高中化學課堂“問題式”教學設計研究

摘 要：本文以“促進學生全面而有個性的發(fā)展”的新課程理念作為依托，從提高學生的核心素養(yǎng)入手，探討高中化學課堂“問題式”教學設計研究的意義和操作模式，倡導以“問題”貫穿整個教學過程，在問題解決的過程中，促進學生有意義的學習和知識構建，使學生的思維水平從低級向高級發(fā)展，提高學生解決化學問題能力，最終實現(xiàn)化學核心素養(yǎng)的提升。

關鍵詞：高中化學；問題設計；課堂教學；操作模式

一、研究的緣起與背景

課程在改革，高考也在改革。高考對學生的要求，不僅局限于具備扎實的化學基礎知識，還要具備解決化學問題的核心能力和學科素養(yǎng)。在新課程理念下，學生的學科素養(yǎng)、思維能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力等變得與知識同等重要。《普通高中化學課程標準》（2017年版）明確提出：“以問題解決為驅動力，用探究方式來學習化學；在探究中形成化學理解；在問題解決中獲得探究能力和創(chuàng)新意識。”從對新課程標準的解讀中，我們不難看出新課程改革無論是教學內容的設置、學習目標的確立，還是教學方式、學習方式的選擇，都是從提高學生的核心素養(yǎng)入手，促進學生全面而有個性的發(fā)展。因此，對于學生而言，有意義的學習是在問題解決過程中，能引發(fā)認知沖突，調動學生積極思維的學習。學生學習興趣與學習需要的產(chǎn)生，主要基于課堂教學中教師真實問題情境的創(chuàng)設和有效問題的提出。這就要求教師在課堂教學中，要圍著學生的“學”進行教學設計，把學生的學習和發(fā)展放在課堂教學設計的首位[1]。

二、高中化學課堂“問題式”教學設計的研究意義

（一）有助于貫徹落實高中化學新課程標準理念

化學教學不僅要關注學生學習化學的最終結果，還要用動態(tài)發(fā)展的眼光關注學生的學習變化，培養(yǎng)學生探索化學的興趣，引導學生更深入地學習化學，了解化學的研究方法和內容，提升學生化學學科素養(yǎng)。新課程標準指出，在教學中要重視和培養(yǎng)學生的化學問題解決能力。通過關注學生的學習情況及原有知識經(jīng)驗和思維水平，不斷優(yōu)化與改進教學，落實新課程標準宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學精神和社會責任等五個要素的高中化學核心素養(yǎng)。教師通過“問題式”化學課堂教學設計，把教學內容、教學目標與核心素養(yǎng)有機結合，創(chuàng)設符合學生實際的、有效的、不同層次的“問題”，激發(fā)學生學習化學的興趣，調動學生課堂參與的積極性，使學生能主動探求問題的解決辦法，促進學生在問題解決的過程中，實現(xiàn)知識的構建和思維能力的提升。

（二）有利于培養(yǎng)學生的高階思維

早在春秋戰(zhàn)國時期，大教育家孔子就強調：“學而不思則罔，思而不學則殆。”思維能力作為智力的核心，在人們的各種活動中起著重要的作用。知識的獲得、問題的解決、活動的完成等，都離不開思維能力。在教學活動中，“問題”正是激活學生思維的火花。教師創(chuàng)設問題情境引導學生提出問題、探究問題和解決問題的過程就是一個思維能力培養(yǎng)的過程。在課堂教學中，教師可以根據(jù)學生的學習能力和知識水平，創(chuàng)設具有思維挑戰(zhàn)性的化學問題，引導學生從宏微結合、變化守恒等化學視角思考，并運用化學思維解決問題，從而形成高水平的心智活動，實現(xiàn)思維的進階，培養(yǎng)學生的高級思維。例如：教師可以利用化學“以實驗為基礎”的學科特點，以教材中“探究”欄目的實驗作為素材，創(chuàng)設學生獨立自主探討的實驗情境，由學生自己收集資料，并進行問題解決的分析討論，提出實驗假設，設計實驗方案，再進行實驗驗證，最后得出實驗結論。

