創設“問題鏈”驅動課堂　促進化學知識結構化*

胡先錦

（江蘇省江陰市青陽中學　江蘇江陰　214401）

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創設“問題鏈”驅動課堂促進化學知識結構化*

胡先錦

（江蘇省江陰市青陽中學江蘇江陰214401）

摘要：應用問題鏈教學模式進行高中化學課堂教學，將化學知識、化學思路和化學觀念形成問題鏈，借助系列問題的分析和解決，引領學生在問題驅動下進行深度學習，幫助學生獲得結構化知識，培養學生科學態度和品質，提升問題解決能力和實踐創新能力，促進學生學科核心素養的發展。

關鍵詞：問題鏈；教學模式；化學教學；知識結構化

*本文系江蘇省教育科學“十二五”規劃重點資助課題《基于心智模型轉變的高中化學有效教學研究》階段性成果之一（課題編號B-a/2015/02/078）

化學課堂教學是培養學生化學學科核心素養的重要載體，是落實化學課程目標、幫助學生達成化學學業質量標準的基本途徑。筆者結合自身的教學實踐和思考，認為以“問題鏈”教學模式開展高中化學教學，即是圍繞“發展學生化學學科核心素養”這一主旨，以問題情境和問題驅動為抓手，可以增強學生知識建構能力、問題解決能力和實踐應用能力，促成化學知識的結構化。

一、問題鏈教學模式與化學知識結構化

1.問題鏈教學模式

所謂“問題鏈”教學模式，就是教師圍繞一定的教學目標，結合學生已有認知水平、課程目標和學科特點，在教學過程中將學科知識和能力要求轉換為具有層次性、系統性、相互獨立卻又相互關聯的、系列的教學問題組，通過持續的問題分析和問題解決而實現教學目標的一種教學模式。問題鏈是一個有機的教學整體，以鏈狀結構環環相扣，體現問題間的能級增益和學科思維的推進深化［1］。從不同的維度，問題鏈可以有多種不同的分類，比如從呈現方向看可分為正向鏈、逆向鏈、雙向鏈等；從問題指向看可分為聚焦鏈、發散鏈；從問題表現形式看可分為圖表鏈、文字鏈、圖文鏈；從教學指向看可分為實踐應用鏈、知識深化鏈、思維建構鏈等等。

2.化學知識結構化

化學教學內容的組織，應有利于促進學生從化學學科知識向化學學科核心素養的轉化，而化學知識的結構化則是實現這種轉化的關鍵環節。所謂化學知識的結構化是指將化學學科知識按照一定的方式和邏輯聯接成一個有序整體的過程，其目標是建構結構化的化學知識。國家基礎教育改革化學課程標準修訂工作組專家王祖浩教授、吳星教授等認為，按照聯接方式的概括化程度，化學學科知識的結構化主要有三種形式：（1）基于知識關聯的結構化，它是按照化學學科知識之間的關聯和邏輯關系組織起來的。（2）基于認識思路的結構化，它是從學科本原對物質及其變化的認識過程的一種概括。（3）基于核心觀念的結構化，它是對物質及其變化的本質及其認識過程的進一步抽象，使學生建構和形成化學學科的核心觀念。

二、創設“問題鏈”促進化學知識結構化的實踐與反思

1.基于“真實評價”生成問題鏈，促進化學知識與情境問題結構化

“真實評價”（authentic assessment）最早由美國評價培訓學會ATI（Assessment Training Institute，1989）所提出，是檢驗學生學習成效的一種評價方式，是基于真實任務情境的評價，它要求學生應用必需的知識和技能去完成真實情境或模擬真實情境中的某項任務，通過對學生完成任務狀況的考察來評價學生知識與技能的掌握程度，以及反思實踐、問題解決、交流合作和批判性思考等多種復雜能力的發展狀況。［2］注重知識和技能的結合，能更直接、更真實地考察學生的學習效果。高中化學可以基于此實施情境教學，以社會事件、生活實際、化學實驗、工業生產、化學史料、學科前沿等視角而創設情境化問題鏈，促進化學知識與實踐應用的結構化，激發學生學習興趣，引導學生積極開展自主學習、探究學習和合作學習。

