楊武

［摘 要］問題探究式教學(xué)主要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合問題內(nèi)容，開展自主探究或合作探究活動(dòng)，主動(dòng)探究問題結(jié)論和問題解決方法。將問題探究式教學(xué)運(yùn)用于初中化學(xué)課堂教學(xué)，不僅迎合義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)提出的核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，更有助于學(xué)生構(gòu)建完整的化學(xué)知識(shí)體系。教師應(yīng)在掌握問題探究式教學(xué)設(shè)計(jì)原則的同時(shí)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)情，設(shè)置不同層次的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題探究，從而啟發(fā)學(xué)生思維，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

［關(guān)鍵詞］核心素養(yǎng)；問題探究式教學(xué)；初中化學(xué)

［中圖分類號］ ? ?G633.8 ? ? ? ?［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ ? ?A ? ? ? ?［文章編號］ ? ?1674-6058（2023）02-0080-03

初中化學(xué)課程著力培養(yǎng)的核心素養(yǎng)主要包括化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。從初中化學(xué)知識(shí)特點(diǎn)來看，僅憑單一的教學(xué)活動(dòng)，很難達(dá)到核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求。以問題導(dǎo)學(xué)的方式，落實(shí)問題探究式教學(xué)，不僅可以促進(jìn)學(xué)生化學(xué)思維的形成，更能培養(yǎng)學(xué)生求真的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。為此，有必要將問題探究式教學(xué)融入初中化學(xué)課堂教學(xué)中，以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為前提，細(xì)化教學(xué)策略，提出教學(xué)任務(wù)，設(shè)計(jì)教學(xué)問題，使每位學(xué)生均能在問題探究中實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力、化學(xué)思維能力以及核心素養(yǎng)的全面提升。

一、核心素養(yǎng)下初中化學(xué)問題探究式教學(xué)的層次

（一）感知層次

感知層次教學(xué)意在基于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知水平，從既定概念角度引導(dǎo)學(xué)生分析問題，并讓學(xué)生從事實(shí)角度對知識(shí)形成客觀的認(rèn)識(shí)。

在該層次教學(xué)中，教師應(yīng)立足學(xué)生學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律設(shè)計(jì)問題，以此導(dǎo)入教學(xué)情境，再通過“教師演示—學(xué)生分析—找到解決問題的邏輯思路”實(shí)現(xiàn)教學(xué)與引導(dǎo)。如教師在講授氧氣的物理性質(zhì)時(shí)，可展示一個(gè)空瓶，并引導(dǎo)學(xué)生思考“其中是否存在氧氣”，促使學(xué)生主動(dòng)展開思考。需要注意的是，在這一過程中教師需要考慮每個(gè)問題設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，并從學(xué)生能理解的角度展開引導(dǎo)，迅速將學(xué)生帶入到知識(shí)的學(xué)習(xí)情境中。

（二）理解層次

理解層次是問題探究式教學(xué)中的第二個(gè)層次，也是使學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步分析、逐漸理解掌握知識(shí)的階段。就該層次的教學(xué)而言，其目的在于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、理解和掌握知識(shí)，而并非死記硬背知識(shí)，因此在該層次的教學(xué)中教師的引導(dǎo)探究尤為重要。

教學(xué)中，教師應(yīng)從知識(shí)歸納整理的角度，根據(jù)學(xué)生的思維水平和認(rèn)知深度來設(shè)計(jì)問題，以此助力學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。如在教學(xué)如何鑒定溶液是否飽和時(shí)，教師可通過展示成品的方式引導(dǎo)學(xué)生理解概念，通過可視化、可操作的活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生在探究問題的過程中理解知識(shí)。

