基于問題式教學模式的高中化學實驗教學策略研究

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A文章編號：2097-1737（2025）18-0069-03

化學學科核心素養是學生在親身經歷化學學習過程中逐步形成的必備品格、關鍵能力和正確的價值觀[。要想在化學教學中培養學生的核心素養，教師必須引導學生親身經歷化學學習過程。眾所周知，實驗教學是化學教學的重要組成部分，其本質是發現問題、提出問題、分析問題、解決問題[2]。這決定了化學的教學方向：運用適當的教學模式引導學生經歷“發現（提出）問題一分析問題一解決問題”這一過程。問題式教學模式恰好可以給予學生發現（提出）問題、分析問題、解決問題的機會，適合教師用來實施實驗教學，落實化學課程目標。

一、問題式教學模式的理論概述

（一）問題式教學模式的內涵

問題式教學模式由Barrow提出，最初運用于醫學教育領域，在取得良好實踐效果的情況下，該模式被廣泛運用于其他教育領域。在被運用的過程中，不同學者對該模式有不同的認識。例如，Barrow認為，這是為學生提供問題解決機會的一個過程。劉儒德認為，這是一種以學生為本，以問題為核心，以解決問題為重點，以學生建構知識為關鍵的教學模式。他還強調，學生在解決問題的過程中不僅可以扎實地掌握基礎知識，還可以提升自身的高階思維能力、問題解決能力等的發展水平。張婷婷認為，這是一種以教學內容和具體學情為基礎，以發現問題、提出問題來激發學生探究興趣，推動學生分析問題、解決問題的模式。基于國內外研究成果的共同之處，本文認為問題式教學模式是一種以學生為本，以真實情境為載體，以發現問題、提出問題、分析問題、解決問題為基本過程，以師生間的互動為重點，以學生發展為目的的一種教學模式。

（二）運用問題式教學模式實施化學實驗教學的價值

第一，有助于扭轉傳統的實驗教學局面。具體而言，傳統的實驗教學以教師的“教”為主，學生的“學”為輔[3]。大部分學生往往只是觀察教師的實驗操作過程，接受教師講授的實驗結論。而運用問題式教學模式實施化學實驗教學，可以讓學生親身經歷“發現問題一提出問題一分析問題一解決問題”的過程，成為實驗課堂的主人。在整個學習過程中，大部分學生會在教師的引導下發揮主觀能動性，運用適當的方式、方法進行觀察、分析、思考、交流最終順利地解決問題，并在這一過程中感受到化學實驗學習的樂趣，積累化學實驗探究經驗，增強對化學實驗學習的興趣。之后，他們會主動投身化學實驗探究活動，將化學實驗探究權掌握在自己手中，真正地成為化學實驗課堂的主人。

第二，有助于讓學生通過親身經歷學習過程，獲得良好發展。例如，學生可以主動遷移已有認知，積極與小組成員交流，共同確定實驗方案，之后，各組成員一起操作實驗。在操作實驗時，他們會仔細觀察、合理分析，獲取實驗事實。基于實驗事實，他們會進行論證推理、建構模型、推測物質及其變化等，最終獲得正確結論。在這一過程中，學生會潛移默化地鍛煉科學思維能力、科學探究能力、問題解決能力、合作學習能力等，從而提高核心素養水平。

二、問題式教學模式的實踐策略

（一）情境驅動，發現（提出）問題

情境是指教師依據教學內容和學生實際情況，運用合適的資源、方式方法營造出的教學場景或教學氛圍[4。適宜的情境可以有效調動學生的學習興趣，推動學生展開自主合作和探究。因此，在運用問題式教學模式實施化學實驗教學時，教師要善于創設情境，并以此為基礎，引導學生發現并提出問題，推動教學朝著深處發展。

