問題驅動教學法在高中化學課堂中的應用

摘 要：文章系統闡釋問題驅動教學法在高中化學課堂中的應用價值，重點從教學目標設計、梯度化問題鏈設計、生活化情境創設、合作探究引導及動態評價反饋等維度探究應用策略，旨在構建“以問導學、以問促思”的課堂生態，推動學生在解決真實化學問題的過程中實現知識遷移與關鍵能力的協同發展，為新課標理念的課堂轉化提供實踐范式。

關鍵詞：問題驅動法；高中化學；應用策略

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2025）15-0092-03

收稿日期：2025-02-25

作者簡介：王喜東，本科，一級教師，從事高中化學教學研究。

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蘇教版高二化學選擇性必修1“化學平衡移動”教材內容呈現理論抽象性與實驗探究性并存的特點。該主題涉及濃度變化引起的平衡移動現象（如Cr2O2-/CrO2-4的酸堿平衡轉化）、壓強變化下氣體體系的可逆反應動態（如紅棕色NO2的壓縮與膨脹實驗）以及溫度對[Cu（H2O）4]2-配位平衡的影響，知識體系兼具邏輯嚴謹性與實踐關聯性。基于課標要求與抽象復雜的內容，教師需重視問題驅動教學法的應用，通過設計“濃度梯度如何影響Qc與K的關系”“氣體體積變化為何導致顏色階變”等遞進式問題鏈，引導學生在真實化學現象的觀察與推理中突破認知難點，創新以問題為導向的思維路徑建構模式，從而提升課堂參與度與概念遷移能力，實現“從現象驅動到本質理解”的教學質量躍升。

1 問題驅動教學法在高中化學課堂中的應用價值

1.1 有助于增強學生的學習興趣與主動性

問題驅動教學法通過創設真實化學問題情境，將抽象原理轉化為可探索的實踐任務，有效激發學生的認知沖突與探究欲望。學生在問題引領下主動參與知識建構，從被動接收者轉變為課堂探究主體，通過自主分析變量對平衡體系的影響規律，形成持續學習內驅力。

1.2 有助于提升學生問題解決能力與批判性思維

問題驅動教學法通過系統性思維引導，促使學生在解析濃度、壓強等變量對化學平衡的影響時，經歷“假設提出→邏輯推演→證據驗證”的完整認知鏈條。該模式強調對矛盾現象的深度剖析，要求學生在多角度論證中辨別因果關系，通過質疑與修正假設培養辯證思維，從而突破機械記憶的局限[1]。學生在反復推敲平衡移動規律的過程中，逐步掌握科學推理的嚴謹性，形成批判性分析復雜問題的思維框架，為核心素養中的“證據推理與模型認知”奠定實踐基礎。

1.3 有助于培養學生合作與交流能力

問題驅動教學法通過結構化的問題鏈設計，創設多維互動的學習場景，促使學生在協同探究中形成動態對話機制。在分析濃度、壓強等變量對化學平衡的影響規律時，小組間的假設論證與觀點辯駁推動學生突破個體思維局限，經歷“觀點碰撞→邏輯整合→共識達成”的協作閉環。

2 問題驅動教學法在高中化學課堂中的應用策略

2.1 目標導向，錨定問題建構基點

問題的設計需緊密貼合教學目標與學生的認知基礎。對此，教師需通過分解核心概念，精準定位知識建構的認知邏輯層次，基于學生已有的前概念基礎設計逐級遞進的問題鏈。同時，通過錨定知識生長路徑，將問題轉化為概念建構的腳手架，引導學生在邏輯推演與證據驗證中自主串聯知識網絡，最終實現學科本質的深度理解。

例如，在“化學平衡移動”教學中，教師首先需要解構核心概念體系，將“平衡狀態判斷—移動方向分析—影響因素探究”確立為三級認知發展目標。同時，基于學生已具備的可逆反應動態平衡認知基礎，錨定“濃度商與平衡常數的關系”這一關鍵聯結節點，將宏觀現象觀察與微觀速率變化分析確立為問題設計的邏輯雙主線。在此基礎上，教師可以設定“平衡狀態的表征參數→條件改變的即時響應→新平衡的建立路徑”的遞進式認知框架，使問題鏈既承載平衡移動本質的抽象概括，又包含具體調控策略的實踐指向。這種設計使教學目標轉化為可操作的思維腳手架，確保每個問題都精準對應知識建構的關鍵生長點。如在分析濃度變化影響時，既需引導學生從物質濃度變化的直觀現象切入，又需促使其通過平衡常數與濃度商的定量關系進行本質推演，最終形成螺旋上升的思維進階路徑。