（三）綜合層次

相對理解層次教學(xué)，綜合層次教學(xué)中提出的問題需要學(xué)生在思考的過程中加入自身的理解和進(jìn)行延伸拓展。簡而言之，綜合層次教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)初步掌握理論知識(shí)，但還缺乏舉一反三的邏輯推理能力與思考能力。結(jié)合初中化學(xué)課程著力培養(yǎng)的核心素養(yǎng)展開分析，該層次教學(xué)主要促進(jìn)學(xué)生在探究中逐步掌握知識(shí)并不斷拓展思考，把握知識(shí)的本質(zhì)以及與相近知識(shí)的區(qū)別所在。如在分析濃硫酸與濃鹽酸的教學(xué)中，教師應(yīng)基于學(xué)生對濃硫酸、濃鹽酸的理解展開引導(dǎo)，進(jìn)而加深學(xué)生對二者本質(zhì)區(qū)別的掌握。

（四）應(yīng)用層次

應(yīng)用層次的教學(xué)強(qiáng)調(diào)將知識(shí)應(yīng)用與實(shí)際生活相聯(lián)系，符合核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教學(xué)邏輯。就該層次的教學(xué)而言，已由知識(shí)型教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢J(rèn)知知識(shí)—了解知識(shí)—分析知識(shí)—應(yīng)用知識(shí)解決問題—進(jìn)一步拓展提升”的應(yīng)用型教學(xué)。應(yīng)用層次教學(xué)的問題多來源于實(shí)際生活，教師從日常生活中提出問題并嘗試引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的視角去解決。

該層次教學(xué)更偏重于實(shí)際應(yīng)用，即教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)更重視學(xué)生對知識(shí)的拓展與遷移應(yīng)用，通過問題引導(dǎo)學(xué)生探究，進(jìn)而考查其能力。如設(shè)置“在丟失標(biāo)簽的條件下分辨濃硫酸與濃鹽酸”活動(dòng)，通過學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn)，分析并評價(jià)學(xué)生的應(yīng)用能力，明確下一階段應(yīng)鞏固知識(shí)抑或是進(jìn)一步拓展知識(shí)。

（五）探究層次

探究層次教學(xué)偏重于拓展延伸，在強(qiáng)調(diào)探究性、開放性的同時(shí)立足于知識(shí)基礎(chǔ)，即根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從擬定的實(shí)際情境中尋找、探究問題的答案。從邏輯角度分析，若學(xué)生能夠完成上述四個(gè)層次中的問題的探究，教師可由此進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)拓展探究，并將知識(shí)前后連接，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)，進(jìn)而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系。

二、核心素養(yǎng)下初中化學(xué)問題探究式教學(xué)的實(shí)施

（一）教學(xué)分析

在實(shí)施問題探究式教學(xué)前，教師需要圍繞課標(biāo)要求與教材內(nèi)容對學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)重難點(diǎn)進(jìn)行分析，以確保教學(xué)活動(dòng)的順利開展。下面以“質(zhì)量守恒定律”的教學(xué)為例進(jìn)行教學(xué)分析。

1.課標(biāo)要求

借助實(shí)驗(yàn)探究的方式，通過問題導(dǎo)學(xué)使學(xué)生明確化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生從微觀層面形成對質(zhì)量守恒定律的理解。

2.教材內(nèi)容分析

“質(zhì)量守恒定律”是科粵版化學(xué)九年級上冊第四章第三節(jié)的內(nèi)容，是對前幾個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)（包括分子、原子結(jié)構(gòu)）的深層次解讀，同時(shí)也為后面課程（包括化學(xué)方程式的配平和計(jì)算）的學(xué)習(xí)打好知識(shí)基礎(chǔ)。結(jié)合教材內(nèi)容分析深化學(xué)生對知識(shí)內(nèi)容的理解，引導(dǎo)學(xué)生從“定性認(rèn)識(shí)層面”上升至“定量認(rèn)識(shí)層面”，可實(shí)現(xiàn)由低階思維向高階思維的轉(zhuǎn)變，且實(shí)現(xiàn)從定量角度對化學(xué)現(xiàn)象的探究，更有利于學(xué)生對化學(xué)客觀規(guī)律的掌握。

