摘" 要:問題教學法是以學生現有的知識結構為基礎設計問題,由問題引導其深入探究學科知識的教學方法。化學知識的抽象性和邏輯性使化學學習具有一定的難度,而運用問題教學法開展化學教學,有助于激發學生的主觀能動性,掃清學習障礙,提高課堂教學活力,為學生綜合能力和學科素養的提升創造了良好的學習環境。文章分析在高中化學教學中運用問題教學法的意義和原則,提出創設問題情境、設置梯度問題、提出實驗問題和設計生活問題等策略,以期通過問題教學法的有效運用,完善高中化學的教學結構,提高教學水平。
關鍵詞:高中化學;問題教學法;問題驅動
高中化學教學以問題教學法為主要教學手段,旨在通過問題建構和問題驅動,引導學生自主思考和探究,有效解決傳統化學教學模式中學生學習興趣不足、學習效率低下的問題,為課堂教學注入活力的同時,體現學生的學習主體地位。問題教學法的運用強調問題的科學設計和學生的自主探究,教師應該將問題教學法貫穿于高中課堂教學的始終,打造周期性的問題教學模式,以問題為載體,體現教學內容的關聯性,強化學生對知識的掌握,提高其思維能力水平,為高效實現教學目標提供有力支持。
一、在高中化學教學中運用問題教學法的意義
1. 指明課程探究方向
問題教學法的運用目的在于幫助學生明晰學習思路,深入理解學科知識,發揮問題導向作用,使學生明確課程探究的學習重點,提高學習效率。高中化學教學中運用問題教學法的關鍵在于對知識點的提煉與整合,教師將知識點濃縮成具體的問題,由問題引發學生對知識的思考,可以幫助學生明確學習方向,調動學生的學習積極性。
2. 引導學生深度學習
化學是一門工具性學科,學生學習化學知識要以實際應用為目標。化學學科與現實生活聯系緊密,教師運用問題教學法引導學生思考理論知識的生活化應用方法,可以促進學生在課堂中的深度學習,提高其學科知識水平。教師可以利用問題引發學生對化學知識的深入思考,串聯相關教學活動,優化課堂教學流程,提高學科教學效果。
3. 鍛煉問題解決能力
運用化學知識解決實際問題是學生學習化學的最終目標。問題教學法以教材為基礎,以問題引導學生思考化學知識在解決實際問題中的應用方法,認識化學知識的應用價值,此為問題教學法的具體運用思路。在高中化學教學中,教師提出待解決的實際問題,引導學生經歷思考問題、分析問題和解決問題等環節,并以相關實踐活動為載體,搭建問題探究平臺,有效鍛煉學生的問題解決能力。
4. 豐富課堂教學手段
在傳統的化學教學模式中,學生獲取知識的唯一途徑來自教師,課堂教學以“教師講什么,學生聽什么”為基本形式,導致課堂氛圍沉悶,教學形式單一,不利于發展學生的綜合能力。通過運用問題教學法,化學知識將以新穎的形式呈現,既能激發學生的學習熱情,又能豐富課堂教學手段,營造良好的探究學習氛圍,助力學生實現高效學習,增強學習體驗感,收獲學習自信心。
二、在高中化學教學中運用問題教學法的原則
1. 指向性原則
利用問題展開教學,需要保證問題的指向性。教師需要以教材為問題設計的載體,基于《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》的基本要求,在梳理課程知識點的基礎上,有針對性地設計教學問題。通過發揮問題的驅動作用,整合相關教學資源,引導學生明確課程學習的具體方向,建立知識體系,提升教學實效性。
2. 漸進性原則
問題教學法的運用需要面向學生,以學科基礎和實際學情為問題設計的依據。教師應該遵循漸進性原則,了解學生的潛力,分析其化學應用能力水平,以學科特點為起始點設計針對性問題,使學生在問題的引導下,較好地適應高中化學教學模式,提高學習效果。教師設置漸進性問題,有助于學生逐步深入探索教學的重點和難點,達成深度學習的目的,并且能夠滿足學生的個性化學習需求,實現共同發展的目標。
3. 有效性原則
