學(xué)案中探究性問(wèn)題設(shè)計(jì)

黎紹亮

摘要：界定了探究性問(wèn)題等概念；提出了學(xué)案中探究性問(wèn)題的設(shè)計(jì)方略，即：確定學(xué)情關(guān)鍵點(diǎn)；弄清學(xué)科思維、化學(xué)觀念內(nèi)涵；構(gòu)思探究性問(wèn)題的開放性；設(shè)置探究性問(wèn)題的情境；設(shè)計(jì)探究性問(wèn)題組群的層次等，并通過(guò)案例示范。

關(guān)鍵詞：學(xué)案；探究性問(wèn)題；問(wèn)題設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1005–6629（2013）8–0029–04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

高效課堂關(guān)鍵的抓手之一就是學(xué)案，學(xué)案既是學(xué)生進(jìn)行主體學(xué)習(xí)的導(dǎo)引器，也是教師實(shí)現(xiàn)主導(dǎo)作用的工具，在師生互動(dòng)、教學(xué)配合中起著關(guān)鍵的作用[1]。而編制學(xué)案的核心是設(shè)計(jì)探究性問(wèn)題。

1 探究性問(wèn)題辨析和界定

1.1 探究性問(wèn)題與化學(xué)試題

就某一學(xué)時(shí)相關(guān)知識(shí)的化學(xué)試題來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)的形式大致分為4類：①對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了解，即知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單再現(xiàn)的填空試題或判斷試題；②對(duì)單一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解，即知識(shí)點(diǎn)初級(jí)應(yīng)用的試題；③對(duì)學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合理解，即某些知識(shí)點(diǎn)高級(jí)應(yīng)用的試題；④對(duì)學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)予以掌握，即某些知識(shí)點(diǎn)融合相關(guān)知識(shí)點(diǎn)綜合應(yīng)用的試題。顯然第一類試題一般不適合作探究性問(wèn)題；根據(jù)學(xué)情，第二類試題可以作為基礎(chǔ)中等學(xué)生的探究性問(wèn)題，第三類試題可以作為基礎(chǔ)優(yōu)等學(xué)生的探究性問(wèn)題，第四類試題可以作為基礎(chǔ)特優(yōu)學(xué)生的探究性問(wèn)題。

1.2 探究性問(wèn)題與實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)探究可以成為很好的探究性問(wèn)題，但是探究性問(wèn)題不僅僅只是實(shí)驗(yàn)探究，還應(yīng)該包括其他活動(dòng)探究。尤其是受到中學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究水平限制，有些內(nèi)容無(wú)法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究（還有些學(xué)校受到實(shí)驗(yàn)條件的限制，本來(lái)應(yīng)該安排的實(shí)驗(yàn)探究也無(wú)法開展），就必須通過(guò)其他活動(dòng)探究予以補(bǔ)充。

1.3 探究性問(wèn)題與問(wèn)題組群

“問(wèn)題組群”就是針對(duì)某一學(xué)習(xí)主題，從不同角度設(shè)計(jì)的并列或遞進(jìn)的多個(gè)問(wèn)題，或是某一時(shí)段學(xué)習(xí)過(guò)程中設(shè)計(jì)的一系列問(wèn)題[2]。探究性問(wèn)題可以是根據(jù)學(xué)情設(shè)計(jì)的問(wèn)題組群，但無(wú)需包括對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了解即知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單再現(xiàn)的填空試題或判斷試題；探究性問(wèn)題也可以不是問(wèn)題組群，那些能符合學(xué)情和學(xué)習(xí)內(nèi)容且有探究意義的單一問(wèn)題也可以設(shè)計(jì)為探究性問(wèn)題。

