高中化學(xué)教學(xué)中問題解決式學(xué)習(xí)策略研究

摘 要：化學(xué)是高中重要學(xué)科之一，肩負(fù)著學(xué)生思維能力、問題解決能力、學(xué)習(xí)能力、探究能力、思維品質(zhì)的培養(yǎng)職責(zé)，是培養(yǎng)全能型人才的重要學(xué)科之一。傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)中，以教師講解原理、規(guī)律、性質(zhì)、方程式等知識為主，過度強(qiáng)調(diào)學(xué)生知識掌握、識記，與當(dāng)下人才選拔機(jī)制不符。因此，怎樣優(yōu)化高中化學(xué)教學(xué)成為教師思考的問題。問題解決式學(xué)習(xí)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維運(yùn)用，重視知識的靈活運(yùn)用和問題解決，是鍛煉學(xué)生化學(xué)能力的重要方式。因此，文章簡單分析問題解決式學(xué)習(xí)內(nèi)涵，從趣味情境、設(shè)計(jì)分層、項(xiàng)目教學(xué)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等方面構(gòu)建高中化學(xué)課堂，推動(dòng)學(xué)生解決化學(xué)問題，實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；問題解決式學(xué)習(xí)；教學(xué)策略

問題解決式學(xué)習(xí)在高中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用，基于教學(xué)看，具有較強(qiáng)現(xiàn)實(shí)意義，能夠大幅度提升化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)學(xué)生在教學(xué)中發(fā)揮主觀意識，深入挖掘、思考化學(xué)知識和問題，在解決問題過程中發(fā)展能力、把握知識，并在問題解決過程中逐漸內(nèi)化知識，實(shí)現(xiàn)綜合提升與發(fā)展。

一、問題解決式學(xué)習(xí)概述

問題解決式學(xué)習(xí)是強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)思考、學(xué)習(xí)、解決問題的模式，重視學(xué)生創(chuàng)新思維、批判思維、科學(xué)思維、學(xué)習(xí)能力、解決問題能力的提升、發(fā)展，目的是讓學(xué)生能夠在日常學(xué)習(xí)中形成獨(dú)立學(xué)習(xí)化學(xué)能力、解決化學(xué)問題能力，實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。問題解決式學(xué)習(xí)模式的核心是將學(xué)生學(xué)習(xí)與問題解決融合，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積累問題解決經(jīng)驗(yàn)。

將問題解決式學(xué)習(xí)運(yùn)用到高中化學(xué)教學(xué)中，有利于強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，體會學(xué)習(xí)、解決問題的樂趣，形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，并在解決問題過程中將所學(xué)知識內(nèi)化，形成獨(dú)特認(rèn)知和理解，為后續(xù)靈活解決化學(xué)問題鋪墊堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但教師在運(yùn)用問題解決式學(xué)習(xí)時(shí)，要注意問題提出方式、問題探究環(huán)境和問題解決氛圍等方面，通過不同形式在課堂中落實(shí)問題解決式學(xué)習(xí)模式，保障教學(xué)效率和問題解決式學(xué)習(xí)優(yōu)勢，推動(dòng)學(xué)生高效學(xué)習(xí)、全面發(fā)展。

二、高中化學(xué)教學(xué)中問題解決式學(xué)習(xí)運(yùn)用途徑

（一）趣味情境解決問題，積累解題經(jīng)驗(yàn)

雖然高中階段學(xué)生學(xué)習(xí)能力有所提高，許多學(xué)生能夠獨(dú)立學(xué)習(xí)簡單的化學(xué)知識，但問題解決式學(xué)習(xí)是全方位鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)能力的教學(xué)模式，問題難度與學(xué)生能力、思維發(fā)展程度匹配，所以，學(xué)生仍要分析、探索化學(xué)問題解決方法。但學(xué)生感受、思維、知識受限，需要教師引導(dǎo)。在高中化學(xué)教學(xué)中落實(shí)問題解決式學(xué)習(xí)，目的就是學(xué)習(xí)、掌握、內(nèi)化、鞏固化學(xué)知識，鍛煉學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力，因此，教師要深入思考怎樣引導(dǎo)學(xué)生，并保障問題解決式學(xué)習(xí)落實(shí)質(zhì)量。雖然高中化學(xué)課堂中的問題難度與學(xué)生能力匹配，但仍然需要學(xué)生深度探索、分析和挖掘，但學(xué)生以往學(xué)習(xí)過程中積累的經(jīng)驗(yàn)、感知可以為學(xué)生解決化學(xué)問題提供幫助，基于此，教師可以創(chuàng)設(shè)趣味化學(xué)問題情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生問題解決感覺的同時(shí)給予一定提醒，提升學(xué)生問題解決能力，拓展知識掌握深度。