3.學(xué)情分析

九年級學(xué)生大多具備一定的知識(shí)基礎(chǔ)，掌握了能量守恒概念，形成了生態(tài)平衡觀念，學(xué)會(huì)如何從微觀層面進(jìn)行分析，知道原子在反應(yīng)前后不會(huì)出現(xiàn)數(shù)量變化。但從核心素養(yǎng)層面來看，九年級學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度尚未成熟，對物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系依然處于感性認(rèn)識(shí)層面。

4.教學(xué)目標(biāo)

核心素養(yǎng)下的“質(zhì)量守恒定律”一課的教學(xué)目標(biāo)主要有三個(gè)：其一，借助實(shí)驗(yàn)探究，了解質(zhì)量守恒定律的含義，形成化學(xué)觀念。其二，學(xué)會(huì)立足微觀層面對質(zhì)量守恒定律中的原子變化規(guī)律進(jìn)行具體分析，鍛煉科學(xué)思維。其三，能夠結(jié)合質(zhì)量守恒定律對生活中的化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行解釋。

5.教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：“質(zhì)量”在質(zhì)量守恒定律中的含義；形成“質(zhì)量”與“化學(xué)反應(yīng)”關(guān)系認(rèn)知模型。

教學(xué)難點(diǎn)：從微觀角度對質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析。

（二）教學(xué)實(shí)踐

在教學(xué)實(shí)踐前，教師還需圍繞核心素養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略制訂教學(xué)過程表（如表1），清晰展現(xiàn)教學(xué)實(shí)施計(jì)劃。通過教學(xué)過程表的設(shè)計(jì)，可預(yù)設(shè)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和思維，以及教學(xué)策略實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的突發(fā)現(xiàn)象。結(jié)合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律創(chuàng)建的教學(xué)過程表，可成為教師開展問題探究式教學(xué)的根本依據(jù)。

在制訂教學(xué)過程表后，教師需要圍繞表內(nèi)所設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)，確立不同的問題探究式任務(wù)，以達(dá)到啟發(fā)學(xué)生思維、促進(jìn)學(xué)生思考的目的。

【環(huán)節(jié)1】采用問題與實(shí)驗(yàn)探究相融合的教學(xué)方式。首先，結(jié)合“什么是原子？”“2H2O[ 通電 ]2H2↑+O2↑反應(yīng)中的原子和分子分別發(fā)生了怎樣的變化？”等感知性問題，喚醒學(xué)生對化學(xué)概念的記憶。接著，在問題思考結(jié)束后，逐步調(diào)整問題難度，引入“從質(zhì)量視角分析水的電解過程會(huì)有什么發(fā)現(xiàn)？”這類理解性問題。為便于學(xué)生達(dá)成對問題的深度思考，教師可給學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)。如在相對開放的環(huán)境中燃燒小木棍，并分別對小木棍燃燒前后的質(zhì)量進(jìn)行測量，形成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考：小木棍在燃燒過程中發(fā)生了哪些變化？引起其質(zhì)量發(fā)生變化的原因是什么？在化學(xué)變化中原子屬于最小微粒，電解可使水分子裂變成氫原子和氧原子，并重組為氫分子和氧分子?；瘜W(xué)變化中，分子發(fā)生了變化，但原子質(zhì)量和種類不會(huì)改變。借助燃燒實(shí)驗(yàn)，從舊知識(shí)導(dǎo)入新知識(shí)，更有助于促進(jìn)學(xué)生從微觀層面和宏觀層面分析問題，形成對水的電解與燃燒現(xiàn)象的系統(tǒng)分析。

【環(huán)節(jié)2】課程標(biāo)準(zhǔn)中提到學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性，更強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為前提開展教學(xué)活動(dòng)。為此，教師所開展的化學(xué)教學(xué)活動(dòng)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為目的。因此，本環(huán)節(jié)可引入科學(xué)史實(shí)，如“質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)史”，引導(dǎo)學(xué)生觀看科學(xué)家拉瓦錫與波義耳發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的過程以及所得出的具體結(jié)論，以滲透核心素養(yǎng)培養(yǎng)的方式，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思維的形成，為發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

