基于“問題探源”教學法促進化學核心素養的探究
——以“鐵的化合物教學為例”

劉 杰

(廣東省廣州大學附屬東江中學 517500)

1 源頭清楚

1.1 知識源

2017人教版“鐵的化合物”的知識源的知識層面包括鐵的氧化物、鐵的氫氧化物、鐵鹽的性質及相互轉化規律，涉及到離子反應、氧化還原反應、堿性氧化物等化學核心概念；方法層面包括探究元素化合物性質、探究變價元素微觀粒子的性質規律所采取的科學方法；最后通過對學生的“角色”定位，促使學生形成宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任的核心素養.

1.2 方法源

教學活動中的方法源包括兩個方面，一是教師實現育人目標而采取備課、上課及課后答疑等一系列教學行為活動，即教法；二是學生通過預習、參與課堂活動、解決相關問題、閱讀相關課外讀物而采取的一系列學習行為活動，即學法.每個教師依據自己的知識上限、教學經驗、性格特征而采取的教學策略因人而異；學生之間因家庭環境、學習習慣、基礎層次、學習目標的不同而產生個體的差異，不同的學生組建一個班級，通過彼此之間的相互聯系，形成了班級的共性的特征，即班情.

1.3 問題源

教師在備課過程中引發的問題因人而異，部分教師認為鐵的化合物的教學目包括鐵的化合物的物理性質、化學性質、熟練書寫相關的化學方程式、解決同步習題三個方面的內容，在上述想法指引下，教師通過羅列物質、描述性質、講解習題的教學三部曲進行組織課堂活動，進一步導致學生運用“被動聽課”、“背誦記憶”、“題海戰術”學習三部曲以提升學業成績.為實現育人目標，筆者采取創設化學情境，重視探究鐵的化合物的性質過程、探究二價鐵、三價鐵的變化規律及轉化關系、通過對學生進行“角色”定位體會鐵制品對人類生產生活的重要作用，實現育人目標.

2 過程流暢(教學中教師教的流暢與學生學的流暢)

2.1 創設情景，舊知再現

學生活動：通過氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵的實物圖片，認識鐵的三種氧化物，分別寫出與稀鹽酸反應的離子方程式.

教師活動：教師通過典型的離子方程式案例進行對學生評價，總結鐵的核心價態.

設計意圖：從宏觀上認知鐵的氧化物，回憶與鞏固堿性氧化物、離子反應的概念，掌握鐵的化合價態.

2.2 科學探究，辨識探析

學生活動：通過新人教版實驗3-1、實驗3-2、實驗3-3的化學實驗情景，學生描述并準確記錄對應的實驗現象，分析產生實驗現象的本質原因，運用離子反應、氧化還原反應理論書寫相關的化學方程式.

教師活動：教師對學生的實驗現象描述進行評價，對學生書寫化學(離子)方程式的典型案例進行綜合點評，總結三價鐵離子的檢驗方法、亞鐵的化合物與鐵的化合物的轉化關系，創設設計實驗制備氫氧化亞鐵、酸性亞鐵鹽暴露在空氣中、將鋅粉投入鐵鹽中產生變化的問題情境對學生進行綜合評價.

設計意圖：通過實驗情景激發學生對鐵的化合物學習的興趣，掌握二價鐵與三價鐵的轉化關系與三價鐵離子的檢驗方法，增強對鐵的化合物的宏觀辨識與對應微觀粒子的性質探析，提升通過實驗現象推知物質性質的能力.

2.3 創設情景，模型建構

學生活動：通過思維導圖與價類二維圖，學生總結鐵的氫氧化物的宏觀特征與微觀轉化、三價鐵的鑒別方法、二價鐵與三價鐵的相互轉化規律.

教師活動：教師對學生的總結進行點評，總結研究元素化合物性質的一般方法.

設計意圖：通過鐵的化合物價類二維圖，構建二價鐵與三價鐵相互轉化的模型，初步具備同種元素不同價態性質探究與轉化的研究方法.

2.4 聯系生活，善行天下

學生活動：定位學生的“社會角色”，運用鐵的化合物知識源解決生活問題.

教師活動：對學生的回答進行點評.

設計意圖：掌握知識、內化方法、認識自然、參與社會.

3 結果至善(教學中擬解決的問題)

3.1 順源啟思，教師通過知識源促使學生全員參與課堂教學活動

在教育過程中，由興趣引發的學習動力一定比功利的目標引發的學習動力更持久而有力，在課堂上激發學生學習興趣，探究知識本源引發的學習動力遠比為了學業成績引發的學習動力更高效持久.在“鐵的化合物”教學活動中，創設了如下化學情境，引發學生的思考活動.