有效性原則要求問題教學法的運用要促進既定教學目標的順利實現,提升學科教學的有效性。教師應該建立化學理論和概念均以實際應用為歸宿的認識,運用問題教學法提高學生的知識水平、實踐能力、問題解決能力,使問題教學法發揮實際效用,強化學生的化學學習能力。
三、在高中化學教學中運用問題教學法的策略
1. 創設問題情境,引出課程內容
課程導入是課堂教學的首要環節,起到奠定教學基調的重要作用。教師要通過問題教學法使課程導入環節更具新意,既能調動學生的學習積極性,又能給予其良好的探究學習體驗。教師可以將問題教學法與情境創設法有機融合,通過整合課程知識設計有深度的問題,圍繞問題創設特定的教學情境,幫助學生明確課堂學習方向,創新課程導入方式。教師應該圍繞教學重點和難點設計導學問題,根據學生的化學學習興趣創設問題情境,凸顯問題教學的指向性,發揮問題的引導作用,使學生有目的地探究學科知識,為課堂教學目標的實現創造良好開端。
例如,人教版《普通高中教科書·化學》(以下統稱“人教版教材”)必修第一冊“物質的量”這節課的理論性較強,教師可以圍繞“物質的量”這一重要概念設計導學問題。考慮到“物質的量”這一物理量和“摩爾”這一單位對學生來說較為陌生,教師可以運用情境創設法,搭建微觀與宏觀之間的橋梁,使學生結合情境內容和生活經驗,理解課程相關概念,形成聚微成宏的科學思維。在“如何稱量一粒米的質量”這一教學情境中,教師鼓勵學生提出自己的想法和建議,旨在引導學生提出“可以先稱量100粒或1 000粒米的質量,再除以米的數量”。這一理論性的方法,使學生通過情境思考認識到“可以通過集合體的方式表示或計算一些微小的、不方便計量的物體的相關問題”這一方法。隨后,教師提出問題:“在化學微觀世界中,可以用哪些方式表示某種物質的量?”由此引出本節課的重要概念——“物質的量”的定義、單位,以及阿伏加德羅常數的定義、符號,在此基礎上提出“如何在化學領域應用‘物質的量’?”這一關聯問題,使學生明確本節課的學習方向,即探究“物質的量在化學反應中的表示方法”。
從生活情境過渡到化學領域,由生活問題引出化學問題,能夠有效激發學生對“物質的量”相關知識的學習熱情。在問題的引導下,學生能從微觀視角認識到化學中物質間發生的反應是原子、分子或離子之間按一定數目關系進行的,無法用肉眼直接看到,也難以稱量,因此需要使用“物質的量”這一集合體進行表示。至此,課堂學習方向逐漸明確,學生將基于問題對課程知識展開深入探究,實現高效學習的目標。
2. 設置梯度問題,激發探究熱情
問題設計的難度是影響問題教學法實際應用效果的關鍵因素。高中化學知識具有抽象性、邏輯性和系統性的特點,化學教學強調引導學生在逐步探索中接觸課程核心知識,梳理知識間的內在關聯,建構知識體系。教師應該思考運用問題教學法培養學生化學探究意識的方法,有效激發其自主探究化學知識的熱情。教師需要合理把握問題的難度,通過參照課程基礎知識、重點和難點知識設計梯度問題,科學發展學生的化學探究思維,在課堂中營造良好的探究學習氛圍,滿足學生的個性化學習需求,提高學習效率。
例如,在教學人教版教材必修第二冊“認識有機化合物”這節課時,教師可以結合課程知識內容特點設計以下梯度問題:(1)什么是有機化合物?最簡單的有機化合物是什么?(2)甲烷的碳原子成鍵特點有哪些?(3)什么是烷烴?結構具有哪些特點?(4)什么是同分異構現象?同分異構體指的是什么?上述問題包含了本節課的重要知識點,教師可以組織學生開展自主探究活動,從基礎知識入手,跟隨問題鏈逐步梳理課程知識內容,建構完善的知識體系,形成系統的化學學習思維。對于問題(1),學生要了解有機化合物的性質特點、結構特點和多樣性的關系,并明確“甲烷是最簡單的有機化合物”。結合問題(2),學生要在建構“有機化合物”知識體系的基礎上,重點對“甲烷”展開探究學習,掌握甲烷的性質、電子式和結構式等,結合甲烷的結構特點思考有機物分子可能具有哪些結構?問題(3)和問題(4)要求學生就“烷烴”這部分知識展開探究學習,通過聯系甲烷的結構式,思考有機化合物中的原子具有哪些空間位置關系,認識“碳原子化合價達到飽和一類的有機化合物為飽和烴,也稱為烷烴”“化合物具有相同的分子式,但具有不同結構的現象稱為同分異構現象,具有同分異構現象的化合物互稱為同分異構體”。基于這一順序梳理知識點,能夠幫助學生系統了解課程知識結構,提高課堂學習效率。
