化學課堂教學中驅動性問題的設計策略

摘要： 化學課堂實施問題教學有利于提升學生的核心素養，教學中的關鍵因素是驅動性問題的設計。論述了課堂教學中良好的驅動性問題的特征、驅動性問題的來源和呈現策略、驅動性問題應用于課堂教學的設計策略。

關鍵詞： 化學課堂教學; 驅動性問題; 設計策略; 氯氣; 粗鹽提純

文章編號： 10056629（2018）10005704中圖分類號： G633.8文獻標識碼： B

《普通高中化學課程標準（2017年版）》第六部分“實施建議”中指出，“真實、具體的問題情境是學生化學學科核心素養形成和發展的重要平臺，為學生化學學科核心素養提供了真實的表現機會。因此，教師在教學中應重視創設真實且富有價值的問題情境，促進學生化學學科核心素養的形成和發展”。那么，在課堂教學中如何進行問題設計？如何以問題引領和驅動學生的思維和活動？以下筆者談談自己的理解和思考。

1驅動性問題及其特征

問題是啟動和維持師生課堂活動的最佳靶子，問題教學通過教師精心設計問題，以問題貫穿整個教學過程，使學生在對問題分析和解決的過程中學習知識和技能，逐漸形成解決問題的能力，掌握解決問題的思路和方法。

問題教學的要素之一就是驅動性問題。驅動性問題是能夠組織和驅動師生開展學習和探究等課堂教學行為的、以實現教學目標及促進學生素養發展的科學的、有意義的問題。

良好的驅動性問題應具有以下基本特征：

1.1驅動性問題應和課堂教學目標相匹配

驅動性問題應直指化學課堂教學，其呈現方式、解決過程與化學課堂預設的教學目標之間要契合和匹配，且應圍繞高中化學學科特點和學生認知特點，否則教學過程可能偏離教學主線，導致課堂混亂無序，不利于教學目標的達成。

1.2驅動性問題應具有科學性和真實性

化學作為一門自然科學，其基本的價值取向是研究真實而科學的化學學科知識。在設計課堂驅動性問題時，必須要符合科學原理和科學事實。教學過程中創設問題情境的本意是給學生呈現熟悉的真實情境，激發他們的學習興趣，讓他們感受化學對于生產和生活的貢獻，欣賞化學的學科價值。若為了創設情境而生搬硬造、虛假編造，則違背了科學的真實性要求，不僅不利于學生的學習，反而會給學生的學習帶來負面影響。

1.3驅動性問題應能引發學生的深度思維活動

驅動性問題應有一定的思維容量，應能充分調動學生的思考積極性，使他們在深度思考的過程中習得化學知識、辨析化學概念、厘清化學原理、形成化學學科觀念、發展化學學科核心素養。如果問題的思維容量太小，甚至是毫無思維容量的“是不是”、“對不對”、“好不好”這樣的問題，則很難發揮教學設問的作用，也不利于充分調動學生的積極性。

1.4驅動性問題應能引發學生的操作性活動

驅動性問題應貫穿整個課堂問題解決的過程中，好的驅動性問題必須關注學生的認知水平和能力，能夠拆解或轉化成具有可操作性的實驗探究活動，即學生能夠根據已有經驗自主的或在教師的指引下對驅動性問題進行初步表征、提出假設、驗證假設、修正假設并得出結論等活動。

2驅動性問題的來源和選擇

化學問題強調了化學學科與生產、生活、科技、環境等之間的相互聯系，通過對真實問題的思考，使學生習得化學知識、提高化學素養。教師應選擇與課堂教學適切性強的素材創設驅動性問題，可以從日常生活及工農業生產中、從化學史實中、從探究實驗中、從具體的操作性任務中提出驅動性問題。

2.1從日常生活中設計驅動性問題

3驅動性問題的教學化設計

設計驅動性問題時，需要考慮驅動性問題與課堂教學的結合，進行驅動性問題的教學化設計，以使驅動性問題更好地應用于課堂教學實踐。這一環節主要包括問題的情境設計、驅動性問題鏈的設計及驅動性問題的活動設計。

3.1問題的情境設計

在教學過程中，教師應根據教學內容、學生的已有知識水平和心理發展水平，創設有意義的、有價值的問題情境，使學生在一定的背景和情境下進行化學課堂學習。如前所述，教師可以創設基于生活、生產、實驗、化學史、操作任務的多種問題情境。問題情境應用于課堂教學，有如下幾種方式： 第一是在上課伊始創設問題情境，使學生能對所學內容產生疑問和思考，使他們進入良好的學習狀態。第二是基于各個不同的學習內容，創設散點式的問題情境，在對具體問題情境的分析和解決中，習得與此問題情境相關的化學知識和化學技能。第三是創設貫穿整個課堂的、與本節課學習內容相關的、有待解決的、較為復雜的問題情境。在解決生活和生產中的具體問題時，逐步剖解、研究和解決問題，以達成課前預設的教學目標。