［案例］高一“氯氣的性質”教學中，筆者對氯氣泄漏事件的視頻進行剪接重組，配以解說詞，以此作為問題情境創設問題鏈（圖1），組織實施課堂教學，通過問題的解決來觀察學生的知識掌握和應用水平的發展。

視頻簡述：某年春天，晚上。江蘇某地，高速公路上。一輛載有35噸液氯的槽罐車與一輛大貨車相撞后側翻。黃綠色氣體在罐體破損處洶涌而出，沿著一片麥田壓向附近的村莊。一股漂白粉的味道迎面撲來，嗆得嗓子特別難受，眼睛都睜不開，幾乎無法呼吸。消防人員用浸有稀石灰水的毛巾或口罩捂住口鼻進行救援或疏散。事發次日，大片綠油油的小麥、油菜變成了枯黃色或白色，路旁池塘內數日后才沒有刺鼻氣味，附近村莊大氣中氯化氫濃度很高，村民死亡28人，傷者350多人，牲畜死亡眾多。

圖1基于“真實評價”的高一“氯氣的性質”（必修）問題鏈

［評價］在課堂實施過程中，首先，學生通過對真實畫面的直接感知，迅速掌握了氯氣的物理性質（這顯然比教師的“傳授”要更深刻），并初步給出了一些自救措施（如往高處跑、向逆風方向跑、帶游泳鏡、帶厚口罩）；隨后，通過“消防”措施的分析，結合實驗探究，自主獲得了氯氣的化學性質并建構了結構化的知識體系。顯然，立足于真實情境下的化學教學，將化學學科知識與真實社會事件聯結，不僅是提高了課堂的教學實效，更培育了學生的自主學習能力、合作意識，滲透了科學精神和社會責任感，增強了學生的學科知識的實踐應用能力和創新意識。

［反思］當前，我們很多的高中化學課堂還停留在“傳授（灌輸）知識”的階段，還停留在傳統的紙筆測驗評價，缺少化學知識的實踐應用，缺少實際問題的分析解決，這顯然與教育改革是背道而馳的教學理念和行為。我們知道，學習不僅是獲取知識，更是讓學科知識和實踐應用聯結，獲取實際問題的分析、解決策略。基于“真實評價”的情境化問題鏈可以考察學生在真實情境下分析解決實際問題過程中對知識的理解、整合和運用，體現化學知識的結構化，這不僅僅是化學學科知識的獲得、化學基本觀念的建立，也是化學思維和方法的培養，還是化學實驗與探究能力的培養、實踐能力與創新意識的增強，更是環境意識、資源利用、科學倫理等科學態度與價值觀教育的良好契機，從而實現對核心素養形成的促進和持續發展。

2.基于“整體思維”搭建問題鏈，促進學科知識與認知思路結構化

國家教育部課程改革專家組張華教授多次強調，在課堂教學中要通過學科內或跨學科的問題解決，使學生獲得結構化的學科知識，培養學生的整體思維和建模能力，引導學生掌握將知識進行結構化的方法和途徑，促進結構化思維的形成，這樣才能有效促進學生核心素養的發展。

［案例］電化學內容是高中化學的重要內容之一，是高考必考知識之一。學生對電化學基本原理能較好的把握，但在解題中往往存在思維定勢，難以根據題目信息作出靈活處理。在高三的電化學專題復習中，筆者以一組裝置圖為教學基點，運用整體思維設計問題鏈（見圖2）并展開教學［3］，引導學生建構了電化學的知識網絡，幫助學生建立化學變化觀、科學本質觀等核心觀念，提升學生的建模能力，變化與守恒的化學思維，促進認知思路的結構化。

［評價］該課的問題鏈設計中既較好地幫助學生鞏固電化學的基礎知識，也更注重對思維的訓練和解題能力的提升。如書寫Y極的電極反應式就體現了對題目信息的處理。課后筆者對部分學生進行了訪談，學生反映該課的思維容量顯著增大，經過問題鏈的持續驅動，能將相關知識基本“連成線、結成網”了，對題目的分析能力得到了很好的鍛煉，也學會了要關注題目中的信息，破除了原有的對微粒放電順序的思維定勢。