3. 提出實驗問題,開展實踐活動
實驗在化學課堂教學中占據重要地位。在化學實驗環節中運用問題教學法,能起到激發實驗探究興趣、自主梳理實驗步驟、探討正確的實驗方法等多項作用,保證實驗探究活動的順利開展。教師應該根據教材中實驗模塊的重點內容設計實驗導學問題,通過問題引導學生合作研究實驗思路,制訂實驗方案,并著手開展實驗活動,從實驗現象中獲取結論并驗證結論。如此,既能培養學生的自主學習意識,又可以鍛煉其實踐能力,提高其問題解決能力,讓學生在實驗中實現綜合素質的提升。
例如,人教版教材選擇性必修1“實驗活動3 鹽類水解的應用”在于引導學生探究鹽類水解的原理,思考該原理在實際生產生活中的應用。在實驗導入環節,結合“鹽類水解的應用”這一實驗的重點探究內容,教師可以舉出一些鹽類水解的實際應用案例。關于實驗導學問題的設置,教師應結合上述案例提出問題:“從這些案例中能否分析出鹽類水解的本質?鹽類水解這一原理又可以應用在生產生活中的哪些方面?”使學生明確本次實驗探究的主要方向和實驗目的。隨后,教師組織學生分組進行氯化鐵溶液配制、水的凈化、膠體制備、油污去除四個實驗,讓學生自由選擇實驗項目和實驗設備,小組內合作討論實驗計劃、整理實驗步驟、完善實驗方案。在教師的指導下,各組學生分別開展實驗活動,記錄實驗現象和結果,寫出實驗相關反應的離子方程式,基于鹽類水解的原理思考其具體應用方法。在探究與實踐中,學生認識到化學知識的應用價值,提高學科認知水平。
4. 設計生活問題,培養應用意識
化學知識與實際生活具有緊密的聯系。在運用問題教學法時,要求教師強化問題與生活之間的聯系,以現實問題引導學生思考化學知識的實際應用方法,培養其應用意識,鍛煉其問題解決能力。教師可以圍繞特定知識點,對照生活背景設計開放性問題,確定探究主題,引導學生通過合作交流、自主探究等方式,在主題的引領下探究化學知識的生活應用案例,感受化學的魅力,提高問題教學法的應用效果。
例如,人教版教材選擇性必修3“高分子材料”這節課介紹了一些高分子材料的具體應用,旨在引導學生認識化學材料對人類社會發展的重要性。圍繞課程教學目標,教師提出開放性問題:“生活中的哪些物品是由高分子材料制作而成的?這些高分子材料有什么樣的特點?有什么樣的應用價值?試舉例說明。”借此問題,教師可以組織學生開展以“高分子材料在你我身邊”為主題的綜合性學習活動。學生要形成用化學的眼光觀察生活的學習思維,從化學角度分析高分子材料的化學特性和結構特點,從生活角度了解高分子材料的發明和使用過程,綜合分析、總結高分子材料的優勢。活動中,學生列舉出聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯等高分子材料,并通過自主查詢相關資料或小組合作討論等方式,了解由這些高分子材料制作而成的日常用品。在開放性的主題學習活動中,學生的學科視野得以開闊,學科認知水平逐步提高,能夠在化學學習中形成良好的應用意識,提高學習質量。
綜上所述,從學科教學的角度和學生能力發展的角度來看,問題教學法的運用是高中化學教學發展的必然趨勢,也是教學改革背景下推動高中化學教學創新的有力措施。為此,教師要基于化學課堂教學不同環節的特點,探索多樣化的問題教學法應用途徑,通過問題明確學習目標,借助問題激發學習熱情,圍繞問題開展實驗活動,利用問題實施主題教學,優化高中化學教學流程,引導學生在全過程的化學探究中形成良好的學習意識,發展化學核心素養。
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