化學主題教學的問題情境設計

席云芳　錢秋萍

【摘 要】個性化的化學主題教學設計，通常源于教師對學科內(nèi)容有獨到的文本解讀需求，為不同的教學對象量身定做而成?；瘜W主題教學的問題情境設計，主要從核心素養(yǎng)導向（活動目標）、學習任務驅(qū)動（設計亮點）、問題情境設置（思維起點）、主題活動構(gòu)建（設計重點）四方面展開。

【關鍵詞】問題情境;核心素養(yǎng);學習任務;主題教學

問題情境能夠為學生提供感悟問題和體驗實踐的情境，圍繞任務展開學習，在完成既定任務的同時，引導學生產(chǎn)生一種學習實踐活動。將化學問題鑲嵌在一種模仿或真實的環(huán)境中，可以激活學生已有的知識經(jīng)驗和學習動機，調(diào)動學生參與學習活動的積極性和主動性，讓學生融入于問題解決的學習過程中，從而產(chǎn)生思維的變化。在真實情境中衍生出問題串或問題鏈，學生對問題的思考、分析與解決的過程就是學生思維被激活、新知識被建構(gòu)的過程。所以，從教師的課堂互動層面來看，化學教學中問題情境的設計是非常重要的，須具備一定的挑戰(zhàn)性和驅(qū)動性。具體來說，教師應根據(jù)化學知識重難點和學生的認知結(jié)構(gòu)來設置問題的內(nèi)容，以確保問題的合理性和啟發(fā)性;隨后，教師則需要選擇恰當時機、以巧妙的方式向?qū)W生進行提問，以創(chuàng)設出引人入勝的問題情境，問題情境應該具有一定的層次，通過學生的主動探索，一個問題得到解決，另一個問題隨之而產(chǎn)生，過程中不斷集中學生的注意力，激發(fā)學生的學習興趣。

在實際的教學中，每位教師的教學對象是不同的，即使是同一所學校、同一個年級的學生也是如此。學生情況、教師對教學內(nèi)容的理解、教師的教學特點、教學資源等基礎條件會讓教師重新建構(gòu)出比教材設置更加有利于學生發(fā)展的個性化教學主題。個性化的化學教學主題設計，通常源于教師對學科內(nèi)容有獨到的文本解讀需求，為不同的教學對象量身定做而成。主題內(nèi)容大多來源于教材，但又不拘泥于教材，與生產(chǎn)、生活經(jīng)驗聯(lián)系密切，具有特定的情境。特定的化學主題教學設計具有創(chuàng)新性，是一個相對獨立的教學單位?；瘜W主題教學設計是教學過程中的一種結(jié)構(gòu)形式，介于課程設計與課時設計之間。本文的化學主題活動是圍繞問題情境，以促進學生化學核心素養(yǎng)提升為目的，通過師生合作，共同解決問題、完成學習任務的活動。以“酒與化學的不解之緣”主題為例探討主題教學設計的一般思路。

一、化學主題教學的問題情境設計

（一）主題選擇

“酒與化學的不解之緣”主題活動源于滬科版《化學》（試用本）高二年級第十二章第一節(jié)的內(nèi)容“乙醇”。乙醇是繼高二年級第十二章《烴》之后的第一種烴的衍生物，為后面其他衍生物的學習打下基礎。另外，乙醇在生活、生產(chǎn)、科研中的應用很廣泛，學生對乙醇的某些物理性質(zhì)、化學性質(zhì)（如可燃性等）、用途（如殺菌消毒等）也并不陌生，學生有深入研究的愿望（如酒駕原理、有機物結(jié)構(gòu)探測技術(shù)等），因此對乙醇的學習具有比較重要的理論和現(xiàn)實意義。

（二）目標導向

本主題選擇“酒”作為典型物質(zhì)，梳理相關內(nèi)容。以“從‘無酒不成席故事中，你能尋找到哪些與化學有關的內(nèi)容？”為驅(qū)動性任務，并以此為背景，設置一系列不同結(jié)構(gòu)的問題情境，學生通過主動參與主題性化學探究活動，取得在正確的化學觀念、化學實踐能力與化學必備品格等方面的提升（見圖1）。

通過探究問題“‘酒有怎樣的結(jié)構(gòu)特點？”，進行模型搭建、定性推測乙醇的分子結(jié)構(gòu)、理論分析與猜想、定量分析確定其結(jié)構(gòu)、進一步認識其官能團等，了解推斷有機物分子結(jié)構(gòu)的一般方法，培養(yǎng)“證據(jù)推理與模型認知”的學科素養(yǎng)。通過探究問題“飲酒對人的行為有什么影響？”，了解飲酒為什么影響行為、酒精在人體中的變化、如何進行酒駕檢測、進一步認識乙醇的還原性等，明確飲酒須適度，養(yǎng)成良好的生活方式，培養(yǎng)“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)。通過探究問題“醫(yī)院消毒中‘酒的作用？”，認識病毒與酒精的消毒機理、了解醫(yī)用酒精、酒精溶液的使用禁忌，增強敬畏生命、敬畏環(huán)境，增強社會責任意識。通過探究問題“醬香酒為什么越陳越香？”，觀察宏觀現(xiàn)象，理解與探析酯化反應微觀原理，用符號表征反應原理，培養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析”。

