“素養(yǎng)為本”的問題解決主題復(fù)習例談

張彩玲

摘要：復(fù)習課如何開展“素養(yǎng)為本”的教學？基于問題解決的主題復(fù)習是一種有效做法。素養(yǎng)為本的問題解決主題復(fù)習設(shè)計主要環(huán)節(jié)為：確定復(fù)習內(nèi)容，明確核心知識;尋找情景素材，確定教學主題;構(gòu)建基本脈絡(luò)，設(shè)計系列問題。

關(guān)鍵詞：素養(yǎng)為本;問題解決教學;主題復(fù)習

文章編號：1008-0546（2020）03-0057-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2020.03.016

《普通高中化學課程標準（2017年版）》已發(fā)布，初中新標準雖未出臺，但相信其與“以發(fā)展化學學科素養(yǎng)為主旨”和“重視開展‘素養(yǎng)為本的教學”理念是一致的。九年級化學教學中復(fù)習課有單元復(fù)習、期中復(fù)習、期末復(fù)習、中考復(fù)習，可以說約有三分之一的課時是復(fù)習，上好復(fù)習課對發(fā)展學生的學科素養(yǎng)至關(guān)重要。當前復(fù)習課教學中下列現(xiàn)象較普遍：一種是“一講到底”，把知識點簡單羅列，進行無差別的地毯式掃描講解;一種是“一練到底”，以習題訓(xùn)練為主要方式，進行題海鏖戰(zhàn);還有一種是所謂的“講練結(jié)合”，即教師先帶領(lǐng)學生梳理相關(guān)知識點，然后學生進行跟蹤訓(xùn)練，這種訓(xùn)練看似直指“靶心”，其實學生只是機械“刷題”，對于概念和原理的體會并不深刻。這些做法都缺少對學生的價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。

那么在復(fù)習課中如何開展“素養(yǎng)為本”的教學呢？基于問題解決的主題復(fù)習不失為一種有效的做法。問題解決是從最初的問題空間出發(fā)，經(jīng)歷不同的子問題，運用一定的策略達到對問題的正確表征的過程[1]。問題解決教學，是教師指導(dǎo)學生將先前已獲得的知識經(jīng)驗用于不熟悉的情境的過程，是在特定的問題情境下，師生共同經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的全過程[2]。問題解決教學讓學生在伴隨著知識與技能不斷發(fā)展的同時，體驗過程與方法，使得情感態(tài)度與價值觀得以升華，并逐漸提高問題解決能力。基于問題解決的主題教學提供一個良好的學習情境，幫助學生在問題解決過程中有效梳理知識、理清脈絡(luò)、重構(gòu)認知，形成證據(jù)意識，建立認知模型，學會解決問題的一般方法。

在初中化學復(fù)習中如何開展素養(yǎng)為本的問題解決主題教學呢？下面以一節(jié)題為“對一種補鈣劑的探究”的教學設(shè)計為例說明。

1.確定復(fù)習內(nèi)容，明確核心知識

碳酸鈣是初中化學中一種重要的碳酸鹽，在碳酸鈣復(fù)習備課時，首先研究課程標準，發(fā)現(xiàn)有關(guān)要求如下：了解碳酸鈣等鹽在日常生活中的用途（主題二“身邊的化學物質(zhì)”）;了解某些元素如鈣對人體健康的重要作用（主題五“化學與社會發(fā)展”）[3]。梳理教材中與碳酸鈣有關(guān)內(nèi)容如下：石灰石和大理石的主要成分是碳酸鈣;實驗室常用大理石或石灰石為原料制取二氧化碳;含碳酸根離子的鹽都能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳;工業(yè)上常用煅燒石灰石的方法制得生石灰和二氧化碳;二氧化碳能使石灰水變渾濁，是因為生成了白色的碳酸鈣沉淀;水垢的主要成分之一是碳酸鈣;碳酸鈣可用作補鈣劑;碳酸鈉與氫氧化鈣或氯化鈣等反應(yīng)能生成碳酸鈣;石筍和鐘乳石的形成原理[4]。

梳理完教材后，進行整合，構(gòu)建知識框架，形成分別以鈣元素（圖1）和碳元素（圖2）為核心的結(jié)構(gòu)化知識，圖中實線箭頭表示碳酸鈣和其他物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，虛線箭頭表示其他物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

《普通高中化學課程標準（2017年版）》在實施建議中指出：化學教學內(nèi)容的組織，應(yīng)有利于促進學生從化學學科知識向化學核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化，而內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化則是實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵[5]。因此，我們備課時，首先要研究課程標準，明確課標的要求，然后梳理化學教材，將分散在教材中不同章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容進行整合，確定本節(jié)課要復(fù)習的內(nèi)容，構(gòu)建知識框架，形成結(jié)構(gòu)化知識。我們的主題復(fù)習應(yīng)依據(jù)內(nèi)容要求，圍繞基本的化學核心概念、觀念、思想和方法進行，引導(dǎo)處于知識關(guān)聯(lián)水平的學生，形成結(jié)構(gòu)化的基本知識和認知思路，從而提升學生化學核心概念和觀念的結(jié)構(gòu)化水平，發(fā)展學生的化學核心素養(yǎng)。

