以解決問題為導向的高中化學課堂教學策略探析

林華嬌

摘要：化學學科涉及的知識點較多且復雜，對學生而言，學習難度較大?；诖耍咧谢瘜W教師需制定有效的教學方案，以解決問題為導向組織一系列課堂活動，積極激發(fā)學生的學習熱情，使其在輕松愉快的氛圍中思考和探究問題，在問題解決中扎實掌握化學理論知識，提高化學學科素養(yǎng)。具體策略有：以優(yōu)化情境創(chuàng)設增強學生的問題解決意識，以強化主動參與提高學生的活動思維含量，以構(gòu)建認知模型提高學生的解決問題能力。

關(guān)鍵詞：高中化學；解決問題；情境；認知模型；深度學習

中圖分類號：G633.8文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）08-0097-04

基于新課標的要求，高中化學教師應打破陳舊教學模式的束縛，更新教學理念，開展創(chuàng)新實踐，結(jié)合學科特點制定有效的教學策略，為化學課堂注入新的生機與活力。在化學課堂上，有的教師采用“灌輸”的教學模式，忽視對學生學習能力的培養(yǎng)，導致學生長期處于被動學習狀態(tài)，對化學知識的掌握浮于表面，難以感知化學學科的真正內(nèi)涵，化學學科素養(yǎng)發(fā)展也因此受限。而以解決問題為導向的高中化學課堂，則尊重學生的個體差異，選擇學生感興趣的內(nèi)容組織教學實踐，圍繞課程內(nèi)容設計問題鏈，并給學生提供自主探究的空間，可進一步激發(fā)學生的化學學習興趣，激活學生的思維，逐步提升學生的化學學科素養(yǎng)。

一、以解決問題為導向的高中化學課堂教學存在的問題

1.教學情境創(chuàng)設與學情不符

在以解決問題為導向的高中化學課堂上，教師通過創(chuàng)設教學情境導入新課，并在情境中滲透問題解決能力的培養(yǎng)，循序漸進地幫助學生進入學習狀態(tài)。但從教學實踐來看，部分教師創(chuàng)設的教學情境缺乏針對性，與學生的認知特點、學習能力不符，這樣，學生對教師拋出的問題就難以全身心地投入其中，不僅學生的學習需求未得到滿足，還會打擊學生的學習積極性，不利于后續(xù)教學活動的開展。例如，在“鐵金屬材料”中的“鐵及其化合物”教學中，部分教師引入生活元素創(chuàng)設教學情境，帶領(lǐng)學生探尋鐵元素在中華文明中的發(fā)展足跡。雖然情境內(nèi)容貼近生活，但是很多學生對教師呈現(xiàn)的古代鐵爐、補鐵劑知之甚少，無法從中感知鐵元素在實際生產(chǎn)生活中的廣泛應用。另外，教師所設計的問題缺乏針對性，而學生受知識儲備較少等因素影響，難以給出滿意答案，這就導致化學課堂教學收效甚微。究其根本，是教師在創(chuàng)設教學情境時未考慮到學生的具體學情，所以無法調(diào)動學生的學習積極性，課堂教學也難以達到預期目標[1]。

2.課堂學習過程缺乏深度思維參與

高中化學學科的知識點多、難度大，對學生的思維能力要求較高，因此，在以解決問題為導向的高中化學課堂上，化學教師在布置學習任務、設計驅(qū)動問題時，要引導學生在思考的基礎上進行深入探究，以此培養(yǎng)學生的問題解決能力，使其實現(xiàn)高階思維發(fā)展[2]。這就要求學習任務的發(fā)布、驅(qū)動問題的提出要契合學生的實際學情，層次性的問題鏈能夠充分調(diào)動學生的學習積極性，讓學生在興趣的驅(qū)動下投入更多精力，以此發(fā)展自主學習能力和思維能力。但從教學實踐來看，部分化學教師致力于提高學生的化學學習成績，忽視學生的各項能力培養(yǎng)，所設計的學習任務較為淺顯并缺乏針對性，導致學生不需要深入思考便可得到答案。另外，部分教師以“灌輸”的教學模式為主，導致學生習慣于被動接受知識，而不主動思考問題、提出問題，這樣，學生對化學知識的理解只停留在表面，思維發(fā)展也受限。

