運用“問題驅動”理念實施《化學式》教學的實踐與思考

李 焱 趙永波 許九奎

（1 石家莊市教育科學研究所；2 石家莊市第23 中學；3 河北省教育科學研究所 河北 石家莊 050000）

一、問題的提出和理論依據

問題是激活課堂、生發學生思維的火種，新課程實施以來，多數教師的頭腦中都有培養學生發現、提出、分析和解決問題能力的教學思想和理念，但是在實際教學中還有不少教師的這種 “問題意識的理念”還只是留在頭腦中、掛在口頭上，并沒有切實將“問題意識的理念”落實在課堂教學的行為中，尤其對于初中化學的概念理論內容以“講授＋練習”的方式教學者更是居多。鑒于上述情況和培養學生問題能力的需要，我們在初中化學教學中進行了“問題驅動教學”的實踐研究。

“問題驅動教學”就是培養學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題能力為終極目標的教學思想理念指導下的一種教學方式。教師通過創設真實生動的學習情境，精心設計由真實的驅動性問題構成的問題鏈，以問題鏈貫穿整個教學過程，使學生在設問和釋問的過程中不僅獲取知識，并掌握解決問題的思路和方法，從而形成分析解決問題的能力。

“問題驅動教學” 的主要理論依據是人本主義和建構主義的教學理念。人本主義心理學代表人物羅杰斯認為，人類具有天生的學習愿望和潛能，這是一種值得信賴的心理傾向，它們可以在合適的條件下釋放出來； 當學生了解到學習內容與自身需要相關時，學習的積極性最容易激發；在一種具有心理安全感的環境下可以更好地學習。羅杰斯認為，教師的任務不是教學生知識，也不是教學生如何學習知識，而是要為學生提供學習的手段，至于應當如何學習則應當由學生自己決定。教師的角色應當是學生學習的 “促進者”。正如他所說，“學生應在學習過程中親自體驗各種經驗，形成正確的自我概念和獨立自主的個性”。因此，他反對教師直接傳授知識，主張教學要用“間接的、不命令的、啟發性的形式”。建構主義學習理論強調，學生的學習活動必須與任務或問題相結合，以探索問題來引導和維持學生的學習興趣和動機，創建真實的教學情境，讓學生帶著真實的任務學習，以使學生擁有學習的主動權。學生的學習不單是知識由外到內的轉移和傳遞，更應該是學生主動建構自己知識經驗的過程，通過新經驗和原有知識經驗的相互作用，充實和豐富自身的知識和能力。

二、“問題驅動”理念下的教學模式及課例實踐

“問題驅動教學”的基本模式（如圖1）是教師利用真實的學習情境，設計若干個驅動性問題構成的“問題鏈”，通過問題驅動學生完成學習任務，在完成任務的過程中解決問題，進而達成學習目標。在完成學習任務的過程中，有可能在教師預設的基礎上，學生會生發出新的問題，引發新的任務，很好地實現課堂教學“預設與生成”的完美統一。

圖1

“化學式” 是學習化學的基礎語言，是初中化學的核心知識。下面以本節課的教學過程來示例“問題驅動教學”的實施過程。

［環節一］情境創設

圖2

教師展示一瓶礦泉水（如圖2 所示），提出問題：除了用漢字“水”表示之外，還可以用哪些符號來表示？ 請各小組同學將表示水的方法在白紙上寫（或畫）出來。

圖3

教師在學生活動之后，將學生的作品進行展示交流 （圖3所示是部分小組的作品）。

學生在交流過程中產生困惑“這些方法中，哪種方法最簡潔？哪種方法能表達出水是由什么組成的呢？”并經過討論達成共識——“H2O”是最簡單能表示出水的組成的符號。

教師在學生對“H2O” 的認識基礎上，讓學生通過討論概括總結出化學式的概念，即化學式是用元素符號和數字的組合來表示物質組成的式子，如“H2O”、“CO2”。

［環節二］認識化學式的含義

教師在學生概括總結出化學式概念的基礎上，提出了新的探究問題 “化學式能提供給我們哪些信息呢？ ”并將這一問題轉化為下面的學習任務“請同學們以H2O、CO2為例，結合對實物的認識和分子模型（教師提供了H2O、CO2的分子模型），說說它們所表達的含義有哪些？ ”

學生以小組為單位進行討論分析，教師組織學生進行交流表達，并將學生表達的結果，用列表的方式記錄在黑板上：

表達的含義（1）表示水這種物質；（2） 表示水是由氫元素和氧元素組成；（3）表示一個水分子；（4）表示1 個水分子由2個氫原子和1 個氧原子構成。化學式 H2O CO2（1）表示二氧化碳；（2）表示二氧化碳是由碳元素和氧元素組成；（3） 表示一個二氧化碳分子；（4）表示1 個二氧化碳分子由1 個碳原子和2 個氧原子構成。

