摘 要:文章深入分析了問題導向式教學法在高中化學教學中的應用意義及路徑。以“氮的循環”相關知識點教學為依托,教師詳細論述了高中化學問題式導學課堂模式下,問題預設、問題發現、問題解決、問題評價等四大步驟的具體推進方式,為一線教師深推教學改革,構建問題導向式高中化學課堂提供了可借鑒的經驗與方法。
關鍵詞:問題導向式教學;氮的循環;高中化學
隨著以“立德樹人”為核心的素質教育理念在高中化學教學中的落地,“滿堂灌”式的傳統教學備受爭議,新的探究學習方式方興未艾[1]。如何在保證高中生化學學習主體地位的基礎上,引導學生在有限的課堂時間內系統、高效地掌握化學知識,提升化學素養,已經成為當下高中化學教師必須解決的問題。而選擇既能發揮教師教學“主導”作用,又能彰顯學生學習“主體”的問題導向式教學法,正是高中化學教師破解現實教學難題的有效方法。
一、問題導向式教學法
問題導向式教學即教師在充分了解基本學情的基礎上,通過創設問題情境,激發學生知識學習和探索主動性,并依據情境任務難度,組織學生利用自主學習、合作探究等方式,發現、提出、分析、解決問題,獲取知識、技能與方法的教學模式。問題解決是問題導向式教學活動推進的線索和目的,也是該教學模式下學生獲得學科知識、發展學科核心素養的載體。
二、問題導向式教學法引入高中化學課堂的意義
(一)提升學生的化學核心素養
新課標下的高中化學課堂是以核心素養養成教育為目的的課堂,而化學核心素養的養成需要讓高中生經歷用化學知識、化學思維解決真實問題的全過程[2]。只有依據具體的教學內容,建構真實可感的化學問題,讓學生能在情境中提出問題、展開探究,以化學的知識、化學的思維方式解決問題,提升自我,逐漸形成高中化學學習中的必備品質和關鍵能力。
(二)培養學生化學學科思維
培養學生化學學科思維的關鍵是要轉變學生“學”的方式。在基于問題導向式教學的高中化學教學中,教師會以啟發、互動、探究等多種方式傳遞化學知識,以問促思,幫助學生在學習中釋放潛能,在溝通交流中修正個人思想,提升自身思維邏輯性,獲得化學學科思維。
(三)推動課堂師生關系變革
在問題導向式課堂中,教師的“導”是圍繞學生的“學”展開的,為學生的“學”服務的,這便有效推進了高中化學課堂中師生身份角色的轉變,形成了教學相長的良好互動格局,以及新型的課堂師生關系。
三、問題導向式教學法在高中化學教學中的應用路徑
問題導向式教學圍繞“問題”而進行,其在高中化學教學中的應用大致可分為:“問題的預設—問題的發現—問題的解決—問題的評價”等四個階段。
(一)問題的預設
問題預設階段是問題導學式課堂推進的第一階段。在該階段中,教師需統籌分析教情、學情,基于課標、教材明確問題設置目標,秉承情境性、有效性、適應性原則,設計探究問題,構建有意義、有規則的問題鏈,為教師在化學教學中,以問題驅動探究奠定基礎。
(二)問題的發現
問題的發現環節,也被稱為問題的提出環節。在問題導向式高中化學課堂推進期間,教師會搜集貼合學生生活的趣味化教學資源,創設真實可感的化學問題情境,以情境吸引學生。而在以情境吸引學生期間,教師也要引導學生提取情境中的關鍵信息,整合情境資源及已有知識經驗,發現并提出化學問題。
(三)問題的解決
問題的解決環節即問題提出后,學生利用自主思考、合作探究、化學實驗等方式解決并獲取化學知識的過程。在這一期間,教師需尊重學生的主體地位,用好化學學習探索預設支架,也要做好學情監督與反饋,關注課堂新問題的生成與解決,以提升課堂的有效性。
(四)問題的評價