2.尋找情景素材，確定教學主題

尋找與碳酸鈣有關(guān)的情景素材：以碳酸鈣為主要成分的補鈣劑、以碳酸鈣做摩擦劑的牙膏、熱水壺內(nèi)的水垢、雞蛋殼、石灰石、大理石等。經(jīng)過比較篩選，大理石、石灰石、雞蛋殼在新授課中已有較多接觸和了解，缺少陌生度，好的情景素材應(yīng)具有一定的陌生度，一方面可以較好地激發(fā)學生的學習興趣、激起探究興趣，另一方面利于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力;城市自來水產(chǎn)生的水垢較少，不便于收集進行實驗;石筍和鐘乳石的形成原理較為復(fù)雜，不屬于初中化學的主干知識;牙膏摩擦劑和補鈣劑相比較，牙膏中成分相對補鈣劑更為復(fù)雜，碳酸鈣含量不高，且碳酸鈣在牙膏中只是作摩擦劑，沒有體現(xiàn)出碳酸鈣的主要用途。因此，最終選擇用補鈣劑作為情景素材，確定以“某種補鈣劑的探究”為主題對碳酸鈣及其他含鈣化合物進行復(fù)習。在主題復(fù)習中發(fā)展學生的學科素養(yǎng)：通過鈣元素對人體健康的重要作用的回顧和以貝殼為原料制取碳酸鈣流程的思考，引導(dǎo)學生進一步認識化學對滿足人民日益增長的美好生活需要的重大貢獻。通過對補鈣劑成分的定性和定量探究，引導(dǎo)學生從問題出發(fā)，依據(jù)探究目的，設(shè)計探究方案，運用實驗的方法進行探究，通過分析推理對假設(shè)加以證實，形成證據(jù)推理意識。通過對含鈣物質(zhì)間轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，提升學生的化學知識結(jié)構(gòu)化水平，幫助學生形成變化的觀念和守恒的思想。

真實、具體的問題情境是學生化學核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺，設(shè)計真實情境下不同復(fù)雜和陌生程度的問題解決活動，能促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變，使學生在解決問題的活動中逐步發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)。現(xiàn)代認知心理學表明：學生對學習內(nèi)容的認知和學習，與其所發(fā)生的情景有密切關(guān)系[6]。好的問題情境，不僅能幫助學生體驗問題解決過程中的困惑和解決問題后的喜悅，還能幫助學生認識到學習化學對提高人類生活質(zhì)量和促進社會可持續(xù)發(fā)展的重要作用，培養(yǎng)學生的社會責任感和參與意識。而義務(wù)教育化學課程標準也強調(diào)，不應(yīng)孤立地對基礎(chǔ)知識和基本技能進行測試，要注意聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，取用鮮活的情景。真實的問題情境能使學生以積極、愉悅的情感投入到學習中去，成為學習的主體。

情景素材可以從不同角度去挖掘：①從社會生活的角度，例如復(fù)習金屬及其化合物時利用脫氧劑或易拉罐作為素材，復(fù)習碳酸鈣時利用補鈣劑或牙膏作為素材，進行物質(zhì)組成專題復(fù)習時以銅綠為素材。②從化學實驗探究的角度，例如復(fù)習酸堿鹽性質(zhì)時以某次實驗中的廢液或敞口放置的氫氧化鈉樣品為素材。

3.構(gòu)建基本脈絡(luò)，設(shè)計系列問題

對某補鈣劑的探究問題設(shè)計如下：

（1）鈣元素對人體健康的重要作用？因缺鈣而導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松、佝僂病等患者應(yīng)在醫(yī)生指導(dǎo)下服用什么藥品？

（2）常見補鈣劑主要成分有碳酸鈣、乳酸鈣、檸檬酸鈣、葡萄糖酸鈣、乙酸鈣等，（出示某補鈣劑樣品）該補鈣劑包裝盒上標明主要成分為碳酸鈣，怎樣設(shè)計實驗驗證？設(shè)計實驗方案，寫出實驗方法、現(xiàn)象和結(jié)論，說出實驗依據(jù)。

（3）碳酸鈣難溶于水，服用后如何被人體吸收？反應(yīng)原理是什么？會不會有什么副作用？不適于什么樣的病人？

（4）該補鈣劑包裝盒上標明：產(chǎn)品規(guī)格：1.04g/片，每片含鈣273.5mg。怎樣通過實驗證明標識中鈣的含量是否符合實際（假設(shè)補鈣劑中其他成分不溶于水、不與酸反應(yīng)、耐高溫）？設(shè)計實驗方案，畫出實驗簡圖，寫出實驗步驟和實驗原理。交流討論，對比實驗方案的優(yōu)劣，根據(jù)所給實驗用品確定實驗方案，進行實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