教師提出問題：對比H2O、CO2兩個化學式所表達的含義，你有什么發現？

學生經討論得出如下結論：（1） 兩個化學式所表達的含義有共同之處，均能表示四種含義，即可以表示一種物質；表示該物質有哪些元素組成；表示該物質的一種分子；表示該物質的一個分子由哪些原子構成。（2）四種含義中既有宏觀意義，也有微觀意義。

此時，學生又產生新的問題：是不是所有的化學式都可以表示這樣四種含義呢？ 教師在表揚了學生們善于發現問題的能力的同時，請學生分析化學式“Fe”的含義，并由此讓學生體會“由分子構成的物質的化學式，才能表示該物質的一個分子由哪些原子構成”。

為了進一步讓學生理解化學式的含義，教師又拋出一個問題：“2O2”又表示什么意義呢？ 學生在教師的引導下，經過討論分辨清楚了兩個“2”的含義是不同的，前者表示2 個氧氣分子，后者表示每個氧氣分子由2 個氧原子構成。此時，教師強調“描述化學式的意義時，應注意區分化學式前、中不同位置數字的含義”。

［環節三］探究化學式的書寫規則

教師展示了“藥品說明書中的化學式、空氣質量日報中的化學式、化妝品標簽中的化學式和食用鹽中的化學式”的幾幅圖片，并指出在今后的化學學習中我們還會遇到更多的化學式（展示圖片），化學式是化學世界的通用語言，而每一種物質又有自己專有的化學式。提出問題： 我們怎么樣才能正確地書寫出不同物質的化學式呢？ 這就需要我們認真研究化學式書寫的規則。

任務：（教師先在黑板上，無規則地張貼一些化學式的展示卡，如圖4 所示）請各組同學仔細觀察黑板上的化學式，找一找化學式在寫法上的規律，并上臺排列。下面是小組活動的記錄：

第一組： 根據化學式中是否只含有一種元素，將化學式分為兩類，即可以將這些化學式按單質和化合物分開排列（如圖5 所示）。

第二組：（在第一組的分類基礎上）單質還可以再分，并上臺將氧氣、氮氣等雙原子分子的化學式拿出來單獨排列。化合物也可以再分，于是將含兩種元素，且其中一種是氧元素的化合物單獨排列（如圖6所示）。

第三組：（在第二組的分類基礎上） 這樣也可以呀！ 其他同學好像受到了啟發，認真尋找其他的不同點，機靈的同學甲隨即上臺將金屬、稀有氣體也分開排列（如圖7 所示）。

圖4

教師引導學生在對化學式按照物質分類的方法進行分類處理后，進行對比分析，概括總結出部分化學式的書寫規則：（1）單質的寫法分兩種，一種是用元素符號直接表示，即X；一種是在右下角加數字（比如2）表示，即X2。（2）化合物的寫法也分兩種，一種是兩種元素組成的且含有氧元素的，氧元素一般放在右邊，即XnOm；另一種是由金屬和非金屬元素組合的，金屬元素在左邊，非金屬元素在右邊，即XnYm。

教師在肯定了學生探究成果的基礎上，指出：化學式的書寫是建立在實驗的基礎上，有固定組成的純凈物，才能寫出其化學式。在今后的學習中還會遇到更復雜的化學式，但是只要運用分類、比較的方法，也一定會發現其中的書寫規則。

［環節四］探究化學式的讀法規則

教師在上述基礎上，又提出問題：請同學們以小組為單位討論這些化學式的讀法有哪些規律？學生又開始了積極活躍的討論，并得出了下列結論：（1）單質直接讀元素名稱；（2） 單質氣體中需要在元素名稱后加“氣”字；（3）氧化物讀法由右向左讀，讀成“氧化某”；（4）金屬與非金屬組合的也是由右向左讀，讀成“某化某”。教師將事先總結好的化學式寫法和讀法規則在投影上進行展示，使學生形成系統完整的知識體系（如圖8 所示）。

