隨著新課程改革的深入推進,傳統的“灌輸式\"教學模式已難以滿足學生核心素養發展的需求。高中化學作為一門以實驗為基礎的自然科學學科,其教學目標不僅在于傳授知識,更在于培養學生的科學探究能力、創新思維和實踐能力。當前,高中化學教學中普遍存在學生學習興趣不足、知識運用能力薄弱、團隊合作意識欠缺等問題。問題驅動式教學為解決這些問題提供了有效途徑,通過將化學知識與實際問題相結合,學生在解決問題的過程中深化對知識的理解,培養其獨立思考和解決問題的能力。
一、問題驅動式教學的價值
(一)激發學習興趣與主動性
問題驅動式教學以問題為核心,能夠有效激發學生的學習興趣與主動性。傳統的教學模式往往以教師講授為主,學生被動接受知識,容易導致學習興趣的缺失和學習動力的不足[1]。而問題驅動式教學將學生置于問題的中心,通過提出與生活實際或科學前沿相關的問題,激發學生的好奇心和探究欲望。學生在解決問題的過程中,需要主動思考、查閱資料、設計實驗,將被動學習轉化為主動學習。這種教學方式能夠調動學生的學習積極性,還能培養其獨立思考和自主學習的能力。問題驅動式教學鼓勵學生提出自己的見解和解決方案,進一步提高了學生的參與感和成就感,形成良性循環,促進學生的持續學習動力。
(二)培養知識綜合運用能力
問題驅動式教學注重知識的綜合運用而非單一知識點的記憶。在傳統教學中,學生往往通過機械記憶掌握零散的知識點,缺少對知識之間內在聯系的理解,導致在實際問題中難以靈活運用所學知識[2]。在問題驅動式教學中,通過設計綜合性問題,要求學生將不同知識點融會貫通,形成系統的知識網絡。例如,在解決一個復雜的化學問題時,學生需要綜合運用化學原理、實驗技能以及數據分析能力。這種教學方式不僅能夠幫助學生深化對知識的理解,還能提升其知識遷移和綜合運用的能力。
(三)提升團隊合作與溝通能力
問題驅動式教學通常以小組合作的形式展開,能夠有效提升學生的團隊合作與溝通能力。在傳統教學中,學生的學習活動往往以個體為單位,缺少與他人合作的機會,導致團隊合作意識和溝通能力的不足。問題驅動式教學通過組織學生進行小組討論和合作探究,為他們提供了充分的交流機會。在合作探究的過程中,學生需要分工協作、分享觀點,共同解決問題,這能夠培養學生的團隊合作意識,并提升其溝通表達能力和傾聽他人意見的能力[3]。此外,問題驅動式教學通過小組展示和集體評價等方式進一步增強了學生的責任感和集體榮譽感,促進其綜合素質的全面提升。
二、高中化學教學中運用問題驅動式教學的優化策略
(一)創設真實情境,激發學生的探究興趣
在高中化學教學中運用問題驅動式教學模式,教師應創設真實的化學情境,讓學生身臨其境地感受化學問題的存在。通過引入生活中的化學現象、工業生產中的化學問題等,使學生意識到化學知識與實際生活的緊密聯系[4]。真實的情境能夠激發學生的探究興趣,促使其主動投入化學問題的解決中,有助于培養學生的問題意識和實踐能力。
例如,在《氧化還原反應》這一課的教學中,教師可以巧妙地創設真實情境,以激發學生的探究興趣,并引導他們深入探索氧化還原反應。課堂開始,教師可以先展示一段視頻,視頻中播放的是生活中常見的金屬腐蝕現象,如鐵器生銹、銅器變綠等。這些生動的畫面立刻吸引了學生的注意力,讓他們意識到化學知識并不遙遠,而是與人們的日常生活息息相關。教師適時提出問題:“這些金屬為什么會發生腐蝕?其中蘊含了怎樣的化學原理?”接著,教師引導學生回顧之前學過的金屬活動性順序表,并提問:“金屬活動性順序與金屬腐蝕有什么關系呢?”通過這個問題,教師成功地將學生的思緒引向了本節課的核心內容一氧化還原反應。為了讓學生更直觀地感受氧化還原反應,教師設計了一個實驗環節。教師準備了鐵粉、硫酸銅溶液等實驗材料,并演示了鐵與硫酸銅溶液的反應。在反應過程中,學生觀察到鐵粉逐漸溶解,同時溶液顏色發生變化,有紅色的銅析出。這個現象讓學生感到非常神奇,他們紛紛猜測其中蘊含的化學原理。