摘 要:文章系統(tǒng)闡釋問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在高中化學(xué)課堂中的應(yīng)用價(jià)值,重點(diǎn)從教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、梯度化問(wèn)題鏈設(shè)計(jì)、生活化情境創(chuàng)設(shè)、合作探究引導(dǎo)及動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)反饋等維度探究應(yīng)用策略,旨在構(gòu)建“以問(wèn)導(dǎo)學(xué)、以問(wèn)促思”的課堂生態(tài),推動(dòng)學(xué)生在解決真實(shí)化學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移與關(guān)鍵能力的協(xié)同發(fā)展,為新課標(biāo)理念的課堂轉(zhuǎn)化提供實(shí)踐范式。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)栴}驅(qū)動(dòng)法;高中化學(xué);應(yīng)用策略
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-0333(2025)15-0092-03
收稿日期:2025-02-25
作者簡(jiǎn)介:王喜東,本科,一級(jí)教師,從事高中化學(xué)教學(xué)研究。
[HT]
蘇教版高二化學(xué)選擇性必修1“化學(xué)平衡移動(dòng)”教材內(nèi)容呈現(xiàn)理論抽象性與實(shí)驗(yàn)探究性并存的特點(diǎn)。該主題涉及濃度變化引起的平衡移動(dòng)現(xiàn)象(如Cr2O2-/CrO2-4的酸堿平衡轉(zhuǎn)化)、壓強(qiáng)變化下氣體體系的可逆反應(yīng)動(dòng)態(tài)(如紅棕色NO2的壓縮與膨脹實(shí)驗(yàn))以及溫度對(duì)[Cu(H2O)4]2-配位平衡的影響,知識(shí)體系兼具邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性與實(shí)踐關(guān)聯(lián)性。基于課標(biāo)要求與抽象復(fù)雜的內(nèi)容,教師需重視問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的應(yīng)用,通過(guò)設(shè)計(jì)“濃度梯度如何影響Qc與K的關(guān)系”“氣體體積變化為何導(dǎo)致顏色階變”等遞進(jìn)式問(wèn)題鏈,引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)化學(xué)現(xiàn)象的觀察與推理中突破認(rèn)知難點(diǎn),創(chuàng)新以問(wèn)題為導(dǎo)向的思維路徑建構(gòu)模式,從而提升課堂參與度與概念遷移能力,實(shí)現(xiàn)“從現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)到本質(zhì)理解”的教學(xué)質(zhì)量躍升。
1 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在高中化學(xué)課堂中的應(yīng)用價(jià)值
1.1 有助于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)性
問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)化學(xué)問(wèn)題情境,將抽象原理轉(zhuǎn)化為可探索的實(shí)踐任務(wù),有效激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突與探究欲望。學(xué)生在問(wèn)題引領(lǐng)下主動(dòng)參與知識(shí)建構(gòu),從被動(dòng)接收者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂探究主體,通過(guò)自主分析變量對(duì)平衡體系的影響規(guī)律,形成持續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。
1.2 有助于提升學(xué)生問(wèn)題解決能力與批判性思維
問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法通過(guò)系統(tǒng)性思維引導(dǎo),促使學(xué)生在解析濃度、壓強(qiáng)等變量對(duì)化學(xué)平衡的影響時(shí),經(jīng)歷“假設(shè)提出→邏輯推演→證據(jù)驗(yàn)證”的完整認(rèn)知鏈條。該模式強(qiáng)調(diào)對(duì)矛盾現(xiàn)象的深度剖析,要求學(xué)生在多角度論證中辨別因果關(guān)系,通過(guò)質(zhì)疑與修正假設(shè)培養(yǎng)辯證思維,從而突破機(jī)械記憶的局限[1]。學(xué)生在反復(fù)推敲平衡移動(dòng)規(guī)律的過(guò)程中,逐步掌握科學(xué)推理的嚴(yán)謹(jǐn)性,形成批判性分析復(fù)雜問(wèn)題的思維框架,為核心素養(yǎng)中的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”奠定實(shí)踐基礎(chǔ)。
1.3 有助于培養(yǎng)學(xué)生合作與交流能力
