基于學(xué)科深度理解的問(wèn)題鏈教學(xué)實(shí)踐探究

朱國(guó)雁

◆摘要：?jiǎn)栴}鏈課堂是一種深度學(xué)習(xí)課堂范式。問(wèn)題鏈為導(dǎo)向的深度學(xué)習(xí)課堂完成從知識(shí)本位走向化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提升?；谏疃壤斫獾膯?wèn)題鏈教學(xué)是《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》課堂教學(xué)實(shí)踐研究的新切口。

◆關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}鏈;深度理解;素養(yǎng)提升

電離能是人教版選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的知識(shí)內(nèi)容。以電離能為主體的深度學(xué)習(xí)過(guò)程，也是學(xué)生知識(shí)、技能、素養(yǎng)易版選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的知識(shí)內(nèi)容。以電理論性強(qiáng)、學(xué)科難度大知識(shí)體系的深度學(xué)習(xí)方法。

一、問(wèn)題鏈

問(wèn)題鏈?zhǔn)且罁?jù)化學(xué)學(xué)科知識(shí)，核心素養(yǎng)養(yǎng)成，把多個(gè)子問(wèn)題，組裝為或并列、或遞進(jìn)的組合問(wèn)題的學(xué)科深度理解教學(xué)新范式。依據(jù)學(xué)生的已有知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)，化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中將要產(chǎn)生或可能產(chǎn)生的困惑，將知識(shí)轉(zhuǎn)換成為層次鮮明、具有系統(tǒng)性的一連串的教學(xué)問(wèn)題;是一組有中心、有序列、相對(duì)獨(dú)立而又相互關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。

二、教材解析

電離能是《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》（人教版2019）第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的內(nèi)容。電離能是在必修課程學(xué)習(xí)多種元素周期律知識(shí)之后的元素周期律的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和提升。也是學(xué)生對(duì)元素周期律的深度學(xué)習(xí)、深度理解過(guò)程。

三、學(xué)情分析

電離能是高二學(xué)習(xí)的知識(shí)，隸屬于學(xué)生已有的元素周期律知識(shí)體系。學(xué)生已經(jīng)具備基礎(chǔ)元素周期律的知識(shí)。分3個(gè)層次學(xué)習(xí)電離能知識(shí)，第一層次，認(rèn)識(shí)元素的第一電離能等元素性質(zhì)的周期性變化;第二層次，能從電子排布角度對(duì)第一電離能的周期性變化進(jìn)行解釋;第三層次，促進(jìn)對(duì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的理解。

四、核心素養(yǎng)指向

電離能深度學(xué)習(xí)過(guò)程，指向宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等多維度化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。從核心素養(yǎng)水平1、2提升至水平3甚至水平4。宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)水平1中提及，能聯(lián)系物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)解釋宏觀現(xiàn)象，到素養(yǎng)水平2能從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)說(shuō)明物質(zhì)電離能的共性和差異及其原因，解釋電離能變化的規(guī)律，再提升至素養(yǎng)水平3、4能根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，描述和預(yù)測(cè)電離能可能變化和規(guī)律。也有證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)的有水平1、2至水平3、4的提高和升華。對(duì)電離能的變化模型，能對(duì)模型和原型的關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)和改進(jìn)。電離能的深度學(xué)習(xí)過(guò)程，既是知識(shí)深度理解過(guò)程，又是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)生成、提升、夯實(shí)過(guò)程。教師要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)知識(shí)的探究來(lái)提高能力，促進(jìn)學(xué)生通過(guò)獨(dú)立思考和合作探究的方式來(lái)掌握知識(shí)，活躍思維，提高學(xué)習(xí)能力。

五、學(xué)科深度理解的問(wèn)題鏈教學(xué)策略

問(wèn)題鏈的深度學(xué)習(xí)課堂是伴隨著多維度學(xué)科素養(yǎng)生成的深度理解課堂。問(wèn)題鏈課堂的深度理解是觸及知識(shí)本質(zhì)，伴隨理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造等高階思維活動(dòng)的教與學(xué)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)而逐步形成正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。問(wèn)題鏈的深度學(xué)習(xí)課堂以問(wèn)題鏈探學(xué)、問(wèn)題鏈導(dǎo)學(xué)、問(wèn)題鏈研學(xué)三種策略進(jìn)行探究。