（三）“問題式”教學有利于確保學生的主體地位

學生的主體發(fā)展是教學的出發(fā)點和歸宿。在化學新課程標準要求下，教師在課堂上設置有效問題既是引導學生理解和運用知識的重要途徑，也是體現(xiàn)學生自主學習、培養(yǎng)學生能力、促進學生去探究真理的動力。“問題式”教學是以問題為中心的教學，把教學內容以問題的形式呈現(xiàn)出來，不僅可以引起學生的注意與興趣，使其主動參與教學活動，還可以激活學生的思維，從而達到掌握知識、發(fā)展能力的目的。在這樣的教學過程中，學生會擁有更多參與活動、思考討論的機會，最大限度地獲得思維的解放，使學生學習主體化、主動化，真正確立學生在教學過程中的主體地位。

（四）“問題式”教學促進教師專業(yè)化發(fā)展

在新課程理念下，學生的學科素養(yǎng)、思維能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力等變得與知識同等重要，教師要提升學生的這些素質，首先要提高自身的專業(yè)化發(fā)展。教師要順利開展有效的“問題式”課堂教學，不僅要具備扎實的學科專業(yè)知識和堅實的教育專業(yè)知識，還要深入了解和把握學生的身心發(fā)展規(guī)律和個體的學習特點，才能創(chuàng)設出有利于學生學習和思維發(fā)展的問題情境。試想，如果一名教師學科專業(yè)知識不夠扎實，不具備一個化學教師的專業(yè)素養(yǎng)，那么他如何能正確地指導學生學習，如何能巧妙利用教材提供的各種素材創(chuàng)設生動有效的問題情境，激發(fā)學生興趣，引發(fā)學生思維，開展課堂探究活動呢？

三、“問題式”化學課堂教學設計的操作模式

（一）學生學習目標制訂

學生學習目標是教學設計的關鍵，是教師教學活動的依據(jù)，是學生學習活動的指南，是教學評價的尺度，在教學中起著導學、導教和導測量的作用。“問題式”化學課堂教學設計的學生學習目標是：以真實問題情境作為課堂教學的著眼點，使課堂教學發(fā)端于問題，推進于問題，歸屬于問題，并在教學實施的過程中，致力于新課程標準所提倡的“五個核心素養(yǎng)”與“立德樹人”教育理念的有機結合和全面落實。在制訂學生學習目標時，教師必須考慮以下問題：“學生當前具備哪些基礎知識和基本技能？學生在本節(jié)課中要學習哪些知識？學生應該掌握哪些研究方法和發(fā)展哪些解決問題的能力？如何才能讓學生參與課堂問題探究和解決活動？如何增強學生的學習能力和問題解決能力？”等。具體來說，“問題式”化學課堂學生的學習目標設計要重點注意以下幾點：1.學習目標的制訂要關注人的發(fā)展。2.要是學習結果可操作性的表述。3.要從整體出發(fā)與化學課程目標相統(tǒng)一，要充分體現(xiàn)化學教學課程目標的要求。4.要有彈性。5.要體現(xiàn)化學“問題式”教學的特點。總之，學習目標的制訂要具體化，注意發(fā)揮學習目標的整體效應，要始終如一，前后一致，要關注學生的學習，要面向全體學生，留有空間，適應個性發(fā)展。