（三）任務驅(qū)動

在問題設計的基礎之上，展開系列挑戰(zhàn)性學習任務。例如，學習任務“乙醇分子結(jié)構(gòu)的定性實驗探究”中，通過乙醇與鈉反應產(chǎn)物的分析，證明乙醇中含有氫原子;學習任務“乙醇分子結(jié)構(gòu)的理論分析與猜想”，在模型搭建的過程中，分析乙醇可能的分子模型;學習任務“定量分析，確定乙醇的分子結(jié)構(gòu)”，通過一定量乙醇與鈉反應實驗結(jié)果，分析定量實驗數(shù)據(jù)，確定乙醇的分子結(jié)構(gòu)。在處理問題的過程中，學會運用化學的視角分析、判斷，建立科學思維途徑，提升化學學科素養(yǎng)。

本主題的學習任務和日常生活緊密聯(lián)系，將生活素材融入活動過程中，比較生動有趣，為學生提供感悟問題和體驗實踐的情境。例如“醫(yī)院消毒中‘酒的作用”中，學習任務涉及生活方方面面的問題：對病毒的認識、酒精消毒機理、醫(yī)用酒精、酒精的使用禁忌等。設計生活化的學習任務，不僅能激發(fā)學生的興趣，更主要的是將教學中的問題與學生已有的經(jīng)驗聯(lián)系起來，能激活學生頭腦中的相關信息，促使學生深層思考。

基于以上思考，我們創(chuàng)設了若干問題情境，并設計驅(qū)動性學習任務：“酒” 與化學有哪些不解之緣？

該驅(qū)動性任務建立在學生已有的經(jīng)驗知識上，落在他們的最近發(fā)展區(qū)，能激起全體學生的思維共鳴，引發(fā)他們自主參與課堂，讓學習在課堂里真正發(fā)生，能把“以講授為中心”的課堂，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W習為中心”、“以素養(yǎng)為本”的課堂，真正實現(xiàn)課堂教學轉(zhuǎn)型。在此任務驅(qū)動下，進一步拆解成若干任務分支，逐步探究整合。

（四）探究活動

本主題學習活動設計的內(nèi)容包括：活動目的與內(nèi)容、活動素材的選取與使用。這些內(nèi)容的設計需密切結(jié)合主題教學的目的，特別是要依據(jù)完成主題整體規(guī)劃時確定的驅(qū)動性問題和內(nèi)容問題所需要的活動提供可支持學生體驗、探究的小工具作為學習支架，嵌入各類資源，增強體驗與個性化，使每一個學生都可以經(jīng)歷體驗、思考和知識建構(gòu)的過程，使學習得以真正發(fā)生。表1是“酒與化學的不解之緣”主題的探究活動設計思路。

本主題注重“情境、問題、問題解決”的“三位一體”總體設計，構(gòu)建了從真實問題情境中學習的認知途徑，為主題活動學習提供了豐富的內(nèi)容背景，讓學生經(jīng)歷知識的生成。學生是學習的主體，在真實的學習活動中，進行探索、實踐，在感悟、體驗中獲取知識與能力，是提升學科核心素養(yǎng)的關鍵。

二、化學主題教學的問題情境設計建議

主題教學中緊密結(jié)合“衣食住行”中的化學知識資源，利用真實問題情境的客觀真實性、開放性，以促進化學學習方式和教學方式的轉(zhuǎn)變?；瘜W主題教學的問題情境設計，主要從核心素養(yǎng)導向（活動目標）、學習任務驅(qū)動（設計亮點）、問題情境設置（思維起點）、主題活動構(gòu)建（設計重點）四方面展開（見圖2）。

（一）核心素養(yǎng)導向（活動目標）

本主題選擇“酒”作為典型物質(zhì)，設計以化學實驗為主的多種探究活動，對教學內(nèi)容進行結(jié)構(gòu)化設計，將核心素養(yǎng)融合在目標設計中。在相關探究活動中，對酒精的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及對人體的作用等進行學習與梳理，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知、宏觀辨識與微觀探析、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)。