問題的評價環節是問題導學式模式下高中化學課堂的鞏固環節。基于教學評一致性原則,在問題評價環節中,教師需落實“立德樹人”原則,對學生的問題解決過程進行全面評估、多元評估,突出評價學生的問題解決能力,落實核心素養養成目標。
四、基于問題導向式教學法的高中化學教學實踐
在明晰了問題導向式教學法在高中化學教學中的應用路徑之后,筆者以該路徑為依托,展開了“氮的循環”相關知識點的教學實踐,并結合教學實例,對基于問題導向的高中化學課堂教學構建步驟細化如下:
(一)統籌分析,做好問題預設
在構建基于問題導向式教學的高中化學課堂之前,教師首先要對化學課堂教學內容進行問題化處理,在統籌分析課標、教材、學情的基礎上,提煉出與課時教學目標一致的教學問題鏈,形成能驅動學生探究的課堂問題線。
1.分析課標
在進行問題預設之前,教師首先要提煉出高中化學新課標中與教學內容相關的要求,統整要求,確定問題預設大方向。例如,在“氮的循環”相關知識點教學前,教師從內容要求、教學提示、學業要求三部分入手,搜集整理出課標中與“氮的循環”相關的內容。分析這些內容,教師發現,新課標強調讓學生掌握“氮及其化合物的性質,明確氮的循環與轉化路徑”,且鼓勵學生結合真實情境和化學實驗展開本部分知識探究。
2.分析教材
作為教學活動推進的現實依托,教材分析也是必不可少的。以魯科版高中化學必修一“氮的循環”相關內容教學為例,筆者將教材內容分析細化為如下兩部分內容:
(1)分析內容關聯,厘清教學地位
高中化學教材知識編排具有系統化、體系化特征[3]。在分析教材時,教師需找到整個教材中與化學教學關系密切的部分,更好地定位課堂教學。“氮的循環”屬于高中化學中“元素化合物”知識模塊,在研究本部分內容前,學生已經學習了鈉、氯、鐵、硫等單質及其化合物的性質,并且掌握研究物質性質的一般方法和程序。故本課時,從某種意義上來說是一堂整合復習課,旨在加深學生對元素及其化合物性質研究與認知,滲透轉化與守恒
思想。
(2)分析課時內容,定位問題設計目標
在分析教材時,教師需分析課時教材內容的內在編排邏輯,找出課時教學中的顯性和隱性目標,進一步明確課堂問題的預設方向。在“氮的循環”相關知識點教學中,應充分考慮學科與自然、生產、生活之間的密切關聯,設計“自然界中的氮循環”“氮循環中的物質及物質之間的轉化”“人類活動對氮循環和環境的影響”等三部分內容,以層次遞進的方式,讓學生逐步深化自身對氮及其化合物的認知,搭建了階梯。故在定位課堂教學目標時,教師需關注“氮的循環途徑”“氮的固定方式”等顯性教育內容,也要指出“預測氮的化學性質的角度”“認識同類物質的常用方法”等隱性教育內容,確保問題導向式教學實現對學生學核心素養的培養。
3.分析學情
分析課標、教材,定位的是問題設計的方向。而分析學情則是定位問題解決的難度。只有充分了解學生的課前能力與基礎,教師才能辨別所設問題是否符合學生的最近發展區,是否具有適應性和有效性。如在“氮的循環”相關知識點教學前,教師以課前測驗的方法,檢驗學生對鐵、硫及其相關物質的學習及掌握情況,結果發現學生對這些知識的掌握多處于機械記憶水平,不能做到融會貫通,這就意味著讓學生獨立完成“氮及其化合物”的研究是有難度的,需要教師設計合理的問題支架。
4.形成問題線
在厘清課標、教材要求,明確問題導向教學實施目標及基礎后,教師可根據具體教學內容預設教學路徑,整合課堂問題,形成能驅動學生探究的問題線。比如,在“自然界中的氮循環”部分知識教學中,教師設計問題線如下:
(1)雷雨天為何會促進莊稼生長?
(2)分析氮在自然界中循環,你能從哪些角度入手對循環物質進行分類?
(3)氮氣具有哪些化學性質,怎么預測?
(4)氮常見氧化物,NO和NO2有何性質?