以人教版高中化學(xué)“鈉及其化合物”為例。課程主要圍繞鈉、氧化鈉、過氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等內(nèi)容展開。教師在開展化學(xué)教學(xué)時(shí)，基于問題解決式學(xué)習(xí)方法的運(yùn)用，可以創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，提出化學(xué)問題，讓學(xué)生基于情境中的現(xiàn)象、感受、體會等方面尋找問題解決思路，引出問題的同時(shí)給予學(xué)生引導(dǎo)，推動(dòng)學(xué)生基于對問題的感受，結(jié)合教材和以往所學(xué)知識解決問題，認(rèn)識課程教學(xué)中的鈉、碳酸鈉等知識，拓展學(xué)習(xí)深度。學(xué)生在看武俠片時(shí)，影片中常出現(xiàn)“空手下油鍋”雜耍表演劇情，許多學(xué)生認(rèn)為神奇、新奇、有趣，卻不了解其中蘊(yùn)含的奧秘。教師可以以此為素材，截取影視作品片段，如：空手下油鍋、油鍋洗澡等，展示給學(xué)生，創(chuàng)設(shè)趣味的教學(xué)情境，在此基礎(chǔ)上，提出問題：眾所周知，熱油的溫度非常之高，即使是飛濺出的油也能帶給皮膚灼燒感，為什么雜耍藝人能夠無懼油鍋，全身而退呢？學(xué)生的好奇心被充分調(diào)動(dòng)，教師可以讓學(xué)生翻閱教材，探究鈉的內(nèi)涵、性質(zhì)，明確鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，并且具有還原性相關(guān)知識，此時(shí)，教師基于鈉在水、火中的狀態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想翻滾的油鍋，使學(xué)生明確油鍋內(nèi)有鈉的存在，并搜集與鈉相關(guān)的化合物，明確硼酸鈉的特點(diǎn)，明確硼砂受熱會像開水一樣翻滾，帶動(dòng)油翻滾，制造油開假象，從而實(shí)現(xiàn)下油鍋雜耍表演，促使學(xué)生深層次認(rèn)識鈉的性質(zhì)和各類現(xiàn)象以及化合物特點(diǎn)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果，有效落實(shí)問題解決式學(xué)習(xí)[1]。

（二）設(shè)計(jì)分層解決問題，構(gòu)建高效課堂

高中學(xué)生經(jīng)過小學(xué)學(xué)段、初中學(xué)段和高中部分學(xué)段學(xué)習(xí)，已經(jīng)形成各類學(xué)習(xí)能力基礎(chǔ)，能夠?yàn)楦咧谢瘜W(xué)教學(xué)提供便利，促使學(xué)生高效率掌握化學(xué)知識，但也具有一定不足。即學(xué)生來自高中所在城市中的不同城鎮(zhèn)、村屯，雖然學(xué)生整體學(xué)習(xí)能力相近，但針對化學(xué)的學(xué)習(xí)能力卻各有參差，為問題解決式學(xué)習(xí)的落實(shí)帶來難度。高中學(xué)段更加側(cè)重學(xué)生各類能力的強(qiáng)化、鍛煉，需要發(fā)揮問題解決式學(xué)習(xí)模式的優(yōu)勢。因此，教師要打破固化教學(xué)思維，采用個(gè)性化教學(xué)活動(dòng)，根據(jù)學(xué)生化學(xué)相關(guān)能力強(qiáng)弱設(shè)計(jì)教學(xué)問題，使不同能力學(xué)生基于探索解決數(shù)學(xué)問題，把握知識的同時(shí)獲得成就感，強(qiáng)化良好學(xué)習(xí)體驗(yàn)，更加主動(dòng)地參與化學(xué)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)達(dá)到鍛煉學(xué)生能力的目的，推動(dòng)學(xué)生綜合提升。