1.4 探究性問(wèn)題與開放性問(wèn)題

根據(jù)張子恒（按照化學(xué)問(wèn)題構(gòu)成要素的發(fā)散傾向和結(jié)構(gòu)形式）對(duì)開放性問(wèn)題的分類，不論是條件開放、情境開放、策略開放、結(jié)論開放[3]，高考試題都意在考查學(xué)生思維（類比思維、等效思維、逆向思維、集中思維[4]），傳統(tǒng)的開放性問(wèn)題都意在訓(xùn)練學(xué)生思維。在新課程理念下，學(xué)案中的探究性問(wèn)題應(yīng)不僅僅體現(xiàn)思維，還應(yīng)該融合化學(xué)觀念，教師通過(guò)自我設(shè)計(jì)或組合的此類探究性問(wèn)題可以培養(yǎng)、提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

綜上辨析，筆者認(rèn)為學(xué)案中的探究性問(wèn)題應(yīng)該是以學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)為載體，遵循學(xué)時(shí)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科思維，并融合化學(xué)觀念的活動(dòng)探究、實(shí)驗(yàn)探究、開放性化學(xué)問(wèn)題或與之相關(guān)的具有層次性的問(wèn)題組群。

2 探究性問(wèn)題設(shè)計(jì)方略

2.1 確定學(xué)情關(guān)鍵點(diǎn)

探究性問(wèn)題要以學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)為載體。知識(shí)點(diǎn)可以是課程標(biāo)準(zhǔn)要求的知識(shí)點(diǎn)，也可以是當(dāng)前的階段性考點(diǎn)，但至關(guān)重要的是根據(jù)本校、本班學(xué)情而確定的知識(shí)點(diǎn)（本文簡(jiǎn)稱為學(xué)情關(guān)鍵點(diǎn)）。只有選擇好學(xué)情關(guān)鍵點(diǎn)，做到關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，才能有方向性地設(shè)計(jì)探究性問(wèn)題，才能使學(xué)案中的探究性問(wèn)題在課堂上最大效能地發(fā)揮其導(dǎo)引學(xué)生學(xué)習(xí)、輔助教師教學(xué)的作用。因此，設(shè)計(jì)學(xué)案，首先要確定該學(xué)時(shí)中課程標(biāo)準(zhǔn)要求的知識(shí)點(diǎn)和當(dāng)前的階段性考點(diǎn)，再依據(jù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)際狀況（根據(jù)需要也可以單獨(dú)進(jìn)行學(xué)情前測(cè)），科學(xué)地確定學(xué)情關(guān)鍵點(diǎn)。

2.2 弄清學(xué)科思維、化學(xué)觀念內(nèi)涵

確定好學(xué)情關(guān)鍵點(diǎn)，就要分析本學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)蘊(yùn)含的學(xué)科思維、化學(xué)觀念。學(xué)科思維要分辨出哪些體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科中特有的模型思維（包括對(duì)模型的類比思維、等效思維），哪些體現(xiàn)理科特有的定量思維、實(shí)驗(yàn)思維，哪些體現(xiàn)文理科通用的集中思維、發(fā)散思維和相關(guān)的邏輯思維；化學(xué)觀念要分析本學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)所能體現(xiàn)出的元素觀、微粒觀、變化觀、實(shí)驗(yàn)觀、分類觀和化學(xué)價(jià)值觀[5]。

2.3 構(gòu)思探究性問(wèn)題的開放性

探究性問(wèn)題應(yīng)該具有一定的開放性，可以是學(xué)科思維開放，也可以是化學(xué)觀念開放。具體表現(xiàn)為開放性的習(xí)題情境（包括真實(shí)情境和科學(xué)的假設(shè)情境）、開放性的習(xí)題內(nèi)容、開放性的解決問(wèn)題過(guò)程、開放性的習(xí)題解決方法、開放性的習(xí)題解決結(jié)果、開放性的習(xí)題實(shí)踐方式、開放性的習(xí)題解決評(píng)價(jià)方案和以上兼而有之的開放[6，7]。通過(guò)各種開放形式的開放性習(xí)題，可以訓(xùn)練學(xué)生的學(xué)科思維、實(shí)踐動(dòng)手能力，并提升學(xué)生的化學(xué)觀念。

