問題驅動助力高階思維成長

摘 要：社會信息化的快速發展對人才培養提出了更高要求，在高中化學教學中，教師應注重培養學生的高階思維，從而滿足時代發展對人才素質的新要求。借助問題驅動手段的實施，有助于增強教學啟發性、實踐性，加深學生對科學探究方法的理解，促進學生高階思維的成長。基于此，論文中指出，在高中化學問題驅動中，教師應遵循精準性、層次性、適度性等基本原則，并且結合對學生認知規律的了解，合理使用初步理解、深入探究、應用實踐、過程評價的問題驅動課堂構建模式，為學生深度學習創造良好的環境。

關鍵詞：高中化學；問題驅動；高階思維

問題是課堂教學的重要組成，具有啟發性的問題能夠更好地釋放學生的思維潛能，促進學生對學科知識的深入探索。在傳統的高中化學教學中，存在問題設置過于單一、提問方式單一等問題，導致問題教學效果不理想的情況。新時期，教師要注重培養學生的高階思維，進而可以讓學生更好地應對信息化社會的挑戰。因此，教師要注重改善問題教學的方式，借助具有啟發性、精準性的問題來實現對學生思維能力的有效驅動，加深學生對學科知識本質的認識，實現問題驅動和高階思維培養的有效對接，提升高中化學教學

質量[1]。

一、問題驅動培養學生高階思維的應用原則

（一）精準性原則

以培養學生高階思維為目的的問題驅動設計要遵循精準性原則，教師設計的問題要含義明確，并且重點突出。在高中化學教學中實施問題驅動，目的是激活學生的主動思考，讓學生在問題的探索中捕捉有效的信息，完成對學科知識、思想的有效構建。假設教師提出的問題不夠精準，則會給學生帶來誤導，致使學生找不到明確的思考方向，從而影響學生的學習效果。因此教師要認真研讀新課標的要求，提煉教學內容中的關鍵學科知識，圍繞重點來設計問題，從而實現對學生思維的有效驅動[2]。

（二）層次性原則

層次性原則是指教師在問題設計中應當根據學生思維的差異來設計逐層遞進的問題。每一個學生都有自己的認知規律，并且學生對事物的認知過程往往是由淺入深、從簡單到復雜的，因此為了使學生的高階思維獲得更好地發展，教師在問題設計時要遵循層次性的原則，充分考慮學生的認知規律，按照層層遞進的方式來設計教學問題。在實際的高中化學教學中，教師可以首先設計主問題，借助主問題來體現教學重點知識，并且將主問題拆分成一系列的子問題，由此，能夠組合成一套具有層次性、遞進性的問題，使學生在建構知識的過程中獲得思維深度發展[3]。

（三）適度性原則

以培養學生高階思維為目的的問題驅動要遵循適度性原則。一方面，教師提出問題的數量要適度。在高中化學教學中，假設教師設置的驅動性問題較少，會導致學生缺乏足夠的思考，驅動性問題過多，也會導致學生產生厭倦的心理。因此，教師要結合對學生認知規律的了解，對驅動性問題的數量進行合理調整。另一方面，教師設計的驅動性問題難度要適當，避免出現問題太難或者太簡單的情況，影響學生高階思維的發展。

二、應用問題驅動培養學生高階思維的策略

學生的思維能力發展遵循從低階到高階的規律，在高中化學教學中，教師要注重借助問題驅動的方式，讓學生在辨識記憶、概括關聯、解釋說明的基礎上，學會對科學現象進行分析解釋、預測評價和遷移創新，進而實現對學生高階思維的有效培養。因此在高中化學教學中，教師可以按照“初步理解—深入探究—應用實踐—過程評價”的模式來實施問題驅動，從而培養學生的高階思維[4]。

《化學能與電能的轉化》是蘇教版高中化學必修第二冊專題六“化學反應與能量變化”中的第三單元。本單元的內容是化學能和電能的相互轉化，需要學生從電子轉移的角度來認識化學能轉化為電能的本質，以及理解這種轉化的實際應用價值，學會將所學知識應用到實際生活中去。在本單元的教學中，通過問題驅動的方式來實現對學生高階思維的培養，可以讓學生更好地理解電化學基礎的相關知識，提升教學質量。