問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法通過(guò)結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題鏈設(shè)計(jì),創(chuàng)設(shè)多維互動(dòng)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景,促使學(xué)生在協(xié)同探究中形成動(dòng)態(tài)對(duì)話機(jī)制。在分析濃度、壓強(qiáng)等變量對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律時(shí),小組間的假設(shè)論證與觀點(diǎn)辯駁推動(dòng)學(xué)生突破個(gè)體思維局限,經(jīng)歷“觀點(diǎn)碰撞→邏輯整合→共識(shí)達(dá)成”的協(xié)作閉環(huán)。
2 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在高中化學(xué)課堂中的應(yīng)用策略
2.1 目標(biāo)導(dǎo)向,錨定問(wèn)題建構(gòu)基點(diǎn)
問(wèn)題的設(shè)計(jì)需緊密貼合教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)。對(duì)此,教師需通過(guò)分解核心概念,精準(zhǔn)定位知識(shí)建構(gòu)的認(rèn)知邏輯層次,基于學(xué)生已有的前概念基礎(chǔ)設(shè)計(jì)逐級(jí)遞進(jìn)的問(wèn)題鏈。同時(shí),通過(guò)錨定知識(shí)生長(zhǎng)路徑,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為概念建構(gòu)的腳手架,引導(dǎo)學(xué)生在邏輯推演與證據(jù)驗(yàn)證中自主串聯(lián)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),最終實(shí)現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)的深度理解。
例如,在“化學(xué)平衡移動(dòng)”教學(xué)中,教師首先需要解構(gòu)核心概念體系,將“平衡狀態(tài)判斷—移動(dòng)方向分析—影響因素探究”確立為三級(jí)認(rèn)知發(fā)展目標(biāo)。同時(shí),基于學(xué)生已具備的可逆反應(yīng)動(dòng)態(tài)平衡認(rèn)知基礎(chǔ),錨定“濃度商與平衡常數(shù)的關(guān)系”這一關(guān)鍵聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn),將宏觀現(xiàn)象觀察與微觀速率變化分析確立為問(wèn)題設(shè)計(jì)的邏輯雙主線。在此基礎(chǔ)上,教師可以設(shè)定“平衡狀態(tài)的表征參數(shù)→條件改變的即時(shí)響應(yīng)→新平衡的建立路徑”的遞進(jìn)式認(rèn)知框架,使問(wèn)題鏈既承載平衡移動(dòng)本質(zhì)的抽象概括,又包含具體調(diào)控策略的實(shí)踐指向。這種設(shè)計(jì)使教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為可操作的思維腳手架,確保每個(gè)問(wèn)題都精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)知識(shí)建構(gòu)的關(guān)鍵生長(zhǎng)點(diǎn)。如在分析濃度變化影響時(shí),既需引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)濃度變化的直觀現(xiàn)象切入,又需促使其通過(guò)平衡常數(shù)與濃度商的定量關(guān)系進(jìn)行本質(zhì)推演,最終形成螺旋上升的思維進(jìn)階路徑。
2.2 鏈?zhǔn)皆O(shè)計(jì),搭建梯度問(wèn)題體系
問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)需遵循學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的漸進(jìn)規(guī)律,通過(guò)具有層次性、遞進(jìn)性的問(wèn)題鏈,逐步引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。在設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí),教師應(yīng)在分析學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的基礎(chǔ)上,將核心問(wèn)題拆解為基礎(chǔ)性問(wèn)題、過(guò)渡性問(wèn)題和拓展性問(wèn)題,形成“概念識(shí)別→邏輯關(guān)聯(lián)→遷移應(yīng)用”的思維生長(zhǎng)軌跡[2]。教師通過(guò)螺旋式上升的問(wèn)題序列,引導(dǎo)學(xué)生在解構(gòu)復(fù)雜概念時(shí)逐層突破認(rèn)知壁壘,最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)體系的自主建構(gòu)與思維能力的系統(tǒng)提升。