1.指向知識(shí)本原的問(wèn)題鏈探學(xué)策略

【案例一】第一電離能教學(xué)片斷

【問(wèn)題鏈1.1】什么是第一電離能？

【生】氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量為第一電離能。

【問(wèn)題鏈1.2】第一電離能有哪些特點(diǎn)？它表現(xiàn)出來(lái)的樣子是怎樣的？

【生1】氣態(tài)電中性基態(tài)原子;失去一個(gè)電子。

【生2】生成氣態(tài)正離子

【梳理歸納】第一電離能特點(diǎn)：氣態(tài)電中性基態(tài)原子;失去一個(gè)電子;生成氣態(tài)正離子

【問(wèn)題鏈1.3】除了第一電離能之外，還有第二電離能、第三電離能……他們之間有什么關(guān)系？

【生】第一電離能、第二電離能、第三電離能直接沒(méi)有直接聯(lián)系，逐級(jí)增大。

設(shè)計(jì)意圖：?jiǎn)栴}是活躍學(xué)生思維的“導(dǎo)火索”。教師通過(guò)問(wèn)題會(huì)啟迪學(xué)生的智慧，點(diǎn)燃學(xué)生的主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生通過(guò)主動(dòng)思考的方式來(lái)分析知識(shí)，總結(jié)規(guī)律，建構(gòu)知識(shí)框架，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。在知識(shí)講解過(guò)程中，教師設(shè)計(jì)了一個(gè)問(wèn)題鏈，此問(wèn)題鏈共包含3個(gè)子問(wèn)題。每一個(gè)問(wèn)題都會(huì)促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步思考，實(shí)現(xiàn)學(xué)生深度理解電離能知識(shí)。教師在帶領(lǐng)學(xué)生思考過(guò)程中可以設(shè)置“第一電離能基本概念→第一電離能特征→第一、第二、第三電離能”的深度學(xué)習(xí)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，活躍學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生通過(guò)發(fā)散思維的方式來(lái)探究知識(shí)，在主動(dòng)建構(gòu)中形成知識(shí)體系。學(xué)科知識(shí)由一般到特殊，由特殊到一般的深度理解過(guò)程。其中蘊(yùn)含宏觀辨識(shí)與微觀探析和證據(jù)推理與模型認(rèn)知各級(jí)水平核心素養(yǎng)的積累、提升。

2.梳理知識(shí)機(jī)理的問(wèn)題鏈導(dǎo)學(xué)策略

【案例二】第一電離能變化規(guī)律教學(xué)片斷

觀察圖1，思考下列問(wèn)題。

【問(wèn)題鏈2.1】分析同周期元素第一電離能的變化規(guī)律。

【問(wèn)題鏈2.2】找出同主族元素第一電離能的變化規(guī)律，并舉例說(shuō)明。

【梳理】第一電離能的周期律

設(shè)計(jì)意圖：此問(wèn)題鏈片斷為第一電離能周期性變化學(xué)習(xí)片斷。通過(guò)問(wèn)題鏈的方式，學(xué)生的思維處于主動(dòng)狀態(tài)，改變了課堂被動(dòng)接受知識(shí)的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。課堂學(xué)習(xí)不再是“填鴨式”教育，學(xué)生的能力得到了鍛煉。在該學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到本課知識(shí)與高中化學(xué)主干知識(shí)元素周期律深度鍥合，通過(guò)知識(shí)的正向遷移，學(xué)生的思維會(huì)處于躍躍欲試狀態(tài)。學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到第一電離能和電負(fù)性，是《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊重要知識(shí)體系，也是元素周期律知識(shí)系統(tǒng)重要拼圖。這些知識(shí)會(huì)促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)出屬于自己的知識(shí)框架，在主動(dòng)建構(gòu)中完善認(rèn)識(shí)，提高理解。探究中，學(xué)生會(huì)以圖形、圖像變化，分析第一電離能，促使證據(jù)推理與模型認(rèn)知的素養(yǎng)水平達(dá)到水平3，能從定性與定量結(jié)合上收集證據(jù)，并能得出合理的結(jié)論?；谧C據(jù)推理的思維模型有很好的遷移和變通性，學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐中有原型支撐、模型指導(dǎo)，甚至在新的情境中建立新的高級(jí)規(guī)則和理論，體現(xiàn)了分析、綜合、評(píng)價(jià)以及創(chuàng)新等高階思維水平。以教材圖像為切入的問(wèn)題鏈，也是以變化觀念和平衡思想、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)等為導(dǎo)向的深度學(xué)習(xí)策略。學(xué)生通過(guò)主動(dòng)思考，對(duì)微觀變化和宏觀現(xiàn)象也會(huì)形成客觀性認(rèn)識(shí)，在主動(dòng)建構(gòu)中深化對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，形成對(duì)知識(shí)的客觀性理解。