【化學情境1】教師通過展示鐵的三種氧化物圖片或者實物引入鐵的氧化物的性質，若有實物，可進行與酸反應的化學實驗.

【化學情境2】教師通過FeCl3溶液與FeSO4溶液分別與NaOH溶液反應的實驗現象(實驗3-1)，引入Fe(OH)2不穩定，容易在空氣中生成Fe(OH)3.

【化學情境3】教師通過向FeCl3溶液滴加幾滴KSCN溶液(實驗3-2)、向FeCl3溶液中先后加入幾滴KSCN溶液、足量鐵粉后振蕩(實驗3-3)的情景，引入Fe3+的檢驗方法及Fe3+的性質；教師通過向含有KSCN的FeCl2溶液中滴加氯水產生的實驗現象，引入Fe2+的性質.

【化學情境4】教師通過價類二維圖或者思維導圖，對學生進行觀念建構.

所謂“觀念建構”，是指在化學觀念的引領下，使學生通過高水平的思維活動，深刻理解和掌握化學知識，并通過不斷的反思、概括、提升，促進化學基本觀念的形成.價類二維圖總結情境，從整體上把握鐵的化合物的性質及變化規律，實現學生知識層次、方法層次的全方位提升.由于中國教育地域發展的不平衡性，存在著部分學校學生的方法源(基礎薄弱、習慣欠缺、動力不足)沒有達到高中知識源的要求，在課堂中學習態度不端、對化學知識內容茫然無措、對化學學習無興趣等問題源，導致部分學生課堂睡覺、走神、對課后學習活動不聞不問等現象.教師在面對上述問題源時，通過創設實物圖片、視覺上的現象變化、學生“角色”定位等情境，激發學生學習興趣，叩開學生的學習之門，讓基礎非常薄弱的學生能夠掌握最基本的化學核心概念，促使他們克服陋習、改變習慣、激發興趣，順利完成高中學業.

3.2 精誘善導，教師通過問題源運用差異教學理論解決學生層次的差異性

教師通過特定的情景引入授課內容、針對學生對特定情景的認知反應、授業解惑后，由于不同學生學情源、問題源的差異導致對科學知識認知出現偏差.為解決學生的差異性(不是消除差異)、尊重學生的個性發展，教師通過創設特定的問題情境激發學生思考活動，依據學生個體的思考結果進行以下典型案例分析與點評，解決不同層次學生中存在的知識盲點.

【典型案例1】案例情景：分別寫出鐵的氧化物與稀鹽酸反應的離子方程式.

【典型案例2】案例情景：在實驗室中如何得到氫氧化亞鐵？

【典型案例3】案例情景：實驗室在制備、保存亞鐵鹽溶液時，通常加入鐵粉，調溶液至酸性環境，若不加入鐵粉，會導致什么后果？寫出對應的離子方程式.

【典型案例4】某同學不小心將少量鋅粉混入氯化鐵溶液中，該同學打算過濾除去鋅粉時，發現鋅粉神奇般在氯化鐵溶液中消失了，用離子方程式解釋上述現象.

現有的“學優生”、“學困生”、“學差生”、“學倦生”、“潛能生”、“天才生”等多種稱謂，反映了學生在學習中存在的層次差異.教育的核心不是消除差異，而是直面差異，尊重學生的個體差異，依據個性特點，發揮個體的特長，實現正真意義上的有效教學，促進個性得到充分發展.筆者依據差異化教育理論，通過在課堂上創立具有典型的案例情景，發現不同個體的問題源，對單一的個體堅持匹配策略優先、不同的個體之間進行交往互動的教學原則，精誘善導，解決層次差異性問題.

3.3 善思樂學，教師通過方法源促使學生進行模型建構，形成科學精神

通過以鐵的化合物知識為載體，創設與鐵的化合物相關的化學情境，順源啟思，完成知識目標；學生通過化學情境、情景案例、教師精誘善導等課堂環節，認知鐵的+2價、+3價的核心價態、同價態下不同物質的轉化(氧化亞鐵轉化為亞鐵鹽、亞鐵鹽轉化為氫氧化亞鐵、氧化鐵轉化為鐵鹽、鐵鹽轉化為氫氧化鐵)以及不同價態下同類別物質之間的轉化(氫氧化亞鐵轉化為氫氧化鐵、鐵鹽與亞鐵鹽之間的相互轉化)，進一步提升到元素化合物的復分解反應模型與氧化還原反應的模型認知.學生通過上述學習過程體驗研究物質性質所體現的猜想、驗證、記錄現象、分析、求實的科學方法，從而促進學生善于學習、善于思考，形成科學探究與創新意識的核心素養.