3.課堂教學缺少認知模型的提煉建構(gòu)

基于素質(zhì)教育理念，高中化學教師將問題解決能力的培養(yǎng)提上日程，精心設計課堂教學活動，但部分教師并未真正理解培養(yǎng)學生問題解決能力的深層內(nèi)涵，導致課堂教學存在偏差，難以達到預期目標[3]。問題解決能力的培養(yǎng)需以特定問題為指引，但不能局限于重復地提出問題、解決問題，要重視思維鍛煉，引導學生突破思維定式進行知識的遷移應用，并學會舉一反三、觸類旁通。在教學實踐中，受“應試教育”理念影響，部分化學教師以提高學生的化學成績?yōu)槟繕?，所講授的內(nèi)容局限于化學教材，并未根據(jù)教學需要進行適當?shù)耐卣寡由?，導致學生的知識視野受限，所提出的問題也以考試為導向，不注重引導學生建構(gòu)認知模型，導致學生對化學知識的掌握并不理想，難以自主完成問題的解決，長此以往，學生的學習熱情會被消磨殆盡。

二、以解決問題為導向的高中化學課堂教學基本思路

1.情境整合是學生形成問題發(fā)現(xiàn)能力與問題表征能力的前提

解決問題能力的培養(yǎng)需要循序漸進，為此，高中化學教師在課前要加強與學生的溝通，在了解學生化學學習能力、學習狀態(tài)的基礎上，收集整理與課程相關(guān)的教學資源，并圍繞課程主題進行篩選，然后創(chuàng)設相應的教學情境，以激發(fā)學生的問題意識，為解決問題能力的培養(yǎng)奠定堅實基礎?；瘜W教師要認識到，學生對知識的掌握情況是培養(yǎng)問題解決能力的關(guān)鍵，若學生的化學基礎薄弱，面對教師提出的問題，其就無從下手，這不僅會打擊學生的學習積極性，還不利于后續(xù)教學活動的開展，因此，化學教師要結(jié)合學生的實際學情設計問題，在激活學生思維的同時鼓勵學生大膽提問，即在問題意識培養(yǎng)中滲透問題解決能力的培養(yǎng)。此外，有的學生并不具備較強的分析問題、比較問題能力，在問題解決中會暴露出各種問題，如掌握的學習方法不科學等，這會對問題解決能力的培養(yǎng)產(chǎn)生阻礙。為此，化學教師要關(guān)注學生的學習狀態(tài)并加以指導，在情境教學中啟發(fā)學生思考，傳授問題解決思路，幫助學生掌握解決問題的科學方法，在此基礎上設計開放性問題，培養(yǎng)學生的高階思維[4]。

2.深度學習是提升學生問題解決能力的有效途徑

教學實踐表明，深度學習有利于激活學生的問題意識，有利于培養(yǎng)學生的問題解決能力?；谏疃葘W習理念，教師要在尊重學生課堂主體地位的基礎上，充分調(diào)動學生的主觀能動性，引導學生深入思考、探究問題，使其在經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中實現(xiàn)高階思維能力的發(fā)展。為此，化學教師要優(yōu)化課堂教學模式，采取多種教學手段引入學生感興趣的內(nèi)容以增強課程吸引力，激發(fā)學生的學習動力，并適時拋出問題加以啟發(fā)，同時預留出思考和探究的時間，積極提升學生的問題解決能力，如讓學生以小組合作的方式完成合作探究學習任務。在此期間，化學教師要關(guān)注學生的學習狀態(tài)，走進學生當中傾聽學生的表述，幫助學生理清化學知識點的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，在問題解決中掌握高效的學習方法，樹立學習自信，提高自我認知，發(fā)展高階思維?？梢?，深度學習與高中化學課堂的融合，能夠為學生營造更好的學習環(huán)境，讓學生在問題解決中內(nèi)化并遷移知識，實現(xiàn)化學學科素養(yǎng)的發(fā)展[5]。

