關(guān)于高中化學大單元教學中學生問題解決能力的培養(yǎng)策略研究

摘要：隨著新課程改革的推進，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)成為教學重點，而問題解決能力是核心素養(yǎng)的重要組成部分。本文結(jié)合高中化學大單元教學的特點，提出通過整合知識結(jié)構(gòu)、創(chuàng)設(shè)真實情境、引導探究學習、實施多元評價等策略，系統(tǒng)提升學生的問題解決能力，為化學教學實踐提供參考。

關(guān)鍵詞：大單元教學；問題解決能力；高中化學；核心素養(yǎng)

一、引言

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》明確提出，要重視學生“科學探究與創(chuàng)新意識”的培養(yǎng)，而問題解決能力是實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵。傳統(tǒng)教學中，知識點碎片化、情境脫離實際等問題導致學生難以將知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。大單元教學以學科大概念為統(tǒng)領(lǐng)，通過整合教學內(nèi)容、創(chuàng)設(shè)真實任務(wù)，為培養(yǎng)學生問題解決能力提供了新路徑。

二、大單元教學與問題解決能力的內(nèi)在聯(lián)系

1.知識結(jié)構(gòu)化促進遷移應(yīng)用

大單元教學打破課時限制，將分散的知識點整合為邏輯連貫的主題（如“化學反應(yīng)與能量”），幫助學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，為解決問題提供系統(tǒng)性支持。

2.真實情境驅(qū)動深度學習

通過設(shè)計環(huán)境治理、工業(yè)生產(chǎn)等復(fù)雜情境，學生需要綜合運用多模塊知識（如化學平衡、電化學）分析問題，實現(xiàn)從“解題”到“解決問題”的轉(zhuǎn)變。

3.科學思維方法的滲透

大單元教學中貫穿“假設(shè)-驗證-反思”的科學探究流程，引導學生形成模型認知、證據(jù)推理等思維習慣。

三、問題解決能力的培養(yǎng)策略

（一）創(chuàng)設(shè)真實問題情境，激發(fā)問題意識

1.聯(lián)系生活與社會熱點

例如，在“硫及其化合物”單元中，以“酸雨的形成與防治”為任務(wù)，要求學生分析污染物來源、設(shè)計實驗驗證防治方案。

2.融合跨學科情境

如“碳中和”主題下，結(jié)合化學（CO?轉(zhuǎn)化）、生物（光合作用）、地理（碳循環(huán)）知識，設(shè)計多角度解決方案。

案例：學習“原電池”時，以“如何設(shè)計高效燃料電池”為驅(qū)動問題，引導學生從電極材料、電解質(zhì)選擇等角度展開探究。

（二）整合知識結(jié)構(gòu)，構(gòu)建問題解決支架

1.繪制單元概念圖

以“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”單元為例，通過思維導圖梳理原子結(jié)構(gòu)→元素周期律→分子間作用力的層級關(guān)系，幫助學生明確知識關(guān)聯(lián)。

2.設(shè)計階梯式問題鏈

例如“化學平衡”單元中，依次設(shè)置基礎(chǔ)問題（平衡常數(shù)計算）、進階問題（工業(yè)合成氨條件優(yōu)化）、開放問題（如何提高反應(yīng)效率），逐步提升思維深度。

（三）引導探究式學習，培養(yǎng)科學思維方法

1.實驗探究與證據(jù)分析

在“電解質(zhì)溶液”單元中，讓學生自主設(shè)計實驗驗證不同鹽溶液的酸堿性，并通過數(shù)據(jù)歸納水解規(guī)律。

2.模型建構(gòu)與優(yōu)化

以“化學反應(yīng)速率”為例，通過實驗數(shù)據(jù)建立濃度、溫度與速率的關(guān)系模型，并進一步修正催化劑的影響。

（四）實施多元評價，優(yōu)化問題解決過程

1.過程性評價

采用量表記錄學生在小組合作、方案設(shè)計中的表現(xiàn)，關(guān)注思維邏輯性與創(chuàng)新性。

2.反思性評價

要求學生撰寫實驗報告時，重點分析“假設(shè)是否合理”“如何改進方案”，培養(yǎng)元認知能力。

四、實踐案例分析

以“氯及其化合物”大單元教學為例：

1.情境任務(wù)：某自來水廠需優(yōu)化消毒工藝，如何選擇安全高效的含氯消毒劑？

2.問題鏈設(shè)計：

基礎(chǔ)層：Cl?、ClO?、NaClO的消毒原理是什么？

綜合層：從氧化能力、殘留毒性等角度比較三種消毒劑的優(yōu)劣。

創(chuàng)新層：設(shè)計實驗方案驗證ClO?的消毒效果。

3.成果展示：學生通過角色扮演（工程師、環(huán)保專家等）匯報方案，接受同伴質(zhì)詢并完善結(jié)論。

五、結(jié)語與建議

大單元教學為問題解決能力的培養(yǎng)提供了系統(tǒng)性框架。實踐中需注意：

1. 教師需提升單元整合與情境設(shè)計能力；

2. 合理分配探究活動與知識講授的時間；

3. 結(jié)合校本資源開發(fā)特色案例（如當?shù)匚廴局卫眄椖浚?/p>

未來可進一步探索信息技術(shù)（如虛擬實驗）與問題解決教學的深度融合。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部. 普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S]. 北京：人民教育出版社，2020.

[2] 劉月霞，郭華. 深度學習：走向核心素養(yǎng)[M]. 北京：教育科學出版社，2018.