以上問題指向課時教學中的不同要點,對學生獲取課時知識內容有較強的引領和促進作用。
(二)創設情境,力促問題發現
問題是問題導學式高中化學課堂的推進線索。在推進基于問題導學的高中化學時,教師首先要創設好問題情境,以情境啟迪思考,助力學生對課堂問題的自主提出與發現。以“氮的循環”相關知識點教學為例,筆者梳理出化學課堂問題情境創設方法如下:
1.融入生活,設計問題情境
化學與生活息息相關。以化學在生活中的應用案例為素材,創設問題情境,將有效激活學生的探究熱情,提升學生在提出、分析和解決問題時的主動性。如在“氨氣”的物理性質知識探究期間,教師以媒體呈現了液氨泄漏新聞報道,設計生活化問題探究情境,為學生從報道中提煉信息,分析總結氨氣的物理性質,并基于個人猜想,設計相關實驗搭建了支架。
2.基于實驗,創設問題情境
實驗是高中生喜愛的化學學習方式。基于實驗創設化學問題情境同樣能在驅動學生自主發現問題的同時,為學生的后續提供必要的素材支持。例如,在“氨氣的性質”探索導引期間,教師演示了濃氨水和濃鹽酸反應實驗場景,通過讓學生觀察和分析演示實驗中“冒白煙”的現象,自主猜測,形成對該反應微觀實質的探索欲望,提出問題及氨氣性質設想。
(三)搭建支架,助力問題解決
學生是問題導向式課堂上的知識探究主體。在以問題驅動學生進行化學知識探索時,教師需基于學生的學習基礎和特點,搭建合理的問題解決支架,幫助學生克服自身知識思維誤區,解決情境問題,獲取化學知識與能力上的提升。
1.設計資料卡,搭建知識支架
問題導向式學習過程是教師引導學生通過解決問題來不斷獲取新知識、新技能的過程。在解決化學問題期間,學生會受自身知識思維局限,遇到一定的問題解決困境。而設計資料卡,為學生搭建合理的知識支架就是教師解決這一問題的有效方法。比如,在以問題驅動學生探索氨氣的性質及其實驗室制備方法時,教師為學生提供了氨氣的其他快速制法資料卡。以圖文并茂的形式呈現了加熱濃氨水法、將濃氨水滴加到固體強堿或生石灰上制取氨氣等相關制取方法,以資料提供的方式拓寬學生的知識和思維視野,為學生在實驗情境下深度理解氨氣的性質及其實驗室制備方法搭建知識支架。在資料卡的支持下,學生以多種方式回答了“如何制備、收集氨氣”等問題,設計生成了多種實驗方案。
2.設計問題串,搭建問題支架
疑問是思考的起點。在問題導向式高中化學教學活動推進期間,教師可通過設計帶有承接性的問題串輔助學生不斷深化自身對化學知識的探
究[4]。比如,在“硝酸性質”的探究引導中,教師先以多媒體呈現裝有濃硝酸的鐵槽車發生液體泄漏事故的新聞報道文章及圖片,然后問學生“事件中的描述體現了濃硝酸的哪些性質?”以該問題的提出幫助學生從生活走向化學,完成對濃硝酸性質的探究。在學生對濃硝酸性質產生探究興趣后,教師給學生提供一瓶棕色實際瓶裝的濃硝酸,組織學生觀察該液體的顏色、狀態、聞氣味,提煉濃硝酸的物理性質。并展示純濃硝酸和久置后濃硝酸的對比圖,提出問題“濃硝酸放置較長時間后,為什么會顯示黃色,可能生成了什么?”以問題將學生從對濃硝酸物理性質的探究,引入對濃硝酸化學性質的探究。接著,教師再次提出問題“酸的通性是什么?”以問促思,幫助學生將個性化認知,抽象成一般化的思路和見解,有效發展了學生的分析推理能力、抽象總結能力等。
3.設計思維圖,搭建圖表支架
思維導圖的繪制將抽象的化學思維過程以直觀化的方式呈現。通過設計思維導圖,搭建圖表支架,教師進一步關注了學生解決問題的過程,助力了學生對化學知識、方法的抽象匯總。比如,在以問題驅動學生探究“含氮物質的來源及其危害”時,教師呈現知識匯總思維導圖,以圖輔助思考,幫助學生梳理架構本部分知識,形成保護環境、可持續發展的意識。
(四)優化評價,指向學生成長
評價環節是課堂學習效果的評估和檢驗環節,也是課堂教學效果的鞏固和提升環節。在基于問題導學的高中化學教學活動推進期間,教師需以促進學生發展、落實核心素養為指向,設計學習評價標準,從多元視角入手,全面評估學生,為學生問題解決能力的進一步提升提供方向指引[5]。
比如,在“氮的循環”相關知識點教學中,教師制定基于核心能力培養的學生自我評估量表,以表為依,推進學生自評行動。表內信息大致如下:
1.我能用氮及其化合物性質及轉化關系解釋生活實際中的哪些問題?
2.學習氮及其化合物知識提高并發展了我的思維能力,讓我形成了對部分知識內容的什么認知?
3.我思考問題的方式更豐富,角度更全面。
……
除使用自我評估表格推進學生自評以外,教師還制定《學生課堂行為評價表格》,以小組互評、教師評價等方式評估學生在課堂中的學習行為、思維狀態和學習目標達成情況,以多元、多主體的全面評價,助力了學生內在素養的提升。
結束語
總之,問題導向式教學法,以設置問題為前提,以解決問題為過程,是一種靠問題驅動的生本化、體驗化教學模式。在問題導向式高中化學課堂中,教師要基于現實需要,創設各種各樣的問題情境,讓學生在身臨其境的思考及體驗中,深入了解問題,在問題解決中自主建構知識,在交流互動中提升能力,提升自身學科核心素養。
參考文獻
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[5]賴文花.以問題為導向的教學法在高中化學教學中的應用[J].中學生數理化(教與學),2021(1):78-79.