以人教版高中化學(xué)“乙烯與有機(jī)高分子材料”為例。實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，教師可以運(yùn)用信息技術(shù)為學(xué)生展示石蠟油的分解實(shí)驗(yàn)，并基于實(shí)驗(yàn)提出教學(xué)問題：你能根據(jù)乙烯的分子式和碳原子成鍵特點(diǎn)，比對乙烷的分子結(jié)構(gòu)，推斷乙烯的分子結(jié)構(gòu)，寫出電子式、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式嗎？在此基礎(chǔ)上，展示乙烯分析的球棍模型與比例模型以及乙烷、乙烯中鍵數(shù)據(jù)，提出：乙烯分析中的兩個(gè)C原子和四個(gè)氫原子處于同一平面，屬于平面思辨性結(jié)構(gòu)，比對乙烷和乙烯分析中鍵的參數(shù)，你能得到什么結(jié)論？問題，以此類推，通過實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)等內(nèi)容，依次提出化學(xué)問題，并讓學(xué)生以此解決問題，遇到難以解決的問題即停止探索，與同桌或好友小聲交流、討論，開展層級教學(xué)，推動(dòng)學(xué)生解決問題，保護(hù)學(xué)生自尊心，使學(xué)生逐步掌握乙烯、有機(jī)高分子材料相關(guān)知識、性質(zhì)、原理等內(nèi)容，并在解決問題中靈活運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)內(nèi)化，待中下層學(xué)生停止問題解決后，教師可以結(jié)合教材予以學(xué)生提示和指導(dǎo)，讓學(xué)生在指導(dǎo)下，基于問題明確化學(xué)知識，用于難點(diǎn)突破，實(shí)現(xiàn)能力提升和知識積累，為后續(xù)發(fā)展、提升做好準(zhǔn)備。上層學(xué)生能力較強(qiáng)，無法解決的問題可以作為課程難點(diǎn)整體講解，升華學(xué)生學(xué)習(xí)效果。通過設(shè)計(jì)分層解決問題教學(xué)，能夠基于學(xué)生能力提供對應(yīng)探索空間和適宜指導(dǎo)，在中下層學(xué)生無法獨(dú)立解決問題時(shí)，教師提供幫助和指導(dǎo)，保持與上層學(xué)生相同的進(jìn)度，助力中下層學(xué)生掌握化學(xué)知識，最后整體講解，保護(hù)學(xué)生自尊心的同時(shí)保持進(jìn)度，推動(dòng)學(xué)生高效發(fā)展[2]。

（三）項(xiàng)目教學(xué)解決問題，掌握化學(xué)知識

學(xué)生對問題的解決不僅需要自身能力、教材和教師指導(dǎo)，還需要良好的解題技巧、方法、思路，是學(xué)生問題解決能力的體現(xiàn)，也是問題解決式學(xué)習(xí)模式的重點(diǎn)培養(yǎng)對象。因此，教師基于問題解決式學(xué)習(xí)模式構(gòu)建高中化學(xué)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，就不能再局限于課堂內(nèi)的探索，還要建立化學(xué)課內(nèi)外教學(xué)間的聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生思維靈活性，從而在遇到難題時(shí)另辟蹊徑，尋找其他問題解決方法和策略，以此，達(dá)到問題解決式學(xué)習(xí)模式的運(yùn)用目的。

