基于問(wèn)題解決的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)思考

呂艷 劉文兵

摘要：基于問(wèn)題解決的教學(xué)設(shè)計(jì)包括在真實(shí)的情境中創(chuàng)設(shè)結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題;將問(wèn)題統(tǒng)攝為項(xiàng)目主題，通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)讓教

學(xué)設(shè)計(jì)的成果最終得以落地。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}解決;內(nèi)容問(wèn)題化;項(xiàng)目主題化

文章編號(hào)：1008-0546（2022）05-0035-03中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.05.007

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版2020年修訂）明確要求：教師要設(shè)計(jì)基于真實(shí)情境的問(wèn)題解決任務(wù)，使學(xué)生在解決問(wèn)題的活動(dòng)中逐步發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[1]?！肮膭?lì)開(kāi)展主題性實(shí)踐活動(dòng)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)”[1]。

學(xué)科核心素養(yǎng)是在學(xué)習(xí)過(guò)程中養(yǎng)成的，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要經(jīng)歷真實(shí)過(guò)程。這就要求教學(xué)要注重親歷性知識(shí)的學(xué)習(xí)與能力的訓(xùn)練，讓學(xué)生有真情投入，且在整個(gè)過(guò)程中學(xué)生要保持激情，才能打開(kāi)頭腦風(fēng)暴。而這整個(gè)過(guò)程的實(shí)施離不開(kāi)基于問(wèn)題的教學(xué)設(shè)計(jì)。

基于問(wèn)題解決的教學(xué)設(shè)計(jì)首先要將主題知識(shí)、技能等學(xué)習(xí)內(nèi)容問(wèn)題化，在真實(shí)的情境中創(chuàng)設(shè)結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題;然后將問(wèn)題項(xiàng)目主題化，即通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決順序，讓課堂在真實(shí)情境下的問(wèn)題中展開(kāi)探究活動(dòng)，進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，讓教學(xué)設(shè)計(jì)的成果最終得以落地。

一、學(xué)習(xí)內(nèi)容問(wèn)題化

教學(xué)設(shè)計(jì)要讓學(xué)生的學(xué)習(xí)基于問(wèn)題，首先要將知識(shí)、技能轉(zhuǎn)化為問(wèn)題，通過(guò)問(wèn)題探究來(lái)有感情地真實(shí)學(xué)習(xí)。問(wèn)題情境化和結(jié)構(gòu)化是基于問(wèn)題解決教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。

1.問(wèn)題情境化

“真實(shí)、具體的問(wèn)題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺(tái)，為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會(huì)。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問(wèn)題情境，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。[1]”日常生活中的食物營(yíng)養(yǎng)、合成藥物、常用材料，生產(chǎn)生活中廢物回收、有毒物質(zhì)處理、自然資源和利用，學(xué)術(shù)探索中的新合成方法、新穎功能物質(zhì)和新型催化技術(shù)，實(shí)驗(yàn)探究中物質(zhì)的制備與純化、性質(zhì)與原理探究，化學(xué)史實(shí)等都是有價(jià)值的情境素材[2]。

例如：教師在課堂上講授食品添加劑相關(guān)內(nèi)容時(shí)，可以展示超市中的食品，讓學(xué)生看配料中的食品添加劑說(shuō)明，從而引入主題，提出一系列問(wèn)題：配料中哪些是食品添加劑？食品添加劑有哪些功能？使用食品添加劑安全嗎？從而讓課堂得以展開(kāi)，這是從實(shí)際生活入手，讓學(xué)生感受到食品添加劑的真實(shí)有用，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生投入感情學(xué)習(xí)。情境的設(shè)置要定位于教學(xué)內(nèi)容，要引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)需求，能放大學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，能吸引學(xué)生急著去學(xué);讓學(xué)生大腦洞開(kāi)，對(duì)學(xué)習(xí)有情感，融入課堂，不對(duì)課堂產(chǎn)生屏蔽，學(xué)生若對(duì)知識(shí)產(chǎn)生屏蔽，那誰(shuí)也沒(méi)辦法把知識(shí)輸入學(xué)生大腦，情境是素養(yǎng)養(yǎng)成的重要環(huán)境。

2.問(wèn)題結(jié)構(gòu)化

真實(shí)的情境引發(fā)問(wèn)題，讓學(xué)生在真實(shí)情境問(wèn)題解決中學(xué)習(xí)化學(xué)，形成核心素養(yǎng)，問(wèn)題要能讓學(xué)生解決得了，所以需要結(jié)構(gòu)化，利用先解決問(wèn)題給學(xué)生解決高層次的問(wèn)題搭梯子，就是要讓學(xué)生能學(xué)得到，也就是讓學(xué)生能主動(dòng)構(gòu)建。結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題解決能培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化的素養(yǎng)。