例如,在“化學(xué)平衡移動(dòng)”教學(xué)中,教師可以構(gòu)建“現(xiàn)象觀察→機(jī)理推演→規(guī)律應(yīng)用”的三階問(wèn)題鏈。首先,通過(guò)基礎(chǔ)性問(wèn)題“如何通過(guò)溶液顏色變化判斷平衡是否移動(dòng)”,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比Fe(SCN)3溶液中加入KSCN晶體前后的顏色差異,觸發(fā)對(duì)“濃度變化導(dǎo)致正逆速率差異”的直觀認(rèn)知。接著,以過(guò)渡性問(wèn)題“濃度商與平衡常數(shù)的定量關(guān)系如何確定速率差”驅(qū)動(dòng)學(xué)生繪制速率—時(shí)間曲線,分析Q與K的數(shù)值關(guān)系如何打破v正=v逆的平衡態(tài),建立“Q≠K→速率差→平衡移動(dòng)”的邏輯鏈條。最后,通過(guò)拓展性問(wèn)題“如何預(yù)測(cè)同時(shí)改變濃度和溫度時(shí)的平衡方向”,引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用勒夏特列原理與平衡常數(shù)理論,在合成氨工業(yè)情境中權(quán)衡多因素影響,完成“條件變量→速率變化→平衡調(diào)控”的系統(tǒng)建模。這種設(shè)計(jì)使問(wèn)題鏈既貫穿了宏觀現(xiàn)象辨識(shí)與微觀機(jī)理分析,又實(shí)現(xiàn)了定性原理與定量模型的融合,通過(guò)逐層遞進(jìn)的認(rèn)知挑戰(zhàn)推動(dòng)學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)觀察走向本質(zhì)規(guī)律建構(gòu)。
2.3 情境融合,創(chuàng)設(shè)生活實(shí)驗(yàn)探究
新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境以促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的變革。基于此,教師需從生活現(xiàn)象與學(xué)科本質(zhì)的交叉點(diǎn)切入,挖掘具有探究?jī)r(jià)值的現(xiàn)實(shí)素材,提煉出既能承載核心概念又能激發(fā)認(rèn)知沖突的情境問(wèn)題[3]。通過(guò)設(shè)計(jì)“現(xiàn)象觀察→變量分析→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→規(guī)律歸納”的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)路徑,組織學(xué)生在生活化實(shí)驗(yàn)探究中建立學(xué)科知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)知關(guān)聯(lián),并引導(dǎo)其運(yùn)用科學(xué)思維方法解決復(fù)雜問(wèn)題,最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移與素養(yǎng)生成。
例如,在“化學(xué)平衡移動(dòng)”教學(xué)中,教師可以選取黑枸杞泡水變色現(xiàn)象作為生活化情境切入點(diǎn)。首先展示不同水質(zhì)(礦泉水、純凈水)沖泡黑枸杞呈現(xiàn)的藍(lán)紫色差異,拋出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題:相同枸杞在不同水中為何顏色不同?引導(dǎo)學(xué)生觀察溶液酸堿度的差異。接著設(shè)置分組實(shí)驗(yàn):向等量黑枸杞水中分別滴加稀硫酸和氫氧化鈉溶液,觀察顏色由藍(lán)變紅與由藍(lán)變紫的現(xiàn)象,建立“HA(紅色)H++A-(藍(lán)色)”的平衡模型。隨后延伸溫度變量,讓學(xué)生對(duì)比冰水與熱水沖泡時(shí)的顏色深淺差異,通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)pH值變化曲線,驗(yàn)證溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響。最后回歸生活應(yīng)用,設(shè)計(jì)“如何通過(guò)顏色變化鑒別真假黑枸杞”的遷移任務(wù),使學(xué)生在分析染色白刺果與真黑枸杞的泡水特性差異中,自主建構(gòu)“條件變量→平衡移動(dòng)→宏觀現(xiàn)象”的認(rèn)知邏輯。這種設(shè)計(jì)將花青素變色原理轉(zhuǎn)化為可操作的探究路徑,通過(guò)真實(shí)生活現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)學(xué)生完成從直觀觀察到微觀機(jī)理推演的思維進(jìn)階。
2.4 合作賦能,激活深度思維對(duì)話
問(wèn)題的解決需要多元思維碰撞與多方力量支持。在教學(xué)中,教師應(yīng)通過(guò)異質(zhì)分組構(gòu)建思維互補(bǔ)型學(xué)習(xí)共同體,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生開展觀點(diǎn)交鋒與協(xié)同論證,在角色分工中滲透批判性思維工具的使用方法。通過(guò)設(shè)置“質(zhì)疑→辯護(hù)→迭代”的對(duì)話框架,學(xué)生能在協(xié)作探究中完成證據(jù)推理的自我修正,促使零散認(rèn)知在集體智慧碰撞中重組為系統(tǒng)化知識(shí)結(jié)構(gòu)。
例如,在“化學(xué)平衡移動(dòng)”教學(xué)中,教師可設(shè)計(jì)工業(yè)合成氨條件優(yōu)化的合作探究任務(wù),將學(xué)生分為異質(zhì)小組,包含實(shí)驗(yàn)操作員、數(shù)據(jù)分析師、質(zhì)疑者等角色。首先拋出核心問(wèn)題:如何通過(guò)調(diào)控反應(yīng)條件提升氨的產(chǎn)率?要求小組基于勒夏特列原理與平衡常數(shù)理論展開論證。任務(wù)單中需預(yù)設(shè)矛盾情境:低溫利于平衡正向移動(dòng)但會(huì)降低反應(yīng)速率,驅(qū)動(dòng)組員分工協(xié)作——操作員模擬不同溫度下反應(yīng)進(jìn)程的速率曲線,分析師整理產(chǎn)率與能耗的量化關(guān)系,質(zhì)疑者則通過(guò)提問(wèn)清單(如高壓是否必然提高產(chǎn)率?催化劑為何不影響平衡?)挑戰(zhàn)組內(nèi)結(jié)論。