（5）查資料知，藥用碳酸鈣可以貝殼等為原料制得。如何用貝殼制得碳酸鈣？利用所學知識設(shè)計方案，畫出流程示意圖。寫出有關(guān)變化的化學方程式。

（6）本節(jié)課涉及到的含鈣元素物質(zhì)有哪些？它們之間存在怎樣的轉(zhuǎn)化關(guān)系？畫出轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。

問題解決主題教學一般要設(shè)計系列問題，即問題串，像上述對碳酸鈣型補鈣劑的探究，就是設(shè)計一系列問題，從碳酸鈣的作用，到定性探究，到補鈣原理、可能的副作用，到定量探究，再到如何制取碳酸鈣。問題步步深入，符合知識發(fā)展的邏輯順序和學生的認知規(guī)律，從易到難，從定性到定量，從封閉到開放。

問題解決始于問題的表述。好的問題應(yīng)具有以下特點：首先，應(yīng)是知識豐富型問題，學生解決該問題時需調(diào)用大量的已有知識、方法，問題應(yīng)與學生已有的知識經(jīng)驗密切聯(lián)系，問題的設(shè)計能引導(dǎo)學生找出穿越問題空間的路徑[7]，利于學生運用類比、遷移等方法，把過去解決問題的知識、經(jīng)驗應(yīng)用到新的相似問題的解決中，在解決新問題過程中，鞏固舊知、形成能力、提升素養(yǎng)。其次，問題的設(shè)計應(yīng)注重科學方法的滲透，學生在解決問題過程中，需要使用一些重要的化學研究方法，特別是通過以實驗為主的方式對假設(shè)進行證實或證偽，體現(xiàn)化學的學科特點。上述對碳酸鈣補鈣劑的探究問題，幾乎涉及到初中化學中所有與碳酸鈣有關(guān)的知識，包括碳酸鈣在自然界的存在、用途、性質(zhì)、制法等。解決上述問題時需要調(diào)用的方法也多種多樣，除了一般性的分析、討論、交流、比較之外，在解決問題（2）“驗證補鈣劑成分”和問題（4）“補鈣劑碳酸鈣含量是多少”時，要用到科學探究的方法;在解決問題（4）“補鈣劑碳酸鈣含量是多少”和問題（5）“以貝殼為原料制取碳酸鈣”時，要用到元素守恒的方法;在解決問題（6）“含鈣物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系”時，要用到建模的思想。另外，好的問題還應(yīng)具備發(fā)散性或開放性，存在多種不同的解決問題的路徑。上述問題（4）定量探究補鈣劑碳酸鈣含量，就存在多種方案：可以將樣品強熱，測定加熱前后固體質(zhì)量變化，再根據(jù)固體減少的質(zhì)量即二氧化碳的質(zhì)量求得樣品中碳酸鈣的質(zhì)量;可以將樣品與鹽酸反應(yīng)，測定釋放出的二氧化碳氣體的質(zhì)量或體積，從而求得樣品中碳酸鈣的質(zhì)量;而測定樣品與鹽酸反應(yīng)釋放出的二氧化碳質(zhì)量的方法也不唯一，可以是測定樣品與鹽酸反應(yīng)的裝置（含藥品）在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化，也可以用氫氧化鈉吸收二氧化碳，測定實驗前后盛有氫氧化鈉的裝置質(zhì)量變化。問題（5）以貝殼為原料制取碳酸鈣的方案也不唯一：可以是將貝殼高溫煅燒，得到生石灰，除去雜質(zhì)后，將生石灰溶于水得到石灰漿，再將二氧化碳氣體通人石灰漿，即可得到純度較高的碳酸鈣;也可以在得到石灰漿后加入碳酸鈉溶液，從而制得碳酸鈣。

素養(yǎng)為本的問題解決主題復(fù)習，以生活中常見的物質(zhì)或?qū)嶒灛F(xiàn)象為素材創(chuàng)設(shè)問題情境，將教材中不同章節(jié)的知識、技能、能力等要求重新整合，使之成為合理的、系統(tǒng)的、新的知識結(jié)構(gòu)體系和方法結(jié)構(gòu)體系，以問題解決為主線，倡導(dǎo)學生積極、自主地參與問題解決，關(guān)注學生在問題解決過程中的情感體驗、方法培養(yǎng)和價值觀的形成。核心素養(yǎng)的發(fā)展是一個自我建構(gòu)、不斷提升的過程，教師應(yīng)圍繞素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學生開展問題解決學習，促進學習方式的轉(zhuǎn)變。

參考文獻

[1]任紅艷.化學問題解決及其教學的研究[M].北京：高等教育出版社，2008

[2]王祖浩.化學問題設(shè)計與問題解決[M].北京：高等教育出版社.2006

[3] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012

[4] 王晶.九年級化學[M].北京：人民教育出版社，2012

[5] 中華人民共和國教育部，普通高中化學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018

[6]約翰.D.布蘭思福特.人是如何學習的[M].上海：華東師范大學出版社，2002

[7] S.Ian Robertson。問題解決心理學[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2004