基于問題解決指向學科理解

摘 要：問題解決是培養學生終身學習能力的重要途徑，也是實現對學生學科核心素養培育的關鍵方式。在高中化學教學中，教師以問題解決為出發點，組織學生探索化學知識，可以在極大程度上促進學生健全化學知識結構的構建，有助于學生化學思維的培養，對于學生化學學習水平提升十分有利。

關鍵詞：高中化學;問題解決;教學策略

隨著新課改的全面實施，在課堂教學中更加看重情境教學、問題導向、互動教學、體驗教學等方式的應用，同時在知識考查上更加偏向于學生利用知識來分析解決問題的能力，強調知識與實際生活的關聯。因此，在實踐中高中化學教師在課堂教學中還需要結合新課改要求，轉變育人模式，引導學生在問題解決中加深對化學學科的理解，促進學生化學核心素養的發展。

一、問題解決及學科理解的內涵

（一）問題解決的內涵

高中階段的學習是一個不斷遭遇問題、解決問題的過程，問題解決是隨著個體終身學習、實踐而存在的能力。從教學的角度看，問題解決是學生學習知識、探索知識的一種本性，是指向知識本質的探究行為，通過問題解決可以很好地培養學生分析綜合、批判創新、反思創造等素養。問題解決是師生結合真實的生活情境，借助科學探究、協作溝通等方式，針對學生學習中面臨的問題，協同制訂問題解決方案，共享交流理念，促使學生朝著預期目標狀態發展。

問題解決教學的關鍵是在課堂教學中教師需要結合教學目標，從問題出發，設置課堂活動，或是結合真實情境、模擬情境，從開放性問題引出學習目標，同時教師并不會給學生設置目標達成路徑，需要學生自己在問題解決中通過自主學習、協作交流、平等對話、創新發現等方式得到知識認知，實現對知識的獲取。同時在此過程中，學生會經歷整個科學探究過程，這對學生自主學習、合作學習、實踐創新等能力發展具有很大幫助。

（二）化學學科理解

從字面意思看，理解是指懂了、了解，從教育學的領域看，理解是學生探究事實本質的結果表現。學科理解簡單來說就是學生在學科學習過程中，通過科學思維解決相關學科問題、認識學科，并創造世界的一個動態化過程。學生在學習過程中面對學科問題、現實生活問題，需要從“學科專家”的角度進行思考，學科理解體現了每個學生都是問題的解決者、創造者。

在新課程標準中指出，化學學科理解主要是對化學課程的知識、思維方式、認知方法進行結構化、本質化的了解，其不僅涉及理解化學學科的知識，還包括理解化學學科的思維品質、認知方法。從學生學習的角度看，化學學科理解可以看作是學生通過相應的學習方法，對化學學科的基本知識關聯、核心觀念、結構體系進行認識的過程，學生通過多樣化的方式來表征化學學科知識，在學習中可以認同化學學科的知識內容及育人作用，能從化學的角度對世界進行分析、探索，可以借助化學知識來解決生活中與化學相關的問題、社會話題。

二、問題解決下的高中化學教學轉型路徑

（一）做“有問題”的教師

在新課程標準中關于教學建議提出，教師要通過多種途徑、多種方法來增進關于化學學科的理解。在實踐教學中，高中化學教師應該做一個“有問題”的教師，在日常教學、專業學習、教學研究等過程中，必須盡可能多地思考“為什么這樣教？還可以怎樣教？”教師要帶著學科問題、教學問題去學習、解釋化學教材知識點背后的本質，審視、研究課堂教學的科學性，不能片面地開展教學活動。如“配置一定物質的量濃度的溶液”是高中生在化學學習中必須掌握的實驗，也是化學實驗的基礎，在以往的教學中，教師并沒有深入思考為什么教材中會設置這部分內容，這也導致教師難以深層次地引導學生認識如何用物質來準確地配置溶液。又如從元素周期律可以知道，氣態氫化物在穩定性上NH3>CH4，而從功能鍵上看C-H的鍵能是415.3kJ/mol，N-H的鍵能是390.8kJ/mol，穩定性上CH4>NH3。要想弄清楚這些問題，教師不能“想當然”，需要不斷查找資料、文獻，甚至是自己親自做實驗來論證。