（二）學習任務驅(qū)動（設計亮點）

教學是一個動態(tài)變化的過程，同時也是在教師引領下，學生展開思維活動的過程，學生的學習過程本質(zhì)上就是完成在“思維過程”中，進行知識體系的自我建構(gòu)。課堂教學中學生是否參與了課堂活動，學生學習“主動”還是“被動”的一個重要標志就是學生的思維是否展開、活躍與深化。創(chuàng)設情境是引發(fā)深度學習的最佳途徑，過程中及時提出活動任務，同時注意這些任務都要以學生現(xiàn)有的知識基礎和學習目標為基礎來進行。在創(chuàng)設情境之后，任務提出也要及時。

（三）問題情境設計（思維起點）

化學作為一門理論性強、內(nèi)容抽象的學科，若僅僅停留在靜態(tài)傳授知識，側(cè)重“是什么”的結(jié)論式教學上，則難以實現(xiàn)學生思維能力的提升，同樣，化學學科核心素養(yǎng)的目標也難以達成。而情境教學能化靜態(tài)的知識為動態(tài)的過程，讓學生在有意義的情境中完成深度學習，達成高階思維訓練。

1.情境生活化

化學在實際生產(chǎn)及生活中的應用廣泛，以生活經(jīng)驗為基礎創(chuàng)設問題情境，有助于學生從化學視角認識生活中的各種問題。在實際問題的解決過程中學會應用知識，更好地理解生活、學以致用，進一步增強分析與解決問題的能力。

2.知識問題化

根據(jù)學生的認知習慣和知識特點，對比學生已有的知識經(jīng)驗與新知的相同、相異之處，并將知識問題化。將知識問題化，有別于單純地記憶鞏固，更多的是運用知識解決問題，過程中有助于學生發(fā)現(xiàn)問題，增強解決問題的能力，讓學習更加直觀和形象化。

3.問題活動化

基于真實的問題情境，在教師的指導幫助下，學生積極參與課堂活動，過程中既能夠培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新意識，又能為教師反饋信息，進而針對性地組織教學，及時調(diào)整教與學的關系。學生通過討論交流、個案分析、資料收集、自我反思等構(gòu)成了化學學習活動體系。教師可以在整體考慮的基礎上，精致設計每項活動。

（四）主題活動構(gòu)建（設計重點）

美國當代著名的教學設計專家Charles M.Reigeluth主張教學范式從標準化轉(zhuǎn)向定制化，成為一種聚焦學習的范式。何種活動才能真正引發(fā)學習者的反應？何種活動才算是真正聚焦學習呢？

化學主題教學的設計要體現(xiàn)學習任務本身的真實性，而并非為了完成教師預期的教學任務而設計的形式上的活動。教師是教學活動的引導者和促進者，在學生的學習中發(fā)揮著主導作用，要積極更新教學理念，完善學生的學習方式，教學中應努力倡導真實問題情境的創(chuàng)設，積極開展以化學實驗為主的多種探究活動，重視教學內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設計，激發(fā)學生學習化學的興趣，促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。

1.學習任務本身的真實性。學習任務活動或多或少與真實生活中的任務完全相同或者大致相似，與實際出現(xiàn)的情況基本吻合。在實驗、社會熱點、化學史料、故事等真實情境的基礎上，調(diào)動起學生完成學習任務的積極性與參與熱情。

2.活動的過程具有可操作性。在真實情境中衍生出的問題串或問題鏈，具有一定的層次及可操作性。具有與問題相對應，學習任務活動具有一定的層次及可操作性，通過學生的主動探索，一個任務得到解決，另一個任務隨之而產(chǎn)生，從而循序漸進地實現(xiàn)教學目標。

3.學習活動的主題、內(nèi)容以及活動程序是系統(tǒng)而非零散的。從大處（學習活動的整體設計）著眼，小處（微活動資源的呈現(xiàn)）入手，基于學生生活與學習興趣，通過設計和挖掘與中學化學核心知識與觀念相關的化學學習活動，由從不同維度進行多元解析，建構(gòu)內(nèi)容源于教材但又有所拓展的背景知識、探究活動、過關練習、實踐活動、知識拓展等。

【參考文獻】

[1]王后雄.高中化學新課程教學中問題情境創(chuàng)設策略研究[J].化學教學，2008（7）：27-32.

[2]杜淑賢編著.普通高中化學課程標準（2017年版）解讀：中學化學真實情境研究與案例[M].上海教育出版社（核心素養(yǎng)教育叢書），2019

[3]韋新平. 基于“模型認知”的高三化學實驗“主題串聯(lián)式”復習研究——以“無水氯化鋁的制備實驗”為例[J].化學教學，2020（1）：37-42.

[4]王偉，王后雄.《普通高中化學課程標準（2017年版）》中“情境素材建議”內(nèi)容特點及使用建議[J].化學教學，2018， 379（10）：17-21+28.