例如，在體驗生活的過程中，大部分學生建構了水能滅火的認知。基于此認知，他們認為水不能生火。對此，教師可以在“鈉與水的反應”教學過程中表演“滴水點燈”小魔術，引發學生的認知沖突。這時，大部分學生迫切地想知道原因。教師可以明確告知他們：酒精燈的燈芯中藏著一塊金屬鈉。學生會主動提出疑問：“為什么將水滴入燈芯中藏有金屬鈉的酒精燈時，燈芯會被點燃呢？”由此他們的探究興趣愈加高漲，紛紛調動已有認知，提出猜想：“可能是藏在燈芯中的金屬鈉與水發生了反應。”這時，教師可以利用多媒體設備播放某地廠房爆炸的新聞片段：某地廠房中存放了大量的金屬鈉，由于廠房屋頂發生漏水，雨水滴落到金屬鈉上，因此引發了一場火災，消防員在接到報警后迅速趕往事故現場，采用隔絕氧氣的方法來滅火。在學生了解新聞內容后，教師可以鼓勵他們提出自己的疑問。大部分學生開放思維，積極思考，提出了不同的問題，如“為什么消防員采用隔絕氧氣的方法來滅火？”“為什么在滅火后，消防員不立刻對廠房進行進一步的處理？”“為什么鈉與水會發生反應？”“鈉具有什么性質？”等。教師可以贊賞學生踴躍提問的行為，并在此基礎上鼓勵他們與小組成員一起分析、解決以上問題。在合作探究的過程中，大部分學生聯想初中化學知識，發現鈉的性質活潑，具有較強的還原性。這時，學生迫切地想驗證自己的發現，教師可趁機開展后續活動，讓學生獲得分析問題、解決問題的機會。

由此可見，創設教學情境不僅可以引導學生積極參與課堂，激發他們的探究興趣，使其活躍思維，踴躍思考、大膽猜測，從而鍛煉科學探究能力，還可以有效推動實驗課堂的發展，可謂一舉兩得。

（二）搭建支架，分析問題

分析問題是學生進行實質性探究學習的開端，是學生解決問題的關鍵。實際上，學生在分析問題的過程中會始終發揮思維作用，不斷地發現新問題、提出新問題、分析新問題，一步步地走向探究學習深處，找到問題解決方案[5]。需要注意的是，對于大部分高中生來說，分析問題是一大難事。教師應在尊重學情的基礎上，以提出的問題為著眼點，搭建合適的支架，引導學生分析問題。

例如，針對提出的問題“如何驗證金屬鈉的還原性”，教師可以搭建工具支架，借助多媒體設備呈現以下資料卡。

一個試劑瓶中裝有煤油，煤油中浸泡著鈉。用鑷子將鈉從煤油中夾出來，放到濾紙上。用濾紙將鈉表面的煤油擦干凈后，用小刀切開鈉的表面。

問題一：為什么要用煤油來保存鈉？問題二：從煤油中取出來的金屬鈉是什么顏色的？有沒有光澤感？問題三：可以用小刀切割金屬鈉的表面，這說明了什么？問題四：切開的金屬鈉的斷面有什么變化？發生如此變化說明了金屬鈉有什么性質？

在工具支架的助力下，各組成員會有目的地操作實驗材料，認真觀察、分析、交流，集中精力探究鈉的物理性質和化學性質。在整個過程中，大部分學生認真觀察、思考，提出不同的問題，諸如“從哪里可以看出鈉的熔點低？”“為什么鈉被切開后，其表面會迅速變暗？”等。小組成員結合具體現象和相關化學知識，認真作答，幫助彼此解決疑惑，建構良好的認知。在整個問題分析過程中，大部分學生能夠汲取經驗，建立起對金屬及其化合物性質的基本模型，這有利于他們今后自主探究其他金屬及其化合物的物理性質和化學性質，提高科學探究水平和模型認知水平。

（三）教師點撥，解決問題

解決問題是實驗教學的重頭戲。解決問題以學生的問題分析成果為基礎，以教學目標為指引，以教師的點撥為助力。簡單地說，在學生合作分析問題后，教師要搭建舞臺，引導學生展示探究成果，并以此為基礎，結合具體的教學目標，采用適當的方式方法進行點撥，指引學生逐步解決問題，最終實現教學目標。

例如，在學生合作分析鈉的物理性質和化學性質后，教師可隨機選擇一個小組，鼓勵四名成員站到講臺上，輪流講述四個問題的答案及依據。在此過程中，教師要認真傾聽，發現其存在的問題，并有針對性地進行點撥。在教師的點撥下，大部分學生不僅可以掌握鈉的物理性質和化學性質，還可以掌握利用氧化還原反應知識初步說明鈉的化學性質的方法。本節課的教學目標之一是實驗探究、掌握鈉與水的反應現象和結果。基于此，教師可搭建媒體支架，利用多媒體技術演示金屬鈉與氧氣反應的實驗，引導學生觀察實驗現象，并思考問題：“在實驗操作過程中，為什么要將用完的鈉放回原試劑瓶中？”大部分學生通過遷移已有認知可發現：因為鈉會與水發生反應，導致起火。在建構這一化學認知的基礎上，學生還會形成科學精神和社會責任感。之后，教師可以依據教學目標，利用多媒體技術搭建工具支架，鼓勵學生安全地操作實驗。