隨后,教師可以引入“質(zhì)疑→辯護(hù)→迭代”框架,要求各組在黑板上同步繪制思維導(dǎo)圖,質(zhì)疑者需針對(duì)他組模型提出證據(jù)性疑問(wèn),如“未考慮副反應(yīng)對(duì)產(chǎn)率的損耗”,被挑戰(zhàn)方需結(jié)合合成氨工業(yè)流程圖中的循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行辯護(hù),最終通過(guò)組間辯論整合出“中溫高壓”的優(yōu)化方案。在此過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)角色化討論實(shí)現(xiàn)了觀點(diǎn)思維碰撞,將碎片化的平衡移動(dòng)知識(shí)重構(gòu)為涵蓋熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的系統(tǒng)性決策模型,有助于推動(dòng)化學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)探究能力的高階發(fā)展。
2.5 評(píng)價(jià)反哺,建立動(dòng)態(tài)反饋機(jī)制
新課標(biāo)倡導(dǎo)實(shí)施“教學(xué)評(píng)一體化”以優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。對(duì)此,教師需通過(guò)嵌入課堂觀察、學(xué)生自評(píng)量表等持續(xù)性評(píng)價(jià)工具,實(shí)時(shí)追蹤問(wèn)題解決的思維軌跡與認(rèn)知盲點(diǎn)。基于反饋數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)的階段性特征,針對(duì)性調(diào)整問(wèn)題鏈的復(fù)雜度與探究路徑,形成“問(wèn)題生成→診斷分析→策略迭代”的閉環(huán)調(diào)控機(jī)制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)預(yù)設(shè)與課堂生成的雙向反哺。
例如,在“化學(xué)平衡移動(dòng)”教學(xué)中,教師可以通過(guò)“三階評(píng)價(jià)鏈”實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)控。課堂前發(fā)放預(yù)習(xí)自評(píng)單,設(shè)置“判斷催化劑是否影響平衡轉(zhuǎn)化率”等核心問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生標(biāo)記理解盲區(qū),如部分學(xué)生誤認(rèn)為催化劑能夠改變平衡狀態(tài),教師便據(jù)此調(diào)整課堂起點(diǎn)。在課中嵌入“現(xiàn)象—原理”雙軌互評(píng),一方面組織小組實(shí)驗(yàn)探究濃度變化對(duì)Fe(SCN)3溶液顏色的影響,要求組內(nèi)互評(píng)實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性,通過(guò)“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)表”從變量控制、操作規(guī)范等維度進(jìn)行同伴反饋;另一方面實(shí)時(shí)采集學(xué)生繪制的速率—時(shí)間曲線,針對(duì)“誤將速率突變等同于平衡移動(dòng)”的典型錯(cuò)誤,即時(shí)發(fā)起“如何判斷新平衡建立”的班級(jí)辯論,利用可視化投屏對(duì)比正確與錯(cuò)誤圖示,引導(dǎo)學(xué)生在思辨中修正“v正≠v逆”的實(shí)質(zhì)判斷標(biāo)準(zhǔn)。課后設(shè)計(jì)分層反思作業(yè):基礎(chǔ)層完成“家庭小實(shí)驗(yàn)——可樂(lè)開瓶后氣泡變化的平衡解釋”,提交圖文報(bào)告并自評(píng)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性;進(jìn)階層則需設(shè)計(jì)“利用平衡移動(dòng)原理改良彩漂劑配方”的方案,通過(guò)思維可視化量表標(biāo)注推理斷點(diǎn)。教師通過(guò)批閱作業(yè)中的高頻錯(cuò)誤(如忽略壓強(qiáng)對(duì)氣體反應(yīng)的影響),動(dòng)態(tài)生成下節(jié)課的“平衡移動(dòng)影響因素辨析”微專題,將單向知識(shí)傳授轉(zhuǎn)化為“問(wèn)題暴露→精準(zhǔn)干預(yù)→能力進(jìn)階”的閉環(huán)生長(zhǎng)模式。
3 結(jié)束語(yǔ)
問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法通過(guò)將知識(shí)重構(gòu)為階梯式問(wèn)題序列,構(gòu)建了以認(rèn)知沖突為動(dòng)力、思維進(jìn)階為主線的課堂生態(tài)。該方法以真實(shí)情境為錨點(diǎn),串聯(lián)概念理解與科學(xué)探究的雙重路徑,使學(xué)生在解決復(fù)雜問(wèn)題的過(guò)程中經(jīng)歷假設(shè)驗(yàn)證與證據(jù)推理的完整思維訓(xùn)練。教師通過(guò)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化任務(wù)鏈與動(dòng)態(tài)反饋機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)習(xí)得與思維品質(zhì)的同步提升,有效促進(jìn)了學(xué)生知識(shí)體系的自主建構(gòu)與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的生成性發(fā)展。
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[責(zé)任編輯:孫美齊]