（二）學生學習環(huán)境的創(chuàng)設

任何學習活動都是在一定的環(huán)境中進行的，學習環(huán)境是一切學習活動得以順利開展的不可或缺因素。這就要求我們在進行教學設計時要關注學生學習環(huán)境的創(chuàng)設，努力營造一個能激勵能力不同的學生都積極參與，使每一個學生都得到同等重視和尊重的學習環(huán)境。因此，對于“問題式”化學課堂教學的學習環(huán)境，應依據(jù)以下幾個方面創(chuàng)設：1.提供有利于協(xié)作和探究的心理文化環(huán)境。學生需要在適宜的心理文化環(huán)境下，才有安全感，才會產(chǎn)生強烈的求知欲，才能積極參與到學習活動中。2.精心選擇素材，創(chuàng)設問題情境。在化學課堂教學中，問題情境的創(chuàng)設離不開情境素材。化學教材始終是教學的主要資源，新教材中容納了許多情境素材。例如：教材中的思考與討論、資料卡片、科學史話、探究（實驗）、科學·技術·社會等欄目，在形式上更活潑，更開放，在知識的呈現(xiàn)方式上更加情境化。3.確保問題解決需要的時間和空間。學生的學習活動，尤其是學習者共同體的協(xié)助學習活動經(jīng)常需要用較為集中的時間去解決某個問題或完成某項學習任務。4.準備豐富的相關問題解決的學習資源。學生解決問題的學習活動離不開文本資料、實驗器材等學習資源支持[2]。

（三）“問題式”化學課堂教學的問題設置

問題設置既要呈現(xiàn)學生學習的核心內容，又要承載著牽引師生活動的重任，師生間的互動就是在不斷分析問題與解決問題中實現(xiàn)的。問題設置是否合理，是“問題式”化學課堂教學能否順利開展的關鍵。因此，在問題設置前教師應充分考慮以下因素：“學生分析——學生可以學習什么；教材分析——可以教給學生什么；目標分析——學生應該學到什么；素材分析——采用什么素材引發(fā)問題。”在此基礎上的問題設置應體現(xiàn)以下特征：第一，問題的設置要適合學生身心的發(fā)展水平。第二，問題設置要以學生已有知識經(jīng)驗為根基。正如杜威所說：“從熟悉的事物中獲得一些啟發(fā)點”，才足以使“問題大到能激勵思考”，因此問題的設置就應該根植于學生已有的知識經(jīng)驗。第三，問題要以教學內容為依托。問題要能創(chuàng)造性地把學生經(jīng)驗和教學核心內容結合起來。第四，問題要能促進學生的思考和推理能力的發(fā)展。第五，問題應該是結構殘缺的，以引導學生將已有的知識技能進行遷移。第六，問題要是學生樂意接受并進行探究的。第七，問題是循序漸進、層層推進的問題序列。此外，課堂教學中，問題還可以由學生提供，一方面培養(yǎng)學生質疑習慣，提高學生提出問題的能力，另一方面學生提出的問題更符合學生的知識思維水平。

問題的設置應從真實實驗現(xiàn)象或生活事實入手，讓學生積極參與到各項活動中，在考查、實驗、探究、設計、想象、反思、體驗等一系列活動中發(fā)現(xiàn)和解決問題，體驗和感受生活，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，最終完成知識網(wǎng)絡的建構，得出結論，形成規(guī)律，使學生的思維上升到一個新的層次[3]。

（四）問題解決的學習策略設計

學習策略是指學習者在學習活動中有效學習的程序、規(guī)則、方法、技巧及調控方式。教師教會學生學習，傳授給學生有效的問題解決的學習策略，能有效提高學生問題解決的效率。針對“問題式”課堂教學的特點，在遵循一般學習規(guī)律的基礎上，重視以下學習策略的應用，有利于推動課堂問題的有效解決。1.學習的假設策略。如氯水的漂白性原因推測，幾種可能假設：①氯水中的氯氣分子有漂白性；②氯水中的鹽酸有漂白性；③氯水中的次氯酸有漂白性。由此，設計實驗證明，得出次氯酸具有漂白性的結論。2.學習的歸納策略。如對堿金屬這一章的學習，以其單質代表物鈉為基點，先學習它的結構、性質、保存、用途等；再進行類比，推理到其他堿金屬鋰、鉀等結構、性質、保存、用途，并進行實驗驗證，進而歸納出堿金屬的共性和特性。3.學習的演繹策略。如：由“酸性氧化物+堿→鹽+水”（初中已知知識），可演繹出“二氧化硫+堿→鹽+水”“二氧化碳+堿→鹽+水”等，并用實驗進行驗證，獲取感知，形成新知。4.學習的比較策略。例如：在化學反應中，反應物相同，條件不同，而產(chǎn)物不同的反應，學生常常會模糊不清，就要采用比較的學習策略來解決問題。如：鈉與氧氣常溫下生成氧化鈉，點燃或加熱條件下生成過氧化鈉。