3.模型認知是提升學生反思評價與知識遷移運用能力的保障

學生的化學學習能力、學習程度不一，其在問題解決能力培養(yǎng)中也有不同表現(xiàn)，雖然教師所設計的問題、布置的學習任務能夠帶給學生思維啟發(fā)，但學生若局限于目前的學習狀態(tài)，其學習能力就不會得到顯著提升。因此，高中化學教師要扮演好引導者的角色，在引導學生解決問題的基礎上聯(lián)系生活實際啟發(fā)學生，促使學生應用課上所學內(nèi)容解釋生活現(xiàn)象、解決生活問題，學會舉一反三，在遇到同類型問題時能夠游刃有余地加以解決。而模型認知活動的開展能夠達成這一目標，學生在教師的指導下構(gòu)建認知模型，活學活用課上所學內(nèi)容遷移應用于解決生活問題中，可在問題解決中積累經(jīng)驗，內(nèi)化所學知識，提高化學學科素養(yǎng)。因此，高中化學教師不能局限于教材內(nèi)容的講授，在傳授理論知識的同時適當?shù)赝卣寡由?，關(guān)聯(lián)生活以發(fā)散學生的思維，如呈現(xiàn)生活案例、設計生活問題，引導學生進行知識的遷移應用，并讓學生在問題解決中反思回顧，從中認識到自身的優(yōu)勢及不足，然后有針對性地加以優(yōu)化和改進，以此幫助學生構(gòu)建更為完善的化學知識體系，提升問題解決能力，發(fā)展化學學科素養(yǎng)。

三、以解決問題為導向的高中化學課堂教學策略

以解決問題為導向的高中化學課堂教學，可通過引導學生運用所學知識和技能解決現(xiàn)實生活中的化學難題來培養(yǎng)學生的問題解決能力。這種能力對學生的終身學習和職業(yè)發(fā)展都具有重要意義?；瘜W是一門以實驗為基礎的科學，實踐是學習化學的重要手段，傳統(tǒng)的課堂教學往往以知識傳授為主，缺乏足夠的實踐和應用環(huán)節(jié)，而以解決問題為導向的教學注重學生的實踐能力培養(yǎng)，通過實驗設計和實際操作，可讓學生掌握觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)等實踐技能，感受到化學知識在解決實際問題中的應用價值，從而激發(fā)出更濃厚的學習興趣。解決問題還需要學生運用多種思維方式和技能，如分析、推理以及實驗設計、信息搜集、分析和評估等，這對發(fā)展學生的批判性思維、創(chuàng)新能力、團隊合作等綜合素質(zhì)具有積極意義。

1.優(yōu)化情境創(chuàng)設，增強學生的問題解決意識

基于新課標的要求，高中化學教師要積極革新教學理念，重視對學生化學素養(yǎng)的培養(yǎng)，結(jié)合學生的實際學情、課程內(nèi)容創(chuàng)設直觀的教學情境，在情境中培養(yǎng)學生的問題解決能力，增強學生的問題意識，并鼓勵學生大膽質(zhì)疑，使其在思考探究中掌握重點知識[6]。情境教學法在高中化學課堂教學中的應用能夠降低知識的理解難度，化學教師可圍繞課程中的核心問題創(chuàng)設教學情境，以發(fā)散學生的思維，讓學生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，為其問題解決能力的提升創(chuàng)設良好條件。