對高中化學教師來說，在平常教學中應該經常性地對自己的教學活動進行反思，并且要審視自己對化學學科理解的不足，保持專業學習熱情，從問題出發不斷豐富自身的認知，提高自身的化學學科理解程度。高中化學教師在平常需要深入研讀新課程標準，認真分析新教材，并且要主動學習關于化學教育的相關知識，積極地參加相關教學培訓活動，增強自身科學探究意識，圍繞問題開展教學研究，切實提高自身的教學水平，為學生良好發展打下基礎。

（二）實現“有問題”設計

在高中化學教學中，為了幫助學生更好地理解化學學科，并且能靈活地處理化學學習中的問題，教師就需要注重在教學設計階段從問題入手，借助問題引導學生開展深度學習。在過去高中化學教師引導學生獲取知識時，大多是引導學生簡單地學習化學知識、公式、原理等表層內容，然后要求學生開展大量的習題訓練，從而達到學生對化學知識深入感知的目的。這種方式最大的弊端是學生整個學習過程缺乏理解性活動，多以“死記硬背”為主，所以教師還需要借助問題來引導學生實現深度學習，做到從表層符號走向邏輯認知的層面，促進學生學習效果提升。

基于學科理解的化學問題解決教學設計關鍵在于教師要結合知識為學生構建相應的問題情境，指引學生在情境中掌握相應的實驗技能、化學知識，形成化學思維，并在問題解決中體會到化學學習的價值。

例如：教師引導學生學習“氯氣的性質”這部分知識時，教師就可以在課堂上為學生設計這樣的學習環節：利用多媒體展示視頻，有兩輛裝有液氯的鐵質槽罐車從化工廠出來，進入高速路。其中一輛車在行駛過程中突然側翻，很多黃綠色氣體從罐體中泄漏，周圍的人都出現嗓子難受、無法睜眼、難以呼吸的情況。教師引導學生根據視頻討論：化工廠為什么要大量生產、運輸氯氣？運輸氯氣為什么要用鐵質槽罐車？根據視頻總結氯氣的物理性質。為什么槽罐車運輸的是“液氯”而不是“氯氣”？結合生活中液化氣、液氮的運輸行為對氯氣的性質進行解釋。

在這樣的課堂活動中，教師從真實情境入手，讓學生結合生活應用的角度來對化學知識進行審視，樹立“性質決定應用”的化學思想。同時在學生分析情境問題的過程中，教師還需要指引學生透過現象抓住問題本質，結合生活學會應用化學知識，這對學生深入理解學科有極大幫助。

（三）構建“有問題”課堂

在高中化學教學環節，教師要注意引導學生充分開展自主學習、合作學習、創造性學習活動，以此實現對學生綜合能力的培養。“有問題”的課堂教學活動是推動學生核心素養發展的關鍵，也是落實立德樹人根本任務的重要路徑。在課堂上，高中化學教師應該通過開放的姿態，引導學生以探究為核心，以創造為根本，讓化學教學回歸于探究，指引學生科學化對問題進行探究，領略知識探究路程的奧秘，深化學生對學科的理解。在平常教學中，高中化學教師需要善于挖掘課堂上的生成、意外元素，讓學生在問題探究中加深理解。同時在實踐教學中高中化學教師應該鼓勵學生多提出自己的觀點、想法，并讓學生嘗試論證自己的觀點想法，同時教師也可以鼓勵學生之間相互討論交流，傾聽他人的意見想法，開拓學生的思路，為學生的良好成長提供保障。

如上案例中，針對情境中為什么用鐵質槽罐車運輸液氯？這一問題，在課堂上生成新的問題：氯氣是否可以與金屬鐵發生反應？教師可以將學生分成多個小組，讓各組學生對其開展討論、論證。對于這一問題有的學生認為氯氣是不會與鐵發生反應，因為在實踐中化工廠會用鐵質槽罐車來運輸液氯;也有的學生提出氯氣和鐵是可以發生反應的，如同氧氣與鐵發生反應一樣，在常溫下反應速度比較慢，但是在特殊環境下，如加熱條件下就會出現反應。對此教師可以引導學生交流氧氣與鐵的反應知識，并以氧氣與鐵的反應為對照實驗，設計實驗進行論證。在實驗過程中，各組學生可以根據氧氣與鐵的反應實驗為模板，開展實驗操作，借助實驗深化對知識的理解。在實驗中有的學生提出了優化措施，在氧氣與鐵的反應中，將少量細沙放在瓶底，因此在氯氣與鐵的反應中也可以試著將少量細沙放在瓶底。在實踐中將鐵絲放入裝有氯氣的集氣瓶中，觀察后發現沒有明顯現象發生;隨后將加熱后的鐵絲放入裝有氯氣的集氣瓶中，發現有大量棕黃色煙出現。各組學生對現象進行交流討論，并且有的學生嘗試將集氣瓶中裝入少量水，發現溶液呈現棕黃色，提出有氯化鐵的形成。