2.2 鏈式設計，搭建梯度問題體系

問題的驅動需遵循學生認知發展的漸進規律，通過具有層次性、遞進性的問題鏈，逐步引導學生深入學習。在設計問題時，教師應在分析學生最近發展區的基礎上，將核心問題拆解為基礎性問題、過渡性問題和拓展性問題，形成“概念識別→邏輯關聯→遷移應用”的思維生長軌跡[2]。教師通過螺旋式上升的問題序列，引導學生在解構復雜概念時逐層突破認知壁壘，最終實現知識體系的自主建構與思維能力的系統提升。

例如，在“化學平衡移動”教學中，教師可以構建“現象觀察→機理推演→規律應用”的三階問題鏈。首先，通過基礎性問題“如何通過溶液顏色變化判斷平衡是否移動”，引導學生對比Fe（SCN）3溶液中加入KSCN晶體前后的顏色差異，觸發對“濃度變化導致正逆速率差異”的直觀認知。接著，以過渡性問題“濃度商與平衡常數的定量關系如何確定速率差”驅動學生繪制速率—時間曲線，分析Q與K的數值關系如何打破v正=v逆的平衡態，建立“Q≠K→速率差→平衡移動”的邏輯鏈條。最后，通過拓展性問題“如何預測同時改變濃度和溫度時的平衡方向”，引導學生綜合運用勒夏特列原理與平衡常數理論，在合成氨工業情境中權衡多因素影響，完成“條件變量→速率變化→平衡調控”的系統建模。這種設計使問題鏈既貫穿了宏觀現象辨識與微觀機理分析，又實現了定性原理與定量模型的融合，通過逐層遞進的認知挑戰推動學生從經驗觀察走向本質規律建構。

2.3 情境融合，創設生活實驗探究

新課標強調創設真實問題情境以促進學習方式的變革。基于此，教師需從生活現象與學科本質的交叉點切入，挖掘具有探究價值的現實素材，提煉出既能承載核心概念又能激發認知沖突的情境問題[3]。通過設計“現象觀察→變量分析→實驗驗證→規律歸納”的結構化學習路徑，組織學生在生活化實驗探究中建立學科知識與現實世界的認知關聯，并引導其運用科學思維方法解決復雜問題，最終實現知識遷移與素養生成。

例如，在“化學平衡移動”教學中，教師可以選取黑枸杞泡水變色現象作為生活化情境切入點。首先展示不同水質（礦泉水、純凈水）沖泡黑枸杞呈現的藍紫色差異，拋出驅動性問題：相同枸杞在不同水中為何顏色不同？引導學生觀察溶液酸堿度的差異。接著設置分組實驗：向等量黑枸杞水中分別滴加稀硫酸和氫氧化鈉溶液，觀察顏色由藍變紅與由藍變紫的現象，建立“HA（紅色）H++A-（藍色）”的平衡模型。隨后延伸溫度變量，讓學生對比冰水與熱水沖泡時的顏色深淺差異，通過數字化實驗實時監測pH值變化曲線，驗證溫度對平衡移動的影響。最后回歸生活應用，設計“如何通過顏色變化鑒別真假黑枸杞”的遷移任務，使學生在分析染色白刺果與真黑枸杞的泡水特性差異中，自主建構“條件變量→平衡移動→宏觀現象”的認知邏輯。這種設計將花青素變色原理轉化為可操作的探究路徑，通過真實生活現象驅動學生完成從直觀觀察到微觀機理推演的思維進階。

2.4 合作賦能，激活深度思維對話

問題的解決需要多元思維碰撞與多方力量支持。在教學中，教師應通過異質分組構建思維互補型學習共同體，設計結構化問題任務驅動學生開展觀點交鋒與協同論證，在角色分工中滲透批判性思維工具的使用方法。通過設置“質疑→辯護→迭代”的對話框架，學生能在協作探究中完成證據推理的自我修正，促使零散認知在集體智慧碰撞中重組為系統化知識結構。