此時,教師適時引入氧化還原反應的概念,并解釋鐵與硫酸銅溶液反應的本質是鐵失去了電子,被氧化成了亞鐵離子,而銅離子得到了電子,被還原成了銅單質。通過這個解釋,學生明白了氧化還原反應中電子轉移的過程,對氧化還原反應有了更深入的理解。隨后,教師引導學生分組討論生活中的其他氧化還原反應實例,如燃燒、電池放電等。學生結合所學知識,積極發言,分享了自己的看法和理解。通過小組討論,學生不僅鞏固了所學知識,還培養了合作精神和思維能力。最后,教師總結本節課的內容,并強調氧化還原反應在化學和生活中的重要性。同時,教師鼓勵學生多觀察生活中的化學現象,用所學知識去解釋和理解這些現象,培養他們的問題意識和實踐能力。通過這樣的教學設計,教師成功創設了真實的化學情境,激發了學生的探究興趣。
(二)設計具有層次性的問題鏈,引發學生的深度思考
問題的設計是問題驅動式教學的關鍵。教師應根據學生的學習水平和認知特點,設計具有層次性的問題鏈。從簡單到復雜、從表面到本質,逐步引導學生深入思考化學問題的本質和規律。層次性的問題鏈能夠引導學生的思維逐步深入,培養其分析問題和解決問題的能力[5]。同時,層次性的問題鏈還有助于激發學生的學習興趣和探究欲望,使其在不斷解決問題的過程中獲得成就感和滿足感。
例如,在《自然資源的開發與利用》這一課的教學中,教師可以精心設計一系列層次性的問題鏈,逐步引導學生深入思考,探索自然資源的合理開發與利用之道。首先,教師可以拋出一個簡單而貼近生活的問題:“大家生活中常見的自然資源有哪些?人們每天都在使用哪些來自自然的資源?”
這個問題旨在激活學生的已有知識,讓他們意識到自然資源與日常生活的緊密聯系。學生可能會列舉出水、空氣、礦產、森林等資源,這是他們對自然資源的初步認知。接著,教師提出第一個層次的問題:“這些自然資源是如何被開發和利用的?在開發過程中,人們可能會遇到哪些問題?”這個問題引導學生從自然資源的開發過程入手,思考開發過程中可能遇到的環境、經濟、社會等問題。學生可能會討論到過度開采、環境污染、資源枯竭等問題,開始意識到合理開發的重要性。然后,教師進一步提出第二個層次的問題:“那么,如何實現自然資源的可持續開發與利用?有哪些科學的方法和技術可以應用于自然資源的保護和合理利用?”這個問題促使學生從更宏觀、更長遠的角度去思考自然資源的開發與利用。學生可能會探討到循環經濟、清潔能源、生態農業等理念和技術,開始構建對可持續發展資源的認知框架。隨后,教師可以提出第三個層次的問題:“在我們身邊,有沒有一些成功的自然資源開發與利用的案例?這些案例給了我們哪些啟示?”這個問題將學生的思考引向實際,讓他們通過案例分析,深入理解自然資源開發與利用的實踐。學生可能會分享一些當地的環保項目、可再生能源利用項目等,進一步加深對可持續發展理念的理解。最后,教師總結本節課的內容,強調自然資源合理開發與利用的重要性,以及每個人在其中應承擔的責任。同時鼓勵學生關注身邊的自然資源問題,用所學知識去分析和解決實際問題,培養他們的環保意識和實踐能力。通過層次性的問題鏈設計,教師成功引導學生逐步深入思考自然資源的開發與利用問題,激發了他們的學習興趣和探究欲望。學生在不斷解決問題的過程中,能夠獲得成就感和滿足感,還培養了分析問題和解決問題的能力。
(三)合作探究學習,促進學生的思維碰撞
在問題驅動式教學中,教師應鼓勵學生進行合作探究學習。通過組建學習小組,讓學生在團隊中共同討論問題、制定解決方案并進行實驗驗證。合作探究學習能夠促進學生的思維碰撞和靈感激發,使其相互學習、取長補短。在合作探究過程中,學生需要學會傾聽他人意見、表達自己的觀點,培養其團隊合作和溝通能力,提高學生的創新意識和實踐能力。