2.4 設(shè)置探究性問(wèn)題的情境

知識(shí)不能是簡(jiǎn)單的裸露知識(shí)；有意義的學(xué)習(xí)總是在一定的情境中進(jìn)行的，因此，探究性問(wèn)題應(yīng)該注意情境性。既可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)、圖像、表格、模型（包括實(shí)物模型和理論模型）等創(chuàng)設(shè)情境，也可以運(yùn)用化學(xué)史實(shí)、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)事件、科技成就和多媒體技術(shù)等創(chuàng)設(shè)化學(xué)情境。

2.5 設(shè)計(jì)探究性問(wèn)題組群的層次

學(xué)案中的探究性問(wèn)題組群，肯定是圍繞學(xué)情關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)的一組問(wèn)題，必須具有一定深度和難度。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握現(xiàn)狀和當(dāng)前心理狀態(tài)，科學(xué)地設(shè)計(jì)有層次、有梯度的問(wèn)題組。不僅要設(shè)計(jì)好單個(gè)問(wèn)題，還要注意設(shè)計(jì)好問(wèn)題序列，最好采用遞進(jìn)式：初始問(wèn)題比較具體、簡(jiǎn)單，可以是對(duì)單一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行初級(jí)應(yīng)用的試題，基礎(chǔ)一般的學(xué)生都可以解答；中間問(wèn)題逐步抽象，具有一定的整合性，需要用一定的學(xué)科思維和化學(xué)觀念，可以是對(duì)學(xué)時(shí)某些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行高級(jí)應(yīng)用的試題；后面問(wèn)題比較抽象，具有相當(dāng)?shù)娜诤闲?，需要反映一定的學(xué)科思維和化學(xué)觀念，可以是知識(shí)點(diǎn)綜合應(yīng)用的試題。采用這種由淺入深，一環(huán)緊扣一環(huán)，一層遞進(jìn)一層的問(wèn)題系列，引導(dǎo)不同基礎(chǔ)層次的學(xué)生都有可以學(xué)習(xí)的內(nèi)容：基礎(chǔ)中等和基礎(chǔ)較差的學(xué)生解決學(xué)科知識(shí)，關(guān)注到學(xué)科思維和化學(xué)觀念；基礎(chǔ)優(yōu)等的學(xué)生重視學(xué)科思維和化學(xué)觀念向深度和廣度的發(fā)展。

2.6 探究性問(wèn)題的合作性

探究性問(wèn)題可以體現(xiàn)合作性，還可以考慮設(shè)計(jì)同質(zhì)的平行性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)班級(jí)學(xué)習(xí)小組組內(nèi)和組間的合作。

3 探究性問(wèn)題設(shè)計(jì)案例

3.1 以化學(xué)觀念為主的探究性問(wèn)題設(shè)計(jì)案例

電解（原理）是化學(xué)反應(yīng)原理中的基本概念（原理），石墨電極電解氯化鈉水溶液是一種重要的思維原型[8]，可以由它推廣到所有惰性電極電解水溶液。通過(guò)自我設(shè)計(jì)電解池示意簡(jiǎn)圖，結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)設(shè)情境，運(yùn)用化學(xué)觀念問(wèn)題組群可以幫助學(xué)生充分理解和體會(huì)電解的宏觀現(xiàn)象、微觀本質(zhì)（包括變化過(guò)程）及其相關(guān)的定量問(wèn)題（本探究問(wèn)題組群中把定量觀分析設(shè)計(jì)成開放性問(wèn)題）。

（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)電解池示意簡(jiǎn)圖

（2）實(shí)驗(yàn)探究：①陽(yáng)極現(xiàn)象

②陰極現(xiàn)象

（3）微粒觀分析：通電前氯化鈉水溶液中有哪些微粒

（4）電解過(guò)程分析（變化觀應(yīng)用）

①通電后離子運(yùn)動(dòng)方向： （并請(qǐng)?jiān)谑疽鈭D中標(biāo)出）

⑤陽(yáng)極的電極反應(yīng)式 （它屬于氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)）