以原電池為例，用生活中的原電池設(shè)置情境引入，讓學(xué)生舉例，生活的情境讓學(xué)生感覺(jué)到學(xué)而有用，此時(shí)教師問(wèn)出第一個(gè)問(wèn)題：電池放電時(shí)能量如何轉(zhuǎn)換？可以給出原電池的定義。以Zn-Cu原電池為例讓學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)學(xué)習(xí)反應(yīng)原理。學(xué)生從初中學(xué)習(xí)的金屬活動(dòng)順序表知道 Cu 與稀硫酸不反應(yīng)而Zn 與稀硫酸反應(yīng)。學(xué)生通過(guò)4個(gè)實(shí)驗(yàn)（①Cu 片浸入稀硫酸，②Zn片浸入稀硫酸，③Zn片、Cu片互不接觸同時(shí)浸入稀硫酸，④Zn 片、Cu 片用導(dǎo)線、電流計(jì)連接成閉合回路浸入稀硫酸。）發(fā)現(xiàn)原理，在真實(shí)的情境中提出并解決一系列問(wèn)題：①電能是怎樣產(chǎn)生的？②電流的方向、正負(fù)極如何判斷？溶液、導(dǎo)線中移動(dòng)微粒有哪些？③電極反應(yīng)式如何書寫？④原電池的構(gòu)成要素有哪些？在解決結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的基礎(chǔ)上理解原電池的工作原理，實(shí)現(xiàn)進(jìn)階構(gòu)建原電池模型，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用創(chuàng)新思維解決實(shí)際問(wèn)題（比如氫氧燃料電池的構(gòu)造、電極反應(yīng)的書寫等）。在此真實(shí)科學(xué)情境中逐漸有深度地培育學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

在此基礎(chǔ)上再聯(lián)系實(shí)際，解決生活、生產(chǎn)中的問(wèn)題：鋼鐵的電化學(xué)腐蝕，讓學(xué)生自學(xué)交流討論。鋼鐵腐蝕通常是有害的，但生活中也有有利方面應(yīng)用：向?qū)W生展示冬天常用取暖設(shè)備——暖寶寶，暖寶寶有三層：明膠層、無(wú)紡布層、原料層，無(wú)紡布層有微小透氣膜。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查出原料是鐵粉、活性碳、NaCl、水，用時(shí)將外層去掉，空氣進(jìn)入，發(fā)生反應(yīng)，而且發(fā)熱時(shí)間可持續(xù)8～10小時(shí)，學(xué)生寫出電極反應(yīng)式，討論能量轉(zhuǎn)換形式。

整個(gè)過(guò)程問(wèn)題層次化，學(xué)生將基本的實(shí)驗(yàn)結(jié)合原有的基礎(chǔ)分析，進(jìn)而將問(wèn)題結(jié)構(gòu)化為原電池的構(gòu)型，并運(yùn)用知識(shí)創(chuàng)新式地解決問(wèn)題。整個(gè)過(guò)程中實(shí)施“教、學(xué)、評(píng)”一體化，有效開(kāi)展學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，對(duì)小組成果、個(gè)人學(xué)習(xí)成果予以及時(shí)評(píng)價(jià)，以評(píng)促學(xué)，以體驗(yàn)式學(xué)習(xí)為主。教師以積極參與、引導(dǎo)的角色呈現(xiàn)教的活動(dòng)，教師在此過(guò)程中多指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，設(shè)計(jì)層次性、結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，在課堂中可生成追問(wèn)、補(bǔ)問(wèn)性問(wèn)題，在講解中提出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題。

二、項(xiàng)目主題化

將結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題組合（統(tǒng)攝）成一個(gè)項(xiàng)目主題，教學(xué)就有了素養(yǎng)的價(jià)值。項(xiàng)目就是一個(gè)具有實(shí)際意義與價(jià)值的特定任務(wù)，而主題是能夠統(tǒng)攝一類知識(shí)的學(xué)科概念和學(xué)科觀念。例如：“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)過(guò)程中，教師可以提供有關(guān)“汽車尾氣及其危害”的素材，使學(xué)生產(chǎn)生運(yùn)用化學(xué)方法解決這一問(wèn)題的欲望，提出“如何根據(jù)氧化還原原理對(duì)汽車尾氣進(jìn)行綠色化處理？”的問(wèn)題?！笆裁词蔷G色化處理？”“汽車尾氣的主要成分有哪些？”“如何將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)？如何轉(zhuǎn)化？轉(zhuǎn)化需要哪些條件？”等[1]。此例中的“汽車尾氣的綠色化處理”就是項(xiàng)目，氧化還原反應(yīng)的概念、規(guī)律就是學(xué)習(xí)的主題，而解決這些問(wèn)題就是要強(qiáng)化氧化還原反應(yīng)知識(shí)的社會(huì)價(jià)值，體現(xiàn)“綠色化學(xué)”理念，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。項(xiàng)目主題化要注意以下原則：