例如，在“氯氣的性質”教學中，從氯氣消毒引入教學問題情境：

1908年，美國第一次使用氯氣消毒自來水，此后這種消毒方式逐漸被世界各國所采用，這樣全球數以億計人口的健康得以保障，和飲用水相關的疾病，如傷寒、痢疾、霍亂開始遠離人類。當時著名的《生命》雜志有這樣的評論： 水的加氯消毒方式，應是20世紀中一項最重要的公共衛生成就。同學們，水是生命之源，是氯氣默默承擔了自來水的殺菌消毒任務，保障了人類健康，大家了解氯氣的發現史嗎？1774年瑞典著名化學家舍勒用濃鹽酸與軟錳礦反應第一次制得了氯氣。從氯氣的發現到氯氣用于自來水消毒，這一百多年間人們對氯氣的研究經歷了什么樣的過程？其中又有哪些重要的史實呢？在舍勒發現氯氣以后，法國化學家貝托雷繼續研究氯氣。他想： 制得的氣體物質是單質還是化合物呢？他發現氯氣能溶于水形成溶液，氯水在光照下可以分解成鹽酸和氧氣。貝托雷以此判斷出氯氣是鹽酸和氧氣之間聯結松弛的化合物，因此他將氯氣稱作“氧化鹽酸”。后來又有三位科學家逐步推進了對氯氣的認知： 英國科學家臺耐特將氯氣通入石灰乳制得漂白粉，此法沿用至今;法國化學家蓋·呂薩克用氯氣制得鹽酸;英國化學家戴維用伏打電堆使電流通過“氧化鹽酸”，結果發現電流也沒有辦法分解它，“它會不會是一種單質呢？”戴維大膽設想，反復實驗，終于確信它確實是一種單質，他把這種氣體命名為“氯”。

這節課的教學中，通過5則化學史案例，介紹了化學家對氯氣的發現、研究和利用的歷史： 自舍勒發現氯氣，到1810年戴維確認氯元素，經歷了36年;自舍勒發現氯氣，到1908年美國用氯氣消毒自來水，經歷了134年。認知的完善、科學的發展需要科學家們長期研究和持續推進，需要他們付出艱辛的勞動，當然也需要合理的假設猜想與實驗論證。通過化學史情境的引入，學生體會到科學研究的艱辛，也在對具體情境案例的分析和研究中深入學習了氯氣的化學性質。

3.2問題鏈的設計

問題鏈的設計包括兩個方面，一是教師在課堂中設計出諸多驅動性問題，應考慮將這些問題按照內在的邏輯關系形成有邏輯順序的問題鏈，而非一個個獨立的、零散的問題，這樣能夠使課堂的結構性、整體性和統一性更強;二是教師將一個復雜問題拆分成有內在聯系的問題鏈，通過鏈條中一個個節點問題的解決，最終實現復雜問題的解決，這樣的問題鏈，給學生的思維過程搭建了腳手架，降低了學生的思維難度，有助于使學生循序漸進地解決問題。

例如，在“粗鹽的提純”課堂教學中，如果教師直接創設問題情境： 如何進行粗鹽的提純？學生則很難回答，因為這一問題的難度太大，對學生思維能力和語言表達能力、實驗過程整合能力的要求較高。如果教師將其拆解成一系列的問題鏈： ①粗鹽中含有哪些雜質？②為了除去這些雜質離子，應加入哪些除雜試劑？③除雜試劑的用量是多少？④除雜試劑的使用有什么樣的順序要求？⑤你能總結和完善粗鹽提純的步驟嗎？通過這樣的問題鏈，幫助學生鋪設了解決問題的臺階，使學生在合理的問題引導下，順利完成對復雜問題的解決。

3.3問題的活動設計

教師應結合驅動性問題設計，盡可能設計多樣化的實驗探究學習任務，結合具體的化學教學內容的特點和學生的實際，引導學生開展分類與概括、證據與推理、模型與解釋、符號與表征等具有學科特質的學習活動，引導學生通過小組合作、實驗探究、討論交流等多樣化方式解決問題。

例如，在“碳酸鈉和碳酸氫鈉”的教學中，教師創設問題“碳酸鈉和碳酸氫鈉有什么用途？這些用途是由哪些化學性質所體現的？請你采用多種方式和手段，展示對這兩個問題的理解”。對于這樣的問題創設，學生紛紛行動起來，有的查閱文獻資料，有的上網搜索信息，有的到廚房和超市中尋找相關素材，有的到實驗室中進行實驗探索;對成果的展現方式也多種多樣，有的將成果設計成了畫報，有的將研究過程剪輯成視頻，也有的用當堂演示實驗。通過這樣驅動性問題的活動化設計，班級所有學生都動了起來，開展了形式多樣的活動，轉變了學習方式，培養和發展了學科素養和能力。

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