⑥陰極的電極反應(yīng)式 （它屬于氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)）

⑦電解池總反應(yīng)：離子方程式

化學(xué)方程式

（5）定量觀應(yīng)用：請(qǐng)自主設(shè)計(jì)一組有關(guān)電解過(guò)程的計(jì)算習(xí)題，可以是轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量、標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積或轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量與標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積關(guān)系等。

3.2 以學(xué)科思維為主的探究性問(wèn)題設(shè)計(jì)案例

3.2.1 確定“化學(xué)平衡常數(shù)”學(xué)情關(guān)鍵點(diǎn)

化學(xué)平衡常數(shù)[8]是新課程標(biāo)準(zhǔn)引入的一個(gè)重要概念，用來(lái)定量描述化學(xué)反應(yīng)平衡。筆者根據(jù)三步驟法確定學(xué)時(shí)（導(dǎo)）學(xué)案探究性問(wèn)題（組群）知識(shí)點(diǎn)。

第一步根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)確定關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的8個(gè)知識(shí)點(diǎn)（見表1）。

第二步根據(jù)安徽省高考考點(diǎn)確定3個(gè)知識(shí)點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)的意義。

第三步根據(jù)學(xué)情確定關(guān)鍵點(diǎn)、探究性問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)和課堂展示探究成果。

[說(shuō)明]本探究問(wèn)題既可認(rèn)為是單一問(wèn)題，也可以定性為同質(zhì)的平行性問(wèn)題組群，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了探究性問(wèn)題的合作性；另外，也注意了表達(dá)式書寫的變式情況，體現(xiàn)出學(xué)科思維。

探究2 化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算

在密閉容器中，將NO2加熱到某溫度時(shí)，可進(jìn)行如下反應(yīng)：2NO2 2NO+O2，在平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別是：c（NO2）=0.06 mol/L，c（NO）=0.24 mol/L，c（O2）=0.12 mol/L。試求：

（1）該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。

（2）開始時(shí)NO2的濃度。

[說(shuō)明]本探究問(wèn)題是探究1（化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式）的實(shí)踐運(yùn)用，體現(xiàn)化學(xué)定量觀，又兼顧到計(jì)算的過(guò)程性，體現(xiàn)出學(xué)科思維；同時(shí)注意解答問(wèn)題方法的開放性：求算開始時(shí)二氧化氮的濃度既可以用過(guò)程法，也可以用氮原子守恒法。

探究3 化學(xué)平衡常數(shù)的由來(lái)

結(jié)合教材第42頁(yè)“交流 研討”[9]，H2+I2 2HI，該反應(yīng)在698.6 K和798.6 K時(shí)各物質(zhì)的濃度如表3所示：

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（ ）

A.反應(yīng)可表示為X+3Y 2Z，其平衡常數(shù)為1600，表明反應(yīng)進(jìn)行不完全

B.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)

C.增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大

D.增加Z，會(huì)出現(xiàn)c（X）=0.10 mol·L-1、c（Y）=0.20 mol·L-1、c（Z）=1.131 mol·L-1 的新化學(xué)平衡狀態(tài)

[學(xué)習(xí)收獲小結(jié)2 ]

[說(shuō)明]本探究性問(wèn)題組群共包括2個(gè)例題，8個(gè)選項(xiàng)，其中蘊(yùn)含等效思維、逆向思維、類比思維、集中思維和定量觀、變化觀；同時(shí)關(guān)注開放性和合作性。

3.2.3 “化學(xué)平衡常數(shù)”學(xué)時(shí)探究性問(wèn)題設(shè)計(jì)總結(jié)

4組探究性問(wèn)題，構(gòu)成一個(gè)蘊(yùn)含化學(xué)觀念、學(xué)科思維并具有層次性的問(wèn)題組群，以求通過(guò)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)課堂高效學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)班實(shí)際教學(xué)中，可以在學(xué)習(xí)小組內(nèi)解決探究1和探究2，在班級(jí)上重點(diǎn)解決探究3和探究4；最終實(shí)現(xiàn)全班學(xué)生共同成長(zhǎng)，特別是關(guān)心每位學(xué)生在自己的基礎(chǔ)上生長(zhǎng)。

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