1.應(yīng)用性

項(xiàng)目的設(shè)計(jì)應(yīng)該有明確的目標(biāo)，且具有較高的應(yīng)用價(jià)值，才能夠?qū)W(xué)習(xí)的主題與實(shí)踐內(nèi)容有機(jī)結(jié)合。項(xiàng)目的內(nèi)容必須與學(xué)習(xí)主題具有直接關(guān)系，才能夠?yàn)閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。項(xiàng)目主題化學(xué)習(xí)讓一連串的真實(shí)情境中產(chǎn)生的問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，讓教師的教轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的學(xué)成為現(xiàn)實(shí)。顧明遠(yuǎn)先生說(shuō)在當(dāng)今信息化、人工智能化的時(shí)代培養(yǎng)模式就是要從教師教向?qū)W生學(xué)轉(zhuǎn)變[3]。

2.適切性

適切性就是考慮教學(xué)內(nèi)容的適合，適合才是最好的教育，主要考慮以下幾個(gè)方面：

（1）入門簡(jiǎn)單：符合學(xué)生的現(xiàn)有基礎(chǔ)，學(xué)生對(duì)所要學(xué)的內(nèi)容要有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備。比如學(xué)生學(xué)習(xí)原電池、電解池是在掌握氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，同時(shí)學(xué)生也有一定的生活基礎(chǔ)，學(xué)生在日常生活中已經(jīng)見(jiàn)識(shí)了各種用到電池的設(shè)備：電動(dòng)轎車、電動(dòng)自行車、電子鐘等。

（2）便于多人協(xié)作地獨(dú)立完成：協(xié)作地獨(dú)立完成指具體的個(gè)人操作是獨(dú)立的，但操作是分工、協(xié)調(diào)的，獨(dú)立完成單個(gè)操作是自主學(xué)習(xí)的體現(xiàn)，是體驗(yàn)式學(xué)習(xí)。合作讓學(xué)生成為社會(huì)的人，找到了歸屬感，就是讓學(xué)生富有感情地學(xué)習(xí)。便于多人協(xié)作要有足夠空間，協(xié)作性的實(shí)驗(yàn)最好在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。當(dāng)然也要有足夠的思維擴(kuò)展空間，比如可設(shè)計(jì)學(xué)生合作制作思維導(dǎo)圖、思維地圖、概念圖等。同時(shí)也要為學(xué)生準(zhǔn)備充足的資源，包括設(shè)備資源、內(nèi)容資源。

（3）方便激發(fā)創(chuàng)新：項(xiàng)目要能便于學(xué)生創(chuàng)新，學(xué)生的創(chuàng)新是需要教師激發(fā)的。教師在講授原電池時(shí)可給學(xué)生提供用原電池作為動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)小車，車用電池為原電池，該電池由一個(gè)固定在小車上的塑料杯作容器，杯內(nèi)放電解質(zhì)溶液，杯內(nèi)邊分別夾兩個(gè)電極?？梢约ぐl(fā)學(xué)生通過(guò)改變電極材料或改變電解質(zhì)溶液濃度，再通過(guò)小車跑得快慢來(lái)判斷影響電流強(qiáng)度的因素，也讓學(xué)生學(xué)會(huì)通過(guò)變量的控制來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新式探究。

3.復(fù)雜性

項(xiàng)目所涉及的內(nèi)容要有一定的復(fù)雜性，多為一個(gè)單元知識(shí)或一個(gè)專題，才能作為一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行研究，要求所涉及內(nèi)容具有程序性或多個(gè)有邏輯關(guān)系，而且便于多個(gè)學(xué)生協(xié)作完成。

4.分享性

所謂分享性，就是能交換不同的資源、方法、思維、成果，分享讓學(xué)生合作，也讓學(xué)生快樂(lè)，讓學(xué)生有一定獲得感、成就感、存在感，讓學(xué)習(xí)成為幸福的、快樂(lè)的事。項(xiàng)目主題化教學(xué)讓學(xué)生的分享能真正的發(fā)生，也讓學(xué)生成為社會(huì)中的人。