例如，在教學“化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素”中的“氮及其化合物”時，教師可在課堂教學中播放噴泉實驗視頻，引導學生結(jié)合實驗現(xiàn)象，從色態(tài)、氣味、密度、水溶性、是否易液化等角度探究氮的物理性質(zhì)。這樣的實驗情境能夠吸引學生的注意力，引發(fā)學生的思考，有的學生就在觀察實驗現(xiàn)象的基礎上提出各種各樣的問題，如“引發(fā)實驗的操作是什么？無色溶液進入燒瓶后為什么變成了紅色？形成噴泉的原理是什么”。教師要注意收集學生提出的問題，并指導學生開展自主探究，在教材中尋找問題答案。在此基礎上，教師可引入案例分析，如“某同學用氮氣做噴泉實驗，結(jié)果實驗失敗了，請分析實驗失敗的原因”。這種案例分析活動可進一步發(fā)散學生的思維，調(diào)動學生的知識儲備，使其結(jié)合氮氣的物理性質(zhì)以及演示實驗提出不同的猜想，并在問題解決中積累經(jīng)驗。再如，在教學“氨的化學性質(zhì)”時，教師可創(chuàng)設相應的教學情境，并將問題，如“如何檢驗氨水？實驗室如何保存氨水”嵌入情境中，指導學生圍繞氨與水的反應開展互動探究，以激發(fā)學生的問題意識，提高學生思維的靈活性。在學生自主探究過后，化學教師可布置針對性的學習任務，如“比較氨氣、液氨、一水合氨與氨水”，并為學生提供相關(guān)學習資料，指導學生從物質(zhì)分類、所含微粒兩個角度展開探究，進一步提升學生的思維能力。在完成知識點教學后，化學教師可結(jié)合課程重點內(nèi)容創(chuàng)設包含開放性問題的教學情境，如“已知NH3是一種堿性氣體，請從物質(zhì)類別的角度和元素價態(tài)的角度分別預測氨氣還有哪些化學性質(zhì)”。為此，教師要給予學生充足的時間思考問題，引導學生將問題拆分為問題鏈，活學活用知識找到答案，并給學生提供展示學習成果的機會，進一步提升學生的問題解決意識。

2.強化主動參與，提高學生的活動思維含量

化學學科的學習難度較大，為此，化學教師在教學實踐中要尊重學生的主體地位，改變陳舊的教學模式，通過組織合作學習、自主探究等活動調(diào)動學生的學習積極性，營造出輕松愉快的學習氛圍，使學生在思考探究開放性問題的過程中發(fā)展思維能力。另外，在設計開放性問題后，教師還要預留出讓學生思考和探究的時間，鼓勵學生在小組內(nèi)暢所欲言，提出不同的猜想并制定解決方案，以集思廣益的方式尋找問題的解決方法，同時引導學生講述問題的解決過程，以此鍛煉學生的語言表達能力，促進學生全面發(fā)展[7]。

例如，在教學“鐵金屬材料”中的“鐵及其化合物”時，教師可在課堂上拋出問題，讓學生回顧之前所學內(nèi)容，如“我們學過哪些可以檢驗鐵離子和亞鐵離子的方法”，然后結(jié)合學生的回答梳理鐵離子的檢驗方法，并引入新課學習，讓學生開展小組合作探究。任務一———探究鐵離子的氧化性。學生可以小組為單位設計實驗步驟，提出相應解決方案。方案一：取一定量的FeCl3溶液，2滴KSCN溶液，平分為兩份，再取少許鐵粉，加入上述一份溶液中，振蕩一會兒，觀察實驗現(xiàn)象，從中得出實驗結(jié)論。方案二：取一定量的FeCl3溶液，2滴KSCN溶液，平分為兩份，向其中的一份中滴入幾滴KI溶液，再滴入淀粉溶液。不同的實驗方案所呈現(xiàn)的實驗現(xiàn)象有很大差別，為此，化學教師要提醒學生認真觀察并記錄實驗現(xiàn)象，結(jié)合實驗現(xiàn)象開展互動討論，在思維碰撞中鍛煉學生的問題解決能力。另外，教師要給學生提供一定的展示機會，讓各小組分別派出一名代表集中表述，從實驗原理入手講述實驗步驟，以及由實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論的過程。在這個過程中，其他小組成員可提問，指出實驗過程的不足之處，引導學生認真反思實驗步驟及過程，找出問題根源。任務二———探究亞鐵離子的還原性。在任務探究中，教師要鼓勵學生大膽表述，讓其以小組為單位提出不同的實驗方案，開展深度學習，并在交流討論中完善實驗方案，然后在此基礎上開展實驗探究，得出實驗結(jié)論。