向燒杯中倒入 50ml 水。向水中滴加幾滴酚酞溶液，并快速放入一塊綠豆大小的金屬鈉。將一塊玻璃片迅速地蓋到燒杯口上，觀察實驗現象。

問題一：在該實驗中，鈉與水發生了什么反應？問題二：該反應會產生什么現象？或產生什么物質？

為了幫助學生順利地解決問題，教師可順勢搭建如下圖表支架（見表1）。

在支架的輔助下，學生會遷移已有經驗，自主操作實驗、認真觀察、思考，主動地與他人交流。在交流過程中，他們會將兩個主問題分解為不同的子問題，如“將鈉放入水中后，鈉會在水中處于什么位置？這說明了什么？在水中，鈉的狀態發生了什么變化？鈉是如何運動的？向水中滴加含有酚酞的溶液，顏色發生了什么變化？這說明了什么？”，然后再有目的地進行探討，認真地填寫圖表，最終學會從元素種類和氣體性質角度來分析鈉與水的反應產物，積累化學探究經驗。

同樣，教師可引導學生展示探究成果，了解他們的探究情況，并有針對性地提出問題：“鈉與水反應時生成的堿性物質是什么？”“可以從哪些方面進行分析？”“鈉與水反應時生成了什么氣體？”在問題的驅動下，全體學生會在腦海中描繪實驗現象，從元素的種類、氣體性質、化合價等角度進行分析，獲取問題答案，并踴躍展示。

這樣，在學生的不斷展示、教師的不斷點撥下，大部分學生能夠發揮主觀能動性，從不同角度思考、分析、總結實驗現象，最終解決問題，深刻地認知鈉與水的反應現象、鈉的化學性質等。在整個過程中，學生的思維始終處于活躍狀態，有利于提高其思維的靈活性、深刻性等，建構良好的思維品質。同時，一些學生還可以在此過程中感受到化學變化，形成變化觀念；可以借助實驗解決問題，提高自身的實驗探究能力和問題解決能力。

三、結束語

總之，運用問題式教學模式實施化學實驗教學，可以讓學生親身經歷“發現問題一提出問題一分析問題一解決問題”這一過程，牢牢地將學習主動權掌握在自己手中，成為化學實驗課堂的主人。在學習過程中，學生會彰顯自己的主體地位，運用恰當的方式方法進行探究，建構深刻的認知，同時潛移默化地發展核心素養。教師則會在教學實踐過程中轉變傳統的教學觀念，增強教學引導能力，提高專業水平。因此，教師應在正確把握化學實驗教學本質的基礎上，尊重學生的學習主體性，善用問題式教學模式實施實驗教學，選用適當的策略引導學生經歷化學實驗探究過程，促使其在不同方面獲得發展，實現教學相長，切實提升化學實驗教學效果。

參考文獻

[1]王娜.問題式（PBL）教學模式在高一化學實驗教學中的應用研究[D].漢中：陜西理工大學，2023

[2]許艷艷.“問題引導：探究”式教學在高中有機化學實驗教學中的應用[J].數理化解題研究，2023（9）：117-119.

[3]王曼兒，陳菲菲，郭大俊.高中化學主題式實驗活動課的實踐探索：以“應用數字化實驗模擬工業除鐵”為例[J].化學教與學，2022（24）：17-21.

[4]劉東方，李文昱，康新.高中化學“鐵及其化合物”的項目式教學：探秘鐵肥的合理使用[J].化學教育（中英文），2022，43（17）：53-61.

[5]李似麒，李楊玲，陳少清.基于動態生成的真實問題探究式教學：以高中化學（魯科版）必修第一冊“硝酸的性質”教學為例[J].福建基礎教育研究，2021（11）：115-117.

作者簡介：石景宏（1985.4-），男，甘肅莊浪人，任教于甘肅省武威第一中學，一級教師，碩士學位。