例如，在“化學平衡移動”教學中，教師可設計工業合成氨條件優化的合作探究任務，將學生分為異質小組，包含實驗操作員、數據分析師、質疑者等角色。首先拋出核心問題：如何通過調控反應條件提升氨的產率？要求小組基于勒夏特列原理與平衡常數理論展開論證。任務單中需預設矛盾情境：低溫利于平衡正向移動但會降低反應速率，驅動組員分工協作——操作員模擬不同溫度下反應進程的速率曲線，分析師整理產率與能耗的量化關系，質疑者則通過提問清單（如高壓是否必然提高產率？催化劑為何不影響平衡？）挑戰組內結論。隨后，教師可以引入“質疑→辯護→迭代”框架，要求各組在黑板上同步繪制思維導圖，質疑者需針對他組模型提出證據性疑問，如“未考慮副反應對產率的損耗”，被挑戰方需結合合成氨工業流程圖中的循環系統設計進行辯護，最終通過組間辯論整合出“中溫高壓”的優化方案。在此過程中，學生通過角色化討論實現了觀點思維碰撞，將碎片化的平衡移動知識重構為涵蓋熱力學與動力學的系統性決策模型，有助于推動化學素養與科學探究能力的高階發展。

2.5 評價反哺，建立動態反饋機制

新課標倡導實施“教學評一體化”以優化教學過程。對此，教師需通過嵌入課堂觀察、學生自評量表等持續性評價工具，實時追蹤問題解決的思維軌跡與認知盲點。基于反饋數據動態分析學生認知建構的階段性特征，針對性調整問題鏈的復雜度與探究路徑，形成“問題生成→診斷分析→策略迭代”的閉環調控機制，進而實現教學預設與課堂生成的雙向反哺。

例如，在“化學平衡移動”教學中，教師可以通過“三階評價鏈”實現動態調控。課堂前發放預習自評單，設置“判斷催化劑是否影響平衡轉化率”等核心問題，引導學生標記理解盲區，如部分學生誤認為催化劑能夠改變平衡狀態，教師便據此調整課堂起點。在課中嵌入“現象—原理”雙軌互評，一方面組織小組實驗探究濃度變化對Fe（SCN）3溶液顏色的影響，要求組內互評實驗方案的科學性，通過“實驗設計評價表”從變量控制、操作規范等維度進行同伴反饋；另一方面實時采集學生繪制的速率—時間曲線，針對“誤將速率突變等同于平衡移動”的典型錯誤，即時發起“如何判斷新平衡建立”的班級辯論，利用可視化投屏對比正確與錯誤圖示，引導學生在思辨中修正“v正≠v逆”的實質判斷標準。課后設計分層反思作業：基礎層完成“家庭小實驗——可樂開瓶后氣泡變化的平衡解釋”，提交圖文報告并自評邏輯嚴謹性；進階層則需設計“利用平衡移動原理改良彩漂劑配方”的方案，通過思維可視化量表標注推理斷點。教師通過批閱作業中的高頻錯誤（如忽略壓強對氣體反應的影響），動態生成下節課的“平衡移動影響因素辨析”微專題，將單向知識傳授轉化為“問題暴露→精準干預→能力進階”的閉環生長模式。

3 結束語

問題驅動教學法通過將知識重構為階梯式問題序列，構建了以認知沖突為動力、思維進階為主線的課堂生態。該方法以真實情境為錨點，串聯概念理解與科學探究的雙重路徑，使學生在解決復雜問題的過程中經歷假設驗證與證據推理的完整思維訓練。教師通過設計結構化任務鏈與動態反饋機制，實現了知識習得與思維品質的同步提升，有效促進了學生知識體系的自主建構與化學學科核心素養的生成性發展。

參考文獻：

［1］李黎雷。問題教學法在高中化學教學中的應用策略研究[J]。啟迪與智慧（上），2025（02）：88-90。

[2] 吳瓊華。問題驅動教學法在高中化學課堂中的運用探討[J]。成才之路，2020（36）：57-58。

[3] 陳慧。問題驅動教學法在高中化學課堂中的運用策略探究[J]。考試周刊，2022（12）：99-102.

［責任編輯：孫美齊］