3.構(gòu)建知識(shí)框架的問(wèn)題鏈研學(xué)策略

【案例三】第一電離能綜合應(yīng)用教學(xué)片斷

【問(wèn)題鏈3.1】以第三周期元素第一電離能為例，分析第一電離能變化的特殊性。

【生】圖中顯示Mg、P的第一電離能特別高。（高于前后元素的第一電離能）

【問(wèn)題鏈3.2】思考第三周期元素第一電離能特殊性與其原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

【問(wèn)題鏈3.2.1】請(qǐng)寫(xiě)出Mg、P的價(jià)層電子排布式。

【問(wèn)題鏈3.2.2】思考Mg、P原子結(jié)構(gòu)與第一電離能升高的關(guān)系。

【生1】Mg基態(tài)原子最外層3s為全滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，第一電離能高。

【生2】P基態(tài)原子最外層3p為半滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，第一電離能比S高。

【問(wèn)題鏈3.2.3】歸納圖中其他各周期ⅡA族、ⅤA族元素第一電離能的特殊性。

【問(wèn)題鏈3.3】（2020全國(guó)卷I 第35題節(jié)選）Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能（I1）如表所示。I1（Be）> I1（B）> I1（Li），原因是 。

【參考答案】Li、Be、B同周期，核電荷數(shù)依次增加。Be為1s22s2全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能最大。與Li相比，B核電荷數(shù)大，原子半徑減小，第一電離能增大。

設(shè)計(jì)意圖，這是第一電離知識(shí)體系的構(gòu)架環(huán)節(jié)，3個(gè)問(wèn)題鏈構(gòu)成完整的問(wèn)題鏈深度學(xué)習(xí)、第一電離能學(xué)科知識(shí)的深度理解。學(xué)科理解既有宏觀層面對(duì)學(xué)科本身的整體理解，也有較為微觀的對(duì)具體學(xué)科知識(shí)和思維方式的理解。運(yùn)用第一電離能的特殊性，找到結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的依據(jù)，既有宏觀辨識(shí)與微觀探析、又有證據(jù)推理與模型認(rèn)知等核心素養(yǎng)的夯實(shí)。問(wèn)題鏈3.3也是科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的體驗(yàn)和沉淀。此問(wèn)題鏈達(dá)成了電離能知識(shí)框架的完備構(gòu)建、電離能知識(shí)的深度理解，化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的養(yǎng)成夯實(shí)。在問(wèn)題鏈的指導(dǎo)和帶動(dòng)下，學(xué)生會(huì)活躍思維，想到自己已有的知識(shí)，主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)框架和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，形成自己的客觀性認(rèn)識(shí)和理解。學(xué)生在課堂探究過(guò)程中會(huì)主動(dòng)進(jìn)行宏觀辨析和微觀探究，尋找有效的證據(jù)和模型進(jìn)行認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)學(xué)生探究能力的提高。學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解就是通過(guò)對(duì)問(wèn)題鏈進(jìn)行深度探究實(shí)現(xiàn)的，在不斷地深度探究中，學(xué)生會(huì)形成對(duì)知識(shí)的深度理解和認(rèn)識(shí)，內(nèi)化知識(shí)，提高學(xué)習(xí)能力。

六、結(jié)語(yǔ)

問(wèn)題鏈深度理解課堂立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來(lái)發(fā)展的需要，充分發(fā)揮化學(xué)課程的整體育人功能，構(gòu)建發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。問(wèn)題鏈的化學(xué)課堂是以知識(shí)深度理解的化學(xué)課堂。問(wèn)題鏈的深度理解課堂是化學(xué)課堂新范式。

參考文獻(xiàn)

[1]王春陽(yáng).高中化學(xué)教學(xué)中高階思維的培養(yǎng)路徑[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2019（06）：20-22.

[2]王偉.基于學(xué)科理解的高中化學(xué)教師“原電池”教學(xué)表現(xiàn)研究[J].化學(xué)教學(xué)，2021（06）：10-15.