“素養為本”的化學問題教學實踐研究

李芳啟

摘 要：高中生化學學科核心素養的發展，離不開發現問題和解決問題的過程。為落實化學學科核心素養的培養，探索了“素養為本”的高中化學問題教學基本模型，并運用模型進行“鹽類的水解”教學實踐。結合教學，思考了如何設計有價值的化學問題讓學生自主建構核心知識，如何有效開展化學問題探究活動來培養學生的化學學科核心素養。

關鍵詞：素養為本;核心素養;化學問題教學;鹽類的水解

化學學科核心素養是化學學科育人價值的集中體現，是學生在化學教學活動中形成的科學觀念、健康品格和關鍵能力，是學生終身學習和發展的重要基礎。如何開展“素養為本”的教學是教師教學研究的重點。

科學探究是從問題開始的。高中生核心素養的培養和發展，離不開問題的經歷和解決問題的過程[1]。問題教學法是以問題為載體激發學生學習的興趣，從而進行自主學習、交流探究、歸納釋疑等環節，來發現問題和試圖解決問題，使學生不僅學會核心知識和基本技能，也可以全面發展學科核心素養的一種教學方法[2]。它是一種符合新課程改革理念，促進學生學習方式轉變，提升學生學習動機，讓學生學會思考、學會探索，自主建構新的知識體系，在課堂教學中落實化學學科核心素養培養的教學模式。然而，創設有價值的問題或引導學生自主生成問題進行探究學習并不是一件容易的事。熱鬧的課堂卻沒有提升學生素養的教學還屢見不鮮，這將影響學生能力的發展和課程目標的達成。筆者在長期的教學實踐中，對如何有效實施“素養為本”的化學問題教學進行了探索，有了一些感想。

一、“素養為本”的化學問題教學基本模型

“素養為本”的化學問題教學將必備知識通過一系列問題呈現給學生，把關鍵能力、核心價值等素養的培養蘊藏在問題探究中，串聯各個問題的結論便形成系統知識，凝練各個問題的思維便實現素養提升。其基本模型如圖所示，即依據學生學情和教材的育人價值準確把握教學目標;創設真實問題情境，生成相互關聯、逐層深入的問題，在教師引導下進行以學生為主體的小項目式的問題探究，及時落實“教、學、評”一體化，讓學生在已有知識的最近發展區認識原理和方法，培養科學思維;精心設計基礎型、能力型試題鞏固教學效果，實現學習進價。

學情與教材分析教學目標教學活動教學評價

“素養為本”的化學問題教學基本模型

二、“素養為本”的化學問題教學實施過程

1.學情與教材分析

可通過師生交流、教學反饋、同行研討來了解學生學情，也可以設計問題進行課前前測來準確判斷學生的學前知識、思維習慣和學習障礙。通過分析了解到，學生已經初步掌握化學平衡、電離平衡和溶液的酸堿性概念，具有分析簡單平衡體系中各種粒子微觀行為的能力，并能用離子方程式進行表征，但邏輯推理能力、抽象思維能力較弱。

鹽類的水解是電解質溶液平衡體系的重要組成部分，是在新體系中綜合應用平衡原理、水的電離和溶液酸堿性知識，是培養學生化學學科核心素養的重要素材。

2.教學目標

（1）通過實驗讓學生產生認知沖突，再以層層深入的問題引導學生探究鹽溶液呈酸堿性的原因，結合三重表征建立化學學科觀念。培養學生的證據推理、科學探究素養，提升合作探究的品質。

（2）通過評價建立分析鹽溶液酸堿性的思維模板，遷移應用于新的鹽溶液，對比不同鹽溶液的共性，自主建構鹽類水解的概念，培養模型認知等素養。通過數據分析，認識鹽類水解的程度，提高學生尋找證據能力。

（3）利用希沃授課系統，高效進行師生互動、生生互動，在“教、學、評”過程中生成新知識，實現教學與信息技術深度融合，促進學科思維的建立。

3.教學過程

（1）創設情境，體驗思考

【師】使用希沃授課系統實時投影實驗，讓學生觀察。

實驗一：教師展示工業除鐵銹方法（生銹鐵釘在NH4Cl溶液中浸泡后與浸泡前進行對比）。

實驗二：學生將打磨過的鎂條插入NH4Cl溶液中，觀察現象。

【生】描述現象，質疑NH4Cl溶液是否呈酸性？

設計意圖：在真實情境中讓學生對NH4Cl溶液的組成產生認知沖突，激發學生的探究欲望，主動提出問題，進行探索。

（2）生成問題，解決問題

問題一：如何檢驗NH4Cl溶液呈酸性？

【生】使用酸堿指示劑、pH計等檢驗NH4Cl溶液呈酸性。

問題二：NH4Cl溶液為什么呈酸性？

【師】讓學生思考、交流探索，適時用預設問題引導。

如何判斷溶液的酸堿性？H+和OH-有哪些來源？單從電離來看，c（H+）與c（OH-）的大小關系如何？是否存在影響c（H+）和c（OH-）的相互作用？NH4+和OH-為什么會結合？相互作用對水的電離產生什么影響？c（H+）和c（OH-）有什么變化？

【生】探討NH4Cl溶液呈酸性的原因，嘗試用化學符號表征反應過程。

【小結】評價分析NH4Cl溶液呈酸性的方法，書寫方程式。

問題三：其它鹽溶液是否也呈酸性？

【生】用pH計測定0.1mol·L-1CH3COONa、AlCl3、NaClO、KNO3溶液的pH，并判斷溶液的酸堿性。分析CH3COONa溶液呈堿性的原因。

【小結】歸納分析鹽溶液酸堿性的思維模板。

【師】能否用此模板分析其它鹽溶液？請總結鹽溶液呈酸堿性的共同之處？

【生】提練鹽類水解的概念和本質。

問題四：鹽類的水解有什么規律？

【師】合理利用學生思考生成的問題，適時用預設問題引導。

所有的鹽溶液都能發生水解嗎？發生水解的鹽有什么特征？CH3COONa的水解平衡常數K的表達式如何書寫？CH3COO-的Kh能否與CH3COOH的Ka關聯起來？在一定溫度下，Ka越小時Kh如何變化？