（一）初步理解：創設問題情境，激活探索意識

初步理解的目的是讓學生進入到知識探索的狀態中來，思維實現從感性到理性的轉化。在這個過程中，教師可以借助問題情境創設的方式來提升學生的探索動機，并且鼓勵學生大膽分享自己對于情境的看法，從而讓學生借助對問題情境的分析，將新舊知識關聯在一起，為學生深入探究做好準備。教師在問題情境創設的過程中要關注學生的興趣需求，并且加強對教學內容重點的分析，提煉出核心問題，將核心問題體現在問題情境當中，為學生的學習指明方向，從而更好地發揮出問題情境創設的作用[5]。

例如，在《化學能與電能的轉化》單元第一課時《原電池原理及應用》的教學中，基于新課標的要求，教師要注重培養學生的微觀辨識與宏觀探析素養，讓學生學會從微觀角度來建構并完善原電池的認知模型。因此在問題情境創設的過程中，教師也要注重激活學生的微觀學習意識，從而落實本課時的教學目標。結合上述分析，教師可以采取如下的問題情境創設方式：首先，借助多媒體手段，向學生展示簡易伏打電池工作時的微觀動畫，讓學生可以初步從微觀角度來觀察電池的工作狀態。然后，再向學生提出問題：“借助之前的學習，我們已經知道伏特受到‘生物電’這一現象的啟發，經過多年的研究，發現金屬鋅和金屬銅在插入到電解質溶液中之后可以產生電流，在這個過程中，實現了化學能向電能的轉化，為了紀念他的發現，我們將這個裝置稱為伏打裝置，那么你是否可以結合觀看到的動畫以及這個小故事，寫出來該裝置的電極反應式？”在提出問題之后，教師給學生充足的時間來進行思考，讓學生去完成銅鋅原電池電極反應式的書寫并展示出來。接著，教師繼續向學生提出問題：“借助對伏打電池放電時候的微觀動畫進行觀察，你可以發現在電池放電的時候，溶液中的微粒具有怎樣的運動狀態？借助對這些現象的分析，我們可以發現原電池具有怎樣的工作原理？”如此，就借助問題情境創設的方式，引出了本節課要探究的主問題：原電池的工作原理，也成功激活了學生的探究意識，為學生后續的深入探究做好了鋪墊。

（二）深入探究：借助多元問題，驅動理論探索

深入探究環節是培養學生高階思維的主要環節，教師要注重借助多元化的問題來幫助學生建立知識之間的聯系，讓學生在層層遞進的探索中完成思維的進階。在這個過程中，教師要尊重學生的主體性，并且重視師生、生生在問題探索中的交流互動，讓學生可以更好地參與到問題的探索中去，挖掘學生的思維潛能。同時，教師也要注重結合學生探索問題的需要，設計多元化的學習活動，讓學生可以在豐富的實踐體驗中完成對問題的探索，使驅動性問題能夠更好地發揮其功能和作用。

例如，在《化學能與電能的轉化》這一單元的第二課時《電解池原理及其應用》的教學中，在學生借助問題情境了解了要探究的主題之后，教師可以借助驅動性問題鏈的方式來引導學生完成對電解池原理的深入探索。

問題一：已知，磷酸鐵鋰電池屬于二次電池，既可以實現放電來提供能量，也可以進行充電，實現儲能，那么磷酸鋰電池的構造和能量變化是怎樣的？

在提出問題之后，教師可以給學生一些時間來進行思考和猜想，讓學生可以結合自己對已有信息的分析來建立假設模型，之后再借助多媒體手段，向學生展示磷酸鐵鋰電池的構造，并向學生介紹電解池的概念以及構造。

問題二：觀看磷酸鐵鋰電池工作的微觀現象，想一想，在電池充電的時候，微粒的運動狀態是怎樣的？充電時候的電極反應式如何來書寫？

教師要為學生提供相關的視頻動畫，讓學生知道電池充電時陽離子和陰離子的運動方式，并且讓學生可以根據這些信息寫出電極反應式。

問題三：根據上述的信息，你認為原電池的工作可以分成哪些步驟？

這一問題需要學生結合之前的探索成果，總結電解池的工作原理，并且分析電解池的工作步驟，完成對知識的梳理。在學生探索這一問題的過程中，教師還可以向學生提出子問題：實際上，電解裝置在我們的生活中有廣泛的應用，比如我們可以借助電解原理來從金屬鹽溶液中得到純的金屬，那么如果讓你來進行操作，你會如何實現這個目標？在你設計的裝置進行工作時，可以觀察到怎樣的現象？借助這些子問題的提出，能夠讓學生更好地建立并完善電解池的認知模型，提升學生的思維水平。