三、注重落地

教學(xué)設(shè)計(jì)要落地，要貼近學(xué)生的生活、社會(huì)生產(chǎn)、科學(xué)研究，要注重交往式學(xué)習(xí)，學(xué)生是社會(huì)中的人，要生活，將來(lái)要從事生產(chǎn)勞動(dòng)，有的將來(lái)要從事科學(xué)研究，人與人之間是要交流合作的，也是具有社會(huì)責(zé)任意識(shí)。教學(xué)設(shè)計(jì)要便于落實(shí)，需要關(guān)注以下幾點(diǎn)。

1.生活、生產(chǎn)化

化學(xué)是研究物質(zhì)、利用物質(zhì)。生活、生產(chǎn)中離不開(kāi)物質(zhì)，研究物質(zhì)的目的是可以利用物質(zhì)或物質(zhì)帶來(lái)的能量變化，合成藥物是利用物質(zhì)，化石燃料燃燒給食品加熱是利用物質(zhì)轉(zhuǎn)換帶來(lái)的能量變化。講解原電池時(shí)從生活中常用的干電池、手機(jī)電池、機(jī)動(dòng)車量電池入手，課的結(jié)尾處談廢電池的回收，培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)是有用的，培養(yǎng)學(xué)生“社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)，讓學(xué)生有學(xué)習(xí)價(jià)值追求。

2.科研化

化學(xué)是一門科學(xué)，具有科研的性質(zhì)。教學(xué)過(guò)程常常是科研過(guò)程精要地重演，即不斷地重復(fù)：設(shè)置情境、產(chǎn)生問(wèn)題、提出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)認(rèn)證或推理論證、得出結(jié)論。讓教學(xué)科研化，讓學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)成為研究性的學(xué)習(xí)，把教學(xué)的重心由教師的教變?yōu)閷W(xué)生為中心的研究性學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究、證據(jù)推理、模型認(rèn)知、變化觀念、宏觀辨識(shí)、微觀探析等化學(xué)核心素養(yǎng)。南通中學(xué)的陸軍老師提出學(xué)習(xí)就是研究，對(duì)有研究特征的教學(xué)過(guò)程要組織學(xué)生并與學(xué)生共同重演研究[4]。前面原電池的相關(guān)實(shí)驗(yàn)就是重演研究，當(dāng)然可以在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生去根據(jù)具體氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)相關(guān)的原電池，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)既是創(chuàng)新研究，也是重演科研工作者的研究之路。

3.交互化

班級(jí)是小社會(huì)，學(xué)生在這課堂中進(jìn)行學(xué)習(xí)，是演繹社會(huì)生產(chǎn)、生活的縮影，在互動(dòng)中學(xué)習(xí)，在交往中學(xué)習(xí)，也就是學(xué)習(xí)具有交互性、對(duì)話性。你有一個(gè)思想，我有一個(gè)思想，你的加我的思想就會(huì)產(chǎn)生第三個(gè)思想，這是1+1>2的行為。培養(yǎng)了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)、創(chuàng)新思維、合作意識(shí)。交往中包含合作，讓一個(gè)人短時(shí)間內(nèi)不能完成的實(shí)驗(yàn)在課堂中因合作而高效完成。在交互對(duì)話中相互學(xué)習(xí)，得到榜樣的力量;在交往中獲得友誼，獲得歸屬感;在交往中共享資源，獲得成就感。交互化既有學(xué)生間的，也有師生間的。

凡事預(yù)則立，教學(xué)設(shè)計(jì)是課堂的預(yù)演。教學(xué)設(shè)計(jì)要關(guān)注核心素養(yǎng)、學(xué)科內(nèi)容、學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、學(xué)業(yè)要求，預(yù)設(shè)課堂為對(duì)話性實(shí)踐，是真實(shí)性核心素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)。在課堂內(nèi)靈魂相碰，智慧交融，生命互動(dòng)，融入社會(huì)與人的元素，師生相互喚醒思維，師與生、生與生之間的生命相互潤(rùn)澤，高效精準(zhǔn)形成核心素養(yǎng)。讓教學(xué)設(shè)計(jì)成為教學(xué)變革的起點(diǎn)，讓課堂成為學(xué)生發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的場(chǎng)所。教師是教育的成功和失敗的決定性因素，教學(xué)設(shè)計(jì)是決定性因素的決定性因素。

參考文獻(xiàn)

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