［反思］已有調查表明，高三學生在化學反應原理類的試題中得分普遍較低，如電化學、化學平衡、微粒濃度相對大小比較等。普遍存在“聽得懂、看得會、不會做”現象，緣于教師在教學中往往是“就題論題”，未能促成學生認知思路的結構化。在高中化學基本原理知識的復習課教學中，基于整體思維的考慮，采用問題鏈教學模式將專題知識進行整體架構，可以較好地實現相關化學原理知識的結構化，讓學生的認知思維能夠“站得更高”，對專題內容“學得更深”。當然，不僅電化學，其他如有機化學基礎、元素化合物、溶液中的離子反應等均可運用整體思維進行問題鏈的設計。

圖2基于“整體思維”的高三“電化學”專題復習問題鏈

3.基于“化學史實”設計問題鏈，促進學科素養與核心觀念結構化

在化學教學中，借助化學史實開展學科探究和知識生成，對于學科核心素養的發展有著重要的實踐價值和理論意義。通過化學史教學，促進學生化學基本觀念的建構和心智模型的轉變，培養學生繼承與創新的意識，促進化學科學實踐能力的提升，激發學生的國家認同感和社會責任感，培養優秀的科學品質和價值觀，促進“綠色化學”思想的形成和實踐體悟，培育化學學科核心素養，從而實現“化學實踐”、“化學認識”、“化學運用”等核心觀念的結構化。

［案例］筆者結合2014年江蘇省高中化學評優課的教學課例［4］，對“氮肥的生產與使用”一課進行問題鏈設計（見圖3），通過生成性問題鏈（包括教師預設問題和可能出現的課堂即時生成問題）來引領課堂的有效推進。

［評價］將“氮肥的生產與使用”一課的教學問題鏈建基于化學史實，既可以將化學史實作為教學情境，也更是將化學的發展歷程呈現在學生面前，引導學生在建構結構化知識的同時，建構化學基本觀念（如變化與守恒、探究與實踐、綠色應用等），感受化學發展對社會發展帶來的影響，理解科學是“雙刃劍”的辯證關系，形成正確的科學價值觀。這樣立足“化學史實”設計問題鏈既能充分體現課堂開放的時代精神，彰顯“教育啟蒙”的意蘊，突出“學生發展本位”思想，顯現化學的學科文化與發展，也能有效促進學生核心素養發展。

［反思］高中化學的教學實踐表明，有計劃、有目的地滲透化學史教育，在激發學生的化學學習興趣方面是毋庸置疑的，還有利于促進學生的化學觀念、化學思維、實驗探究和科學品質等科學素養的提高。能啟迪學生科學思維，培養科學探究方法，激發學生的創新意識，提升學生的創新能力。還有助于在引導學生文化理解的同時，激發學生的國家認同感，形成化學科學技術促進社會可持續發展的觀念。這也必將能有效的促進學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等課程目標的更加主動、全面的發展，積極回應了“培養全面發展的人”的教育新指向。

圖3基于“化學史實”的高一“氮肥的生產與使用”（必修）問題鏈

三、結語與展望

筆者在高中不同學段、不同模塊均進行了“問題鏈”或“問題導學”教學模式的探索［5］，實踐表明，采用“問題鏈”教學可以顯著促進化學知識、化學思路和化學觀念的結構化，促進學生自主學習能力的提升［6］。因此，在高中化學教學實踐中，教師組織教學資源時應高度重視化學知識結構化指向的教學設計，充分認識知識結構化對于學生化學學科核心素養發展的重要性，尤其是應有目的、有計劃地進行“認識思路”和“核心觀念”的結構化設計，逐步提升學生的化學知識結構化水平，發展學生的化學學科核心素養，培育“全面發展的人”。

參考文獻

［1］［3］［5］胡先錦，賈彩燕.問題鏈教學模式在高中化學基本理論復習中的應用［J］.化學教與學，2013，（9）：19-22

［2］［美］蒙哥馬利.國家基礎教育課程改革項目組譯.真實性評價——小學教師實踐指南［M］.北京：中國輕工業出版社，2004

［4］喬中云，曹麗敏，吳星.關于高中化學元素化合物教學的思考——觀摩江蘇省高中化學評優課有感［J］.化學教學，2015，（4）：15-20

［6］朱建，胡先錦.“問題導學”模式下學生自主學習能力的培養［J］.中學化學教學參考，2015，（4）：12-14

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.014

文章編號：1008-0546（2016）02-0046-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B