問題四：是否可以使用電解池來制備氯氣、氫氣、氫氧化鈉等物質？如果不能，是否可以通過更改裝置的方式來完成上述的任務？

借助這一問題，可以讓學生結合對電解池原理的認識，探索電解池知識的更多應用，在這個過程中加深學生對所學知識的理解。學生通過對各種物質進行分析，能夠認識到要想完成對氯氣、氫氣、氫氧化鈉等物質的制備，需要將陽極區域和陰極區域隔離開，不然會發生安全隱患。

如此，借助一系列問題的提出，可以讓學生按照由淺入深的方式，完成對教學內容的深入探索。在學生探索問題的過程中，教師要注重結合學生的實際情況，通過增加子問題、加深問題難度、追問等手段來進一步增加課堂的思維含量，讓學生更好地參與到知識探究中去，實現對學生高階思維的有效培養。

（三）應用實踐：構建科學模型，促進遷移創造

遷移創造是高階思維的重要組成部分，在高中化學教學中，教師要善于借助問題驅動的方式，引導學生對學習過程進行完整的梳理和總結，讓學生可以建構所學知識的學習模型，形成完善的知識體系，從而促使學生完成對化學知識、思想的遷移和創造，讓學生學會運用所學知識去解決生活中的實際問題。在這個環節，教師要關注學生的個性化需求，注重為學生創造個性化的學習空間，讓每一個學生都可以獲得優質的遷移創造體驗，促進學生高階思維的成長。

例如，在《化學能與電能的轉化》這一單元的第二課時《電解池原理及其應用》的教學中，在學生完成了對電解池原理的探索之后，教師可以借助問題驅動的方式，引導學生對知識進行遷移運用。教師將學生分成小組，并且向學生提出問題：電解的知識在我們生活中有廣泛應用，電解的原理還可以用到粗銅的精煉上，已知粗銅中含銅量為98.5%，里面還含有鐵、銀等雜質，那么如何才能夠使用電解的方式來獲得純銅？請每個小組獨立設計方案，看看如何更好地完成任務。借助這一問題的實施，則可以讓學生在實驗方案的設計中進一步完善電解池模型，并且將其應用到實際問題的解決中去，促進學生對知識的深度構建。

（四）過程評價：引導自主反思，優化思維方式

通過引導學生進行自主反思，可以促進學生評價思維、結構思維等高階思維的成長，優化學生思考問題的方式。在以往的高中化學教學中，大多是教師對學生進行單一的評價，學生缺乏自主評價以及相互評價，導致學生缺乏評價思維意識，阻礙了學生學習能力的發展。對此，教師應正確認識自主反思對學生高階思維成長的重要性，為學生創造良好的自主反思空間，激勵學生對自己的學習過程進行全面的分析，促使學生提煉出學習方法和學習策略，進而促進學生高階思維的成長。

在《化學能與電能的轉化》這一單元的教學中，教師可以向學生提出如下問題，促使學生實現對學習過程的自主反思：在本節課（本單元）的學習中，你都學到了哪些知識？這些知識之間存在怎樣的關聯？在學習的過程中，你遇到了哪些阻礙？學習到的知識可以用來解決生活中的哪些問題？你認為自己在知識建構方面還存在怎樣的不足？你接下來還想要了解關于“化學能與電能轉化”的哪些內容？借助這些問題的提出，可以讓學生對自己的學習過程進行全面反思，讓學生建立起完善的知識框架，進而促進學生高階思維的成長。在學生進行自主反思的過程中，教師也要注重引導學生之間進行交流討論，促使學生之間發生思想上的碰撞，讓學生在成果交流中找到更加適合自己的學習策略，發現自己在認知上的不足。同時，教師也要積極引導學生結合自主反思的結果，對自己的學習行為進行糾正和完善，實現“學、評一體化”，從而更好地實現對學生高階思維的培養[6]。

結束語

在高中化學教學中實施問題驅動手段，有助于實現對學生高階思維的有效培養，凸顯化學課程的育人價值。在問題設計中，教師應遵循以學生為中心的思想以及科學的原則，增強問題的實效性，讓學生在問題的探索中有效完成對化學知識、思想的建構，掌握化學學習的基本方法，發展學生的高階思維，進而促進化學課程改革的順利進行。

參考文獻

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[3]葉發兵，魯偉，劉海英，等.高中化學項目式教學中融入勞動教育的探索：以“探究不同采收期對蘄艾揮發油含量的影響”為例[J].黃岡師范學院學報，2024，44（5）：96-100.

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