在這樣的課堂活動中，教師指引學生從不同的角度對鐵與氯氣的反應進行討論，讓學生根據問題設計實驗方案，通過小組合作、自主操作等方式完成實驗訓練，促使學生能在邏輯推理、科學分析中對自身的假設進行論證，以此強化學生問題分析能力、問題解決能力的提升，促進學生科學精神、表達能力的發展。

（四）培育“有問題”學生

新時期下，化工生產對日常生活的影響越來越大，同時社會上發生與化學相關的重大事故也有所增加，一方面是化工生產中的安全問題，另一方面也是由于人們化學風險防范意識相對比較差。在化學課堂上，教學目標大多停留在考試分數的層面，忽視了化學學科的“社會分數”，學生本身的“成長分數”，這無疑會對學生化學知識實踐應用帶來影響。如學生在學習了甲烷知識后，學生能否真正地懂得燃氣泄漏正確處理方法，能否將知識遷移到其他有機化工品生產、存儲、使用中的風險防范上是一個值得深思的問題;學生在學習了氯氣知識后，能否準確、科學地對氯氣槽罐車泄漏進行處理，是否掌握了含氯消毒劑的正確使用方法也是需要深思的問題。

從學科角度看，學生學習知識并不是簡單地為了應付考試，更重要的是做到學科理解，把握學科事實。化學實踐是學生形成化學學科理解的最重要途徑，教師在平常教學中應該指引學生通過化學知識學習、化學思維遷移應用、真實問題分析來形成“有問題”的學生，促使學生自覺地對未知知識進行探索，從中學習應用知識，促使學生可以形成科學的思維。

如在“氯氣的性質”案例中，教師可以根據創設的氯氣運輸車側翻泄漏情境，給出學生知識遷移應用問題：假設你是附近的居民，你會如何自救、幫助他人？如果你是現場的救援指揮人員，你會如何進行現場應急處理，教師可以引導學生開展組內討論活動，要求學生從自救、幫助他人、現場指揮等角度寫一份書面材料，各組學生將自己組的討論成果與其他小組及教師進行交流，其他小組進行補充完善。在這樣的交流討論活動中，學生可以很好地形成團隊互助、同伴協助思維，并且能增強學生的社會責任意識，有助于學生自我保護、安全環保等思維形成，同時還能強化學生復雜問題解決能力的發展。

（五）開展“有問題”評價

隨著教學改革的推進，越來越多的教育工作者意識到對于學生學習評價不能單純地停留在“考試分數”層面，不能培養高分數低能力的學生。新課標指出在化學教學中，教師需要注重學生核心素養的培養，同時教師需要通過真實、具體的問題情境為學生核心素養發展提供相應的表現機會。在實踐中，教師要注意對學生開展“有問題”評價活動，教師以創新創造為切入點，借助真實的問題情境，如真實的工業生產問題、生產實際、社會實踐、化學發展史、科技前沿等內容，在學生問題分析解決中對學生化學知識掌握程度、學科理解程度進行考查，同時教師還可以根據學生的問題解決成果來判斷學生的知識遷移應用能力、交流表達能力、反思批判能力、創新意識、社會責任心，保持對學生評價的客觀性。

結束語

問題解決是學生終身學習能力的重要組成部分，也是實現高中化學課堂教學轉型的重要方向，是實現對學生核心素養培育的關鍵路徑。高中化學教師在日常教學中可以從問題解決為出發點，關注學生化學理念培養，引導學生對問題解決形成基本的化學觀念，完善化學知識結構體系，辯證地理解化學學科，實現對學生的綜合培養。

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作者簡介：王雷雷（1985—），男，漢族，陜西渭南人，渭南市瑞泉中學，一級教師。研究方向：高中化學教學。

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