【環(huán)節(jié)3】本環(huán)節(jié)要求學(xué)生完成質(zhì)量守恒定律概念認(rèn)知模型的構(gòu)建。為此，在問題探究式教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)設(shè)置理解性和探究性問題，如“了解拉瓦錫提出的質(zhì)量守恒定律后，如何自主開展模擬實(shí)驗(yàn)？”，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生探究。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要通過合作學(xué)習(xí)完成問題探究，并在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)操作：①測定小木棍燃燒前后的質(zhì)量，觀察是否有氣體生成。②將二氧化碳?xì)怏w注入氫氧化鈉溶液中，觀察反應(yīng)現(xiàn)象。③驗(yàn)證鐵釘與硫酸銅溶液會(huì)發(fā)生反應(yīng)，掌握液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可設(shè)置感知性和綜合性問題，以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考。如實(shí)驗(yàn)②中是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？實(shí)驗(yàn)①②③中反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量是否發(fā)生變化？如何變化？與同學(xué)們實(shí)驗(yàn)前預(yù)測的結(jié)果是否相同？“反應(yīng)前后質(zhì)量不變”中的“質(zhì)量”是指什么物質(zhì)的質(zhì)量？“質(zhì)量守恒定律”的概念是什么？3個(gè)實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)物和生成物分別是什么？

在實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生大多會(huì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果有時(shí)會(huì)與學(xué)生預(yù)測的結(jié)果不同，這種差異所引起的認(rèn)知沖突可有效激發(fā)學(xué)生的探究欲望，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)意識(shí)和科學(xué)思維的形成。

【環(huán)節(jié)4】本環(huán)節(jié)注重對教學(xué)內(nèi)容的拓展，要求學(xué)生掌握質(zhì)量守恒定律的簡單應(yīng)用。為此，本環(huán)節(jié)所設(shè)計(jì)的問題以綜合性問題、理解性問題和應(yīng)用性問題為主。如電解水的反應(yīng)中，假設(shè)電解16克水，將獲得多少克氧氣？質(zhì)量守恒定律中哪些因素一定會(huì)變，哪些不會(huì)變？從化學(xué)角度來看，“點(diǎn)石成金”是否具備科學(xué)依據(jù)？第一個(gè)問題可引導(dǎo)學(xué)生通過計(jì)算總結(jié)出“參與反應(yīng)的水的質(zhì)量與生成的氧氣和氫氣的質(zhì)量總和相等”。化學(xué)變化均遵循質(zhì)量守恒定律，其中“原子數(shù)”“種類”“元素種類”“質(zhì)量總和”等不變，而改變的則是“物質(zhì)和分子種類”，可能改變的是“分子個(gè)數(shù)”。通過問題探究，學(xué)生逐漸明確石頭所含元素與金子所含元素存在明顯差異，因此“點(diǎn)石成金”不成立。

（三）教學(xué)總結(jié)

從微觀角度解析水的電解過程，又從宏觀角度開展各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)，借助實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引出質(zhì)量守恒定律，從宏觀和微觀兩個(gè)層面培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。而引入科學(xué)史實(shí)的環(huán)節(jié)，可促進(jìn)學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)和科學(xué)精神的形成；構(gòu)建認(rèn)知模型，更能推動(dòng)學(xué)生對化學(xué)本質(zhì)、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)的探查，在優(yōu)化傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)方式的同時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生突破認(rèn)知障礙，確保學(xué)生學(xué)習(xí)水平與核心素養(yǎng)的提升。

綜上，為迎合新課標(biāo)對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求，落實(shí)問題探究式教學(xué)，教師應(yīng)把握問題探究式教學(xué)的設(shè)計(jì)思路，圍繞教學(xué)內(nèi)容從感知、理解、綜合、應(yīng)用、探究五個(gè)層次設(shè)置更符合課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生學(xué)情的問題，實(shí)現(xiàn)問題與教學(xué)活動(dòng)的有效融合，為學(xué)生學(xué)習(xí)水平與核心素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)。

［ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻(xiàn) ? ］

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（責(zé)任編輯 羅 艷）