3.構(gòu)建認知模型，提高學生的解決問題能力

在教學中，高中化學教師要積極踐行素質(zhì)教育理念開展教學創(chuàng)新，圍繞課程內(nèi)容引導學生構(gòu)建認知模型，并結(jié)合學生的學習特點進行針對性指導，以此拓寬學生的知識視野，提高學生的問題解決能力。例如，在教學“化學反應速率與化學平衡”中的“化學反應的方向”時，教師可在課堂教學中借助高山流水、自由落體、冰雪融化等現(xiàn)象，幫助學生理解自發(fā)過程和自發(fā)反應的概念，接著帶領(lǐng)學生探究焓變與反應方向的關(guān)系，同時在課件中呈現(xiàn)熱化學方程式，引導學生梳理歸納放熱反應，使其認識到大多數(shù)放熱反應是自發(fā)進行的，在此基礎上引出吸熱反應。學生在對比放熱反應后會提出一些問題，如“吸熱反應可以自發(fā)進行嗎”，對此，教師可提示學生，少數(shù)吸熱反應是自發(fā)進行的，由此引發(fā)學生的認知沖突，并讓其對“還有什么因素能夠影響到化學反應的方向”這一問題開展深入探究，進行知識的遷移應用[8]。在思考過程中，學生會構(gòu)建起個性化的認知模型，并實現(xiàn)問題解決能力的發(fā)展。

四、結(jié)語

綜上所述，基于素質(zhì)教育理念，高中化學教師要以問題解決為導向開展教學實踐，立足學生的發(fā)展優(yōu)化課程設計，引入多種教學資源豐富課程內(nèi)容，在情境中指導學生深入探究知識，以加深學生對化學知識的理解，引導學生在合作探究中開展思維碰撞，在解決問題中提高思維能力。為此，化學教師要給學生提供自主探究的時間、空間，圍繞課程內(nèi)容設計針對性問題，創(chuàng)設問題情境，幫助學生突破思維定式，重新構(gòu)建認知模型。在這個過程中，高中化學教師要扮演好引導者的角色，關(guān)注學生的學習狀態(tài)，及時為學生答疑解惑，消除學生的畏難情緒，使學生在問題解決中不斷提升思維能力，真正掌握化學知識并實現(xiàn)化學學科素養(yǎng)的發(fā)展。

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Exploration of Problem-solving Oriented Senior Middle School Chemistry Classroom Teaching Strategies

Lin Huajiao

（Fuqing Huaqiao Middle School， Fujian Province， Fuqing 350301， China）

Abstract： The discipline of chemistry involves a wide range of complex knowledge points， making it difficult for students to learn. Based on this， high school chemistry teachers need to develop effective teaching plans， organize a series of classroom activities guided by problem-solving， actively stimulate students learning enthusiasm， enable them to think and explore problems in a relaxed and pleasant atmosphere， and solidly grasp chemical theoretical knowledge in problem-solving， improving their chemical literacy. The specific strategies include： creating optimized scenarios to enhance students problem-solving awareness， strengthening active participation to improve their activity thinking content， and constructing cognitive models to improve their problem-solving abilities.

Key words： seniormiddleschoolchemistry；solveproblems；situation； cognitivemodel；deep learning