以人教版高中化學(xué)“合成高分子的基本方法”為例。課程主要圍繞斷鍵和成鍵角度認(rèn)識聚乙烯、聚乙二酸、乙二酯等高分子合成過程，加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的微觀本質(zhì)，理解高分子合成方法和認(rèn)知模型等內(nèi)容展開。教師可以基于教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)問題，即發(fā)生加聚反應(yīng)的單體具有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？基于產(chǎn)物種類、結(jié)構(gòu)組成角度看，加聚產(chǎn)物有什么特點(diǎn)？從單體種類角度看，加聚反應(yīng)可以分為哪些類型？等問題，并讓學(xué)生自主解決化學(xué)問題，許多學(xué)生的第一反應(yīng)是翻閱、理解教材，部分問題可以通過教材探究解決，但部分問題需要學(xué)生自主搜集資料，從資料中提取信息，利用化學(xué)術(shù)語總結(jié)為完善結(jié)論。在學(xué)生自主搜集材料過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生判斷材料的正確性和來源，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究思維，保障最終結(jié)論的正確性，避免學(xué)生通過努力探究得到錯(cuò)誤結(jié)論影響化學(xué)學(xué)習(xí)心態(tài)。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生將搜集的資料、提取資料過程、總結(jié)思路等方面進(jìn)行匯報(bào)，其他學(xué)生補(bǔ)充、評價(jià)，構(gòu)建完整項(xiàng)目教學(xué)，高效落實(shí)問題解決式學(xué)習(xí)模式，提升高中化學(xué)教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)思維能力，打破學(xué)生對問題解決的固有印象，推動(dòng)學(xué)生綜合提升、發(fā)展[3]。

（四）化學(xué)實(shí)驗(yàn)解決問題，提升學(xué)習(xí)能力

動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是學(xué)生解決問題的重要途徑，也是高中化學(xué)重要組成部分。問題解決式學(xué)習(xí)模式在高中化學(xué)課堂教學(xué)中的落實(shí)，需要組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，推動(dòng)學(xué)生基于問題有序、有效的實(shí)驗(yàn)，在提升問題解決能力、獲取化學(xué)知識基礎(chǔ)上，提升高中化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，達(dá)到“一箭雙雕”的教學(xué)效果。但教師要注意教學(xué)問題與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容間的聯(lián)系性和適配性，以此為學(xué)生搭建實(shí)驗(yàn)框架，有針對性地探究高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的新奇現(xiàn)象，并總結(jié)化學(xué)結(jié)論，經(jīng)歷問題提出、探究、驗(yàn)證、總結(jié)的科學(xué)學(xué)習(xí)過程，進(jìn)一步提升學(xué)生思維嚴(yán)謹(jǐn)性和化學(xué)學(xué)習(xí)能力，樹立正確問題解決意識，推動(dòng)學(xué)生綜合提升、發(fā)展。

以人教版高中化學(xué)“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”為例。課程主要圍繞反應(yīng)熱的概念、反應(yīng)熱與反應(yīng)的焓變之間的關(guān)系、反應(yīng)熱與化學(xué)鍵的關(guān)系、反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物總能量的關(guān)系展開，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)問題時(shí)，可以基于教材中呈現(xiàn)的概念設(shè)計(jì)問題。如基于化學(xué)視角看，除卻化學(xué)燃料燃燒釋放大量熱，其他化學(xué)反應(yīng)是否存在放熱、吸熱的現(xiàn)象呢？為什么？放熱反應(yīng)呈現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？吸熱反應(yīng)呈現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？還有哪些物質(zhì)會反映出放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)？你的判斷依據(jù)是什么？是否有實(shí)驗(yàn)論證？等，提出問題后，為學(xué)生分發(fā)多種實(shí)驗(yàn)工具、材料，如鹽酸、溫度計(jì)、鎂條、燒杯、木片、玻璃棒等。為保障實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，教師要引導(dǎo)學(xué)生基于教學(xué)問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程、方法，充分運(yùn)用化學(xué)材料，并將關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)信息記錄到紙張上，為后續(xù)總結(jié)化學(xué)結(jié)論、解決化學(xué)問題提供數(shù)據(jù)支撐，最終得出化學(xué)結(jié)論，深層次明確吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，為后續(xù)化學(xué)問題解決做好充分準(zhǔn)備。通過實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)問題，不僅能提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)性、指向性，還能基于真實(shí)化學(xué)反應(yīng)和數(shù)據(jù)，總結(jié)化學(xué)結(jié)論，對性質(zhì)、概念方面知識形成深刻理解，并在后續(xù)解決問題中靈活運(yùn)用，提升問題解決能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展[4]。