除了上述學習策略，學生的學習活動，還會用到記憶策略、觀察策略和實驗策略等。在實際的問題解決過程中，學習化學的各種策略常常會演變成一種綜合性策略。

（五）“問題式”課堂教學的評價設計

“問題式”化學課堂教學的評價策略與任何課堂教學的評價策略一樣，種類繁多。對于本研究的課堂教學主要是從以下方面進行評價：問題的效用、學生學習的質量、教師本身在提出問題和促進問題解決中的成效。

1.評價問題的效用

教師在評價學生和自己的表現(xiàn)時，也應該考慮問題本身的效用。要評價問題的效用，教師應該結合學生的學習活動或學習成果，并用它來評價學生掌握的學習內容、技能水平和解決問題過程。也就是說，在教學過程中，教師必須確定自己提出的問題是否能有效充實學生的知識和技能，是否能促進學生的發(fā)展。因此，教師在教學過程中，要經(jīng)常對提出的問題進行核查，以便及時修改問題，或是為學生提供更多的解決問題的信息[4]。

2.評價學生的表現(xiàn)

評價學生不僅僅是為了給他們一個分數(shù)，而是為了促進他們學習。在教學監(jiān)控過程中，教師要關注學生在解決問題的每個步驟中的思考能力，自我指導水平、合作互助能力，特別要關注對問題解決有困難的學生，給他們引導和建議。當發(fā)現(xiàn)所提的問題大多數(shù)學生或學習共同體都難以解決時，教師應及時修訂問題或調整自己的課堂教學。

3.評價教師的表現(xiàn)

教師既要全面監(jiān)控學生的表現(xiàn)，也應該監(jiān)察本身作為的有效度，以便明確自己能否給學生提供恰如其分的支持和指導。對此教師應該對自己在“問題式”化學課堂教學中的表現(xiàn)做出一個自我評價，從而優(yōu)化自己的課堂教學設計與實施。

結束語

高中“問題式”化學課堂教學設計，從學習目標的制訂、學生學習素材的選擇，問題情境的創(chuàng)設，都強調核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，倡導真實問題情境的創(chuàng)設，重視學習內容的結構化、系統(tǒng)化，進而激發(fā)學生的學習興趣，以達到落實“立德樹人”的根本任務。這樣的課堂教學設計可幫助教師厘清教學設計思路，根據(jù)學生學習目標選擇學習素材，再根據(jù)選擇的素材創(chuàng)設問題情境，設計實驗探究、學習任務、思考討論等活動環(huán)節(jié)，在活動中解決問題，最后進行評價，實現(xiàn)“教、學、評”一體化。

參考文獻

[1]李俊.談普通高中化學課程標準（2017年版）的特點[J].中學化學教學參考，2018（9）：6-8.

[2]何亞娟，高中化學課堂中情境教學的實踐研究[D].南京：南京師范大學，2011.

[3]王后雄.“問題鏈”的類型及教學功能：以化學教學為例[J].教育科學研究，2010（5）：149-150.

[4]藍芝霖.高中化學課堂教學問題設計的實踐研究[D].桂林：廣西師范大學，2015.

本文系廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃教育科研一般項目“基于學生學習的高中‘問題式’化學課堂教學設計研究”（課題批準號：2017YQJK006）階段性成果之一。