圖8

為加深對知識的理解，教師用投影展示某科學論著中的一個列表（如圖9 所示），請學生寫出圖中出現的化學式的名稱。

四、“問題驅動”理念指導下的教學實踐反思

1．“問題驅動”能夠讓教師問題意識的教學理念和教學行為實現有效對接

圖9

運用問題驅動理論實施的《化學式》一節課的教學中，一是教師在真實的問題情境下提出了若干引發學生思考的問題，這些問題構成本節課的一條“問題鏈”，這條問題鏈之間在知識上也存在著緊密的邏輯關系。二是教師將每個問題都轉化為一種探究性的學習任務，需要學生運用對比、類比、分類、歸納、演繹等多種思維方法才能順利完成，這種具有挑戰性的學習任務保證了問題的驅動性。三是教師在學習任務的設計中，巧妙的給學生提供了發現問題、提出新問題的機會，使得學生在發現問題上獲得成就感，從而有效培養了學生發現問題和提出問題的勇氣和積極性，這是非常難能可貴的。

問題驅動教學就是要使學生在知道知識“是什么”的基礎上，還要深入思考知識“為什么”，還要思考知識有“什么用”，能夠將知識歸類，內化為自己知識系統中能夠熟練提取的知識系統，能夠在恰當的情境下進行遷移，從而具備靈活應用知識解決問題的能力。問題驅動教學提供給學生的正是這樣一個促進深層理解的平臺，在問題驅動下，一個個問題得到解決的過程，正是學生對化學知識深層理解的過程。具備對化學知識深層理解的學生，也就具備了進一步發展的能力，從而實現了真正意義上的三維教學目標的達成。

2．制約“問題驅動”理念下教學效果的首要因素是問題設計的水平

問題驅動教學是一種基于 “問題” 的學習活動，“問題” 即探究任務，主宰著全體學生課堂學習的方向、方式和效果，也決定了課堂教學的效率，故其核心是適當教學情境下的“問題鏈”的設計。“問題鏈”的真正價值在于學生通過對問題的思考與解決，可以實現對知識的透徹理解，同時問題之間的內在聯系和逐層深入本質的提問方式，本身就是培養學生思考方法的良好范例。所以，在設計核心“問題鏈”時，教師應該思考：問題是什么、問題的層次、問題的內在邏輯關系、問題的表征方式、問題的變式、問題解決后所獲得的規律的遷移以及為了解決問題應該給學生提供怎樣的素材與資料。這就要求教師具備更加深厚的化學學科知識、具備先進的教學理念和將教學理念轉化為教學過程的策略，這本身就是對教師的專業能力提出了較高要求，也必將促進教師專業能力的發展。

3．實施“問題驅動”理念下的教學應該注意的幾個原則

（1）空筐原則：在運用“問題驅動”理論實施教學的過程中，要給學生足夠的思維空間和活動空間，即教師在教學設計時，可以按照學生思維發展的邏輯順序預設引發學生思考的問題框架，讓學生能夠將完成學習任務過程中發現的問題及問題的解決策略都納入到這個框架中；如果在這個框架的導引下能夠誘發學生進一步生發出新的問題和思想，使這個框架成為學生發現、提出、分析和解決問題能力發展的有效空間就更好了。相反，教師不要過分預設，用瑣碎的教學內容將所有教學空間填滿，使具體的教學講授成為束縛學生自主發展的羈絆。

（2）分層原則：在運用“問題驅動”理論實施教學的過程中，教師務必要考慮教學的主體是全體學生，不同學生之間思維的發展是不平衡的，教師要尊重和接受學生之間這種思維發展的不平衡性，并利用這種不平衡性制造學生之間的思維碰撞，營造學生之間良性的學習競爭意識，促進學生學習內在的激勵因素發展，使其成為一種寶貴的教學資源。在教學中，針對這種思維發展的不平衡性，在問題的設計、問題的評價等方面都要因人而異，特別對思維發展暫時滯后的學生要給予更多的鼓勵和期許，增強他們學習的自信心和積極性。

（3）探究性原則：在運用“問題驅動”理論進行教學的過程中，要與探究性學習有機結合。探究性學習方式的主要特點是以活動的方式組織教學，而不是以灌輸的方式進行，只有給學生活動的時間和空間，才能保證學生在活動中提升分析問題和解決問題的能力。

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［2］ 劉岳其．“問題驅動”下的高中生物課堂教學模式探究［J］．新課程（中學），2012，（2）

［3］ 孟凡慧．問題驅動教學的課后反思［J］．科技信息，2007，（35）

［4］ 馬慧玲．問題驅動教學中的問題設計淺探［J］．考試周刊，2009，（2）

［5］ 陶秀梅，陳瑞雪．“高中化學問題解決課堂教學模式的研究與實踐”結題報告［EB／OL］．北京陳經綸中學網站： http：／ ／www．bjcjl．net／cjl／document．jhtml？ viewId＝2790