣中有O2;②溶液中可能有溶解氧;③溶液中可能有少量的Fe3+。第二，模型認(rèn)知。做這個(gè)試驗(yàn)需要?jiǎng)?chuàng)造的條件：無O2的環(huán)境; 無Fe3+的環(huán)境。可以采取的方法有：①排除溶液中的Fe3+→加鐵粉;②驅(qū)逐溶液中的溶解氧→加熱煮沸;③避免與空氣接觸→油封、滴管的使用、反常規(guī)操作等。第三，模型應(yīng)用。主要是氫氧化亞鐵的制備原理在高考中的應(yīng)用。思考發(fā)現(xiàn)，模型認(rèn)知的過程也與“質(zhì)疑”“探究”“生成”一一對應(yīng)。

綜上，本文所構(gòu)建的三段式教學(xué)設(shè)計(jì)模式在實(shí)際教學(xué)設(shè)計(jì)中有較為廣泛的適用范圍，在問題解決類或?qū)嶒?yàn)探究類課型中均能有效提高教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的效率和教學(xué)效果，對廣大一線教師有較好的借鑒價(jià)值。

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