【生】感悟新知識：越弱酸的酸根離子水解能力越強。

問題五：鹽類水解的程度如何？

【師】實驗測得0.1mol·L-1CH3COONa溶液pH為8.87，你能分析溶液中各種微粒的濃度嗎？CH3COO-的水解率是多少？

【生】分析數據，認識鹽類的水解程度小。

【師】展示文獻資料（常溫下多種0.1mol·L-1鹽溶液的pH和水解率），鞏固學生認識。

設計意圖：抓住學生主動探究NH4Cl溶液的時機，利用相互關聯的問題帶動學生探尋研究方法，推理水解原理，建立思維模板，遷移運用思維模板分析多種鹽水解的本質，凝練概念;通過探究Kh與Ka關系、分析實驗數據，從定性和定量兩個層次讓學生體驗鹽類水解的規律和特征，建構新的知識。通過宏觀（實驗現象、真實經驗）—微觀（微粒組成、微粒間相互作用）—符號（水解方程式）表征發展學生微粒觀、變化觀、平衡觀;通過探究釋疑學會科學探究，發展證據推理、模型認識等素養。

（3）總結提升

【歸納】學生描述思維過程和新建知識，教師用思維導圖呈現。

【遷移·應用】分析鹽類水解在生產、生活中的應用。

設計意圖：回顧知識的形成過程，學會發現問題并解決問題，串聯各問題結論，形成完整的知識體系。建立化學來源于生產生活，并應用于生產生活的學習模式，體會化學對社會發展的作用。

三、“素養為本”的化學問題教學反思

1.基于素養培養，設計有價值的問題

問題的價值決定化學問題教學的質量。僅有“是不是”“是什么”等淺層次問題的教學，不能發展學生的高階思維，無法實現教學目標。有價值的化學問題要符合以下特征：

（1）問題要著眼于化學學科核心素養的發展。每個問題都要讓學生更主動參與教學，更全面認識知識的生長過程和方法的選用原則，更接近事物變化背后隱藏的本質和規律。發現型問題不僅能讓學生在探究中掌握新知識、重建認知結構，也能讓學生產生共鳴、加深教學體驗。因些，教師要深刻理解教學內容，把握事物本質，提出發現型問題培養學生的化學思維，形成化學觀念。

（2）問題要源于教材而不拘泥于教材。教材是專家詮釋知識的最優方案，是教師教學的重要參考。但是，只局限于教材內容的問題容易讓課堂乏味。教師要深挖教材中的育人價值，聯系地方特色、生產實際等情境，設計發散思維的問題，再通過交流探究形成共識。

（3）問題要符合學生的認識規律。適宜難度的問題可提高學生學習積極性，培養學生自信，更好發揮學生的主體作用。因此，要充分了解學生的認識水平和能力，實施分層教學;要系統設計化學問題的探究順序，適當給予知識支持，讓學生深度參與教學。

2.有效開展問題探究活動，實現知識的自主建構

在探究活動中，學生解決問題的程度越大，自主建構的知識就越多，獲得的體驗就越深，化學核心素養發展就越快。有效的化學問題探究活動要做到以下幾點：

（1）注重提問的時機。問題探究活動要改變以完成教學進度為目標的傳統模式，做到學生不惑不提問，方向不偏不引導。即讓學生產生認識沖突或形成思想共鳴后再提出問題;給學生充分探索時間去發現知識、訓練學科思維。另外，探究活動中不要局限于預設問題，要應用巧妙的語言將學生提出的對教學有啟發作用的思路和課堂生成的有價值的問題促進學生建構知識。

（2）提高解決問題的效率。要提高解決問題能力就是要引導學生快速辨析問題的本質，對可能出現歧義的地方進行探究，對問題進行表征，將問題與知識有機結合[3]。深度融合信息技術有利于把握問題內涵，在收集和處理信息中找到解決問題的方法;充分利用化學實驗可提高學生學習的內驅力，讓學生活動起來，學會用實驗和數據推理知識或驗證猜想;熟練使用三重表征、思維導圖等方法可將知識的生長和思維的發展過程可視化，促進知識體系建立。

（3）實施“教、學、評”一體化，及時歸納提升。以學生為主體的問題探究活動難免產生錯誤的認識，不僅需要教師進行評價，更需要讓學生積極參與評價。學生更樂于參與同齡人的探討，更容易聽取同齡人的建議和觀點。學生在評價中學會透過現象看本質，抓住問題的關鍵，明確新的方法、原理。一堂課有若干個問題探究活動，通過學生評價分別形成正確知識，串聯各個問題的結論，便能實現知識升華。

通過開展化學問題教學，發現學生更積極參與課堂，更重視知識的形成過程。特別是面對真實情境，學生敢于質疑，快速抓住問題要點，主動討論方法，探尋答案。這些說明化學問題教學能改進教學模式，提升科學品質體驗，落實化學學科核心素養的培養。

參考文獻

[1]杜開顏.基于核心素養的高中化學問題教學法探析[J].福建基礎教育研究，2018（05）：108-110.

[2]王晨.問題教學法在高中化學概念教學中的應用研究[D].華中師范大學，2015.

[3]羅淑娟，吳艷.淺談學科核心素養視角下的高中化學教學[J].學周刊，2020（02）：19.