例如,在《化學周期律》這一課的教學中,教師可以充分利用合作探究學習的模式,促進學生的思維碰撞,提升他們的團隊合作和溝通能力。課堂開始,教師先簡要回顧了元素周期表的基本結構和元素周期律的初步概念,然后提出了一個探究性問題:“根據元素周期律,能否預測某些未知元素的性質?如果能,應該如何進行?”這個問題既緊扣課程內容,又具有一定的開放性和挑戰性,能夠激發學生的探究興趣。隨后,教師將學生分成若干學習小組,每個小組分配不同的元素或元素族作為研究對象。小組成員需要共同討論,根據已知的元素周期律,提出對該元素或元素族性質的預測,并設計實驗方案來驗證這些預測。在合作探究過程中,學生積極交流,思維碰撞出火花。有的同學根據元素在周期表中的位置,推測其可能具有的金屬性或非金屬性;有的同學則結合已知的化學反應規律,提出該元素可能參與的化學反應類型。在討論中,學生學會了傾聽他人的意見,也勇于表達自己的觀點,團隊合作和溝通能力得到了鍛煉。隨后,各小組開始進行實驗驗證。他們按照設計的實驗方案,認真操作,仔細觀察,記錄實驗現象。在實驗過程中,學生遇到了不少困難和挑戰,但他們沒有放棄,而是相互幫助,共同解決問題。這種實踐過程不僅提高了學生的實驗技能,也培養了他們的創新意識和實踐能力。實驗結束后,各小組展示了他們的研究成果,并進行了班級交流。在交流中,學生進一步拓寬了視野,加深了對元素周期律的理解。教師也對各小組的表現給予了肯定和評價,鼓勵他們在今后的學習中繼續發揚合作探究的精神。通過這樣的合作探究學習,使學生掌握了元素周期律的基本知識,并學會了如何運用這些知識去解決問題。他們的思維得到了碰撞和激發,團隊合作和溝通能力得到了提升,創新意識和實踐能力也得到了培養。
(四)注重評價反饋,促進反思提升
在問題驅動式教學中,評價反饋是不可或缺的一環。教師應及時對學生的學習成果進行評價和反饋,指出其存在的問題和不足,并提出改進建議。通過評價反饋,學生能夠清晰地了解自己的學習情況,有針對性地進行反思和提升。評價反饋還能夠激發學生的學習動力和進取心,使其更加積極地投入化學學習中。教師應注重評價方式的多樣性和客觀性,確保評價結果的準確性和公正性。
例如,在《認識有機化合物》這一課的教學中,教師將注重評價反饋這一環節,通過多元、客觀的評價方式,促進學生的反思與提升。首先,教師引導學生回顧了之前學過的有機化合物的基本概念,然后提出了一系列問題,如“有機化合物的特點是什么?”“如何分類有機化合物?”等,以激發學生的思考。學生積極回答,課堂氛圍活躍。在隨后的教學過程中,教師通過講解、示例和互動討論,深入闡述了有機化合物的結構、性質和分類方法。為了讓學生更好地掌握這些知識,教師設計了一系列小測驗和練習題,讓學生在課堂上即時完成。完成練習后,教師及時對學生的答案進行了評價和反饋。對于回答正確的學生,教師給予了肯定和表揚,鼓勵他們繼續保持;對于回答不完全正確或存在誤解的學生,教師沒有簡單否定,而是指出了他們答案中的具體問題,并給出了正確的解釋和示例。例如,有學生在分類有機化合物時出現了混淆,教師就詳細解釋了各類有機化合物的特征和區別,幫助學生厘清思路。除了及時評價,教師還布置了一項課后作業:讓學生選擇一種生活中的有機化合物,研究其結構、性質和用途,并撰寫一篇小論文。作業提交后,教師認真批閱,對每篇論文都寫出了詳細的評語。評語中既肯定了學生的努力和成果,也指出了論文中存在的問題和不足,如邏輯不夠清晰、論據不夠充分等,并提出了具體的改進建議。在下一節課上,教師還組織了一次班級交流分享會,讓學生展示自己的研究成果,并互相評價和學習。通過這種同伴評價的方式,學生不僅看到了自己的優點,也發現了別人的長處,進一步激發了他們的學習動力和進取心。通過這樣的評價反饋機制,學生能夠清晰地了解自己的學習情況,明確自己的優點和不足,有針對性地進行反思和提升。
結束語
問題驅動式教學是一種以學生為中心、以問題為導向的教學模式,具有重要的教學價值。在高中化學教學中開展問題驅動式教學可以激發學生的學習興趣和主動性,培養其知識綜合運用能力和團隊合作與溝通能力。未來,教師應進一步探索問題驅動式教學的實施路徑,以更好地適應新課程改革的要求。
參考文獻
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