（五）基于生活解決問題，培養(yǎng)遷移能力

化學(xué)源于生活中的現(xiàn)象和不同物質(zhì)之間的反應(yīng)，雖然高中化學(xué)是初中化學(xué)的拓展，但仍與生活具有密切聯(lián)系，更加側(cè)重科技方面的反應(yīng)。所以，教師在高中化學(xué)中落實(shí)問題解決式學(xué)習(xí)，可以立足教材與生活實(shí)際建立聯(lián)系，推動(dòng)學(xué)生通過生活視角分析化學(xué)知識，理解化學(xué)知識深層內(nèi)涵和原理。不僅如此，在學(xué)生充分解決化學(xué)教學(xué)問題后，教師還可聯(lián)系生活實(shí)際，設(shè)計(jì)化學(xué)習(xí)題式問題，推動(dòng)學(xué)生將所學(xué)化學(xué)知識用于生活問題解決中，提升化學(xué)知識遷移能力、學(xué)習(xí)能力和問題解決能力，實(shí)現(xiàn)綜合能力發(fā)展。

以人教版高中化學(xué)“原子結(jié)構(gòu)與元素周期表”為例。課程主要圍繞原子核外電子排布、元素周期表的編排原則、元素周期表結(jié)構(gòu)展開，需要學(xué)生根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置。實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，教師可以聯(lián)系化學(xué)學(xué)科歷史，基于歷史問題啟發(fā)學(xué)生思維，即物質(zhì)是否無限可分？讓學(xué)生推測、聯(lián)想，并在此基礎(chǔ)上展示希臘哲學(xué)家德謨利特和道爾頓、湯姆遜針對問題提出的理念或探究出的結(jié)論，初步建立化學(xué)與生活間的聯(lián)系，強(qiáng)化、梳理化學(xué)思維，而后，設(shè)計(jì)教學(xué)問題：質(zhì)量數(shù)用A表示位于元素符號的左上方，質(zhì)子數(shù)用Z表示位于元素符號的左下方，質(zhì)量與質(zhì)子數(shù)之間有什么關(guān)系？每個(gè)電子層可以排多少個(gè)電子呢？元素周期表編寫時(shí)遵循哪些原則？元素周期表中有幾個(gè)橫行？構(gòu)成幾個(gè)周期？周期分為幾類？分類依據(jù)是什么……學(xué)生結(jié)合教材、自身能力和資料搜集可以較為完善地解決問題。教師要在學(xué)生掌握原子結(jié)構(gòu)和元素周期表相關(guān)知識后，基于原子結(jié)構(gòu)和元素周期表相關(guān)知識聯(lián)系生活，設(shè)計(jì)生活化探究性問題，即尋找家中的食品、調(diào)味料、洗滌劑、清潔劑等，查找標(biāo)簽或說明書，看一看成分表中有哪些元素，找到這些元素在周期表中的位置。查閱哪些物品中含有鈉元素和鈣元素，并嘗試向家人描述它們的性質(zhì)或在食品中的作用。推動(dòng)學(xué)生將所學(xué)靈活用于生活中，了解生活事物的構(gòu)成結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。通過設(shè)計(jì)生活化導(dǎo)入和探究性問題，能夠有效建立化學(xué)課堂與生活的聯(lián)系，基于問題解決式學(xué)習(xí)將化學(xué)知識用于生活，深刻了解生活中的物質(zhì)，明確化學(xué)對生活的影響，提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和效果[5]。

結(jié)束語

綜上所述，在高中化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中運(yùn)用問題解決式學(xué)習(xí)模式，能夠大幅度提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力、思維品質(zhì)、思維能力、問題解決能力和運(yùn)用能力的發(fā)展，提高學(xué)生綜合學(xué)習(xí)水平。但問題解決式學(xué)習(xí)模式在高中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用，教師要重視問題難度與學(xué)生匹配程度、問題內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容的貼合程度，以此保障問題解決式學(xué)習(xí)模式優(yōu)勢，推動(dòng)學(xué)生綜合發(fā)展。

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