摘要: 化學(xué)課堂實施問題教學(xué)有利于提升學(xué)生的核心素養(yǎng),教學(xué)中的關(guān)鍵因素是驅(qū)動性問題的設(shè)計。論述了課堂教學(xué)中良好的驅(qū)動性問題的特征、驅(qū)動性問題的來源和呈現(xiàn)策略、驅(qū)動性問題應(yīng)用于課堂教學(xué)的設(shè)計策略。
關(guān)鍵詞: 化學(xué)課堂教學(xué); 驅(qū)動性問題; 設(shè)計策略; 氯氣; 粗鹽提純
文章編號: 10056629(2018)10005704中圖分類號: G633.8文獻標識碼: B
《普通高中化學(xué)課程標準(2017年版)》第六部分“實施建議”中指出,“真實、具體的問題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺,為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實的表現(xiàn)機會。因此,教師在教學(xué)中應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)真實且富有價值的問題情境,促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展”。那么,在課堂教學(xué)中如何進行問題設(shè)計?如何以問題引領(lǐng)和驅(qū)動學(xué)生的思維和活動?以下筆者談?wù)勛约旱睦斫夂退伎肌?/p>
1驅(qū)動性問題及其特征
問題是啟動和維持師生課堂活動的最佳靶子,問題教學(xué)通過教師精心設(shè)計問題,以問題貫穿整個教學(xué)過程,使學(xué)生在對問題分析和解決的過程中學(xué)習(xí)知識和技能,逐漸形成解決問題的能力,掌握解決問題的思路和方法。
問題教學(xué)的要素之一就是驅(qū)動性問題。驅(qū)動性問題是能夠組織和驅(qū)動師生開展學(xué)習(xí)和探究等課堂教學(xué)行為的、以實現(xiàn)教學(xué)目標及促進學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的科學(xué)的、有意義的問題。
良好的驅(qū)動性問題應(yīng)具有以下基本特征:
1.1驅(qū)動性問題應(yīng)和課堂教學(xué)目標相匹配
驅(qū)動性問題應(yīng)直指化學(xué)課堂教學(xué),其呈現(xiàn)方式、解決過程與化學(xué)課堂預(yù)設(shè)的教學(xué)目標之間要契合和匹配,且應(yīng)圍繞高中化學(xué)學(xué)科特點和學(xué)生認知特點,否則教學(xué)過程可能偏離教學(xué)主線,導(dǎo)致課堂混亂無序,不利于教學(xué)目標的達成。
1.2驅(qū)動性問題應(yīng)具有科學(xué)性和真實性
化學(xué)作為一門自然科學(xué),其基本的價值取向是研究真實而科學(xué)的化學(xué)學(xué)科知識。在設(shè)計課堂驅(qū)動性問題時,必須要符合科學(xué)原理和科學(xué)事實。教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)問題情境的本意是給學(xué)生呈現(xiàn)熟悉的真實情境,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,讓他們感受化學(xué)對于生產(chǎn)和生活的貢獻,欣賞化學(xué)的學(xué)科價值。若為了創(chuàng)設(shè)情境而生搬硬造、虛假編造,則違背了科學(xué)的真實性要求,不僅不利于學(xué)生的學(xué)習(xí),反而會給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來負面影響。
1.3驅(qū)動性問題應(yīng)能引發(fā)學(xué)生的深度思維活動
驅(qū)動性問題應(yīng)有一定的思維容量,應(yīng)能充分調(diào)動學(xué)生的思考積極性,使他們在深度思考的過程中習(xí)得化學(xué)知識、辨析化學(xué)概念、厘清化學(xué)原理、形成化學(xué)學(xué)科觀念、發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。如果問題的思維容量太小,甚至是毫無思維容量的“是不是”、“對不對”、“好不好”這樣的問題,則很難發(fā)揮教學(xué)設(shè)問的作用,也不利于充分調(diào)動學(xué)生的積極性。
1.4驅(qū)動性問題應(yīng)能引發(fā)學(xué)生的操作性活動
驅(qū)動性問題應(yīng)貫穿整個課堂問題解決的過程中,好的驅(qū)動性問題必須關(guān)注學(xué)生的認知水平和能力,能夠拆解或轉(zhuǎn)化成具有可操作性的實驗探究活動,即學(xué)生能夠根據(jù)已有經(jīng)驗自主的或在教師的指引下對驅(qū)動性問題進行初步表征、提出假設(shè)、驗證假設(shè)、修正假設(shè)并得出結(jié)論等活動。
2驅(qū)動性問題的來源和選擇
化學(xué)問題強調(diào)了化學(xué)學(xué)科與生產(chǎn)、生活、科技、環(huán)境等之間的相互聯(lián)系,通過對真實問題的思考,使學(xué)生習(xí)得化學(xué)知識、提高化學(xué)素養(yǎng)。教師應(yīng)選擇與課堂教學(xué)適切性強的素材創(chuàng)設(shè)驅(qū)動性問題,可以從日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中、從化學(xué)史實中、從探究實驗中、從具體的操作性任務(wù)中提出驅(qū)動性問題。
2.1從日常生活中設(shè)計驅(qū)動性問題
3驅(qū)動性問題的教學(xué)化設(shè)計
設(shè)計驅(qū)動性問題時,需要考慮驅(qū)動性問題與課堂教學(xué)的結(jié)合,進行驅(qū)動性問題的教學(xué)化設(shè)計,以使驅(qū)動性問題更好地應(yīng)用于課堂教學(xué)實踐。這一環(huán)節(jié)主要包括問題的情境設(shè)計、驅(qū)動性問題鏈的設(shè)計及驅(qū)動性問題的活動設(shè)計。
3.1問題的情境設(shè)計
在教學(xué)過程中,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的已有知識水平和心理發(fā)展水平,創(chuàng)設(shè)有意義的、有價值的問題情境,使學(xué)生在一定的背景和情境下進行化學(xué)課堂學(xué)習(xí)。如前所述,教師可以創(chuàng)設(shè)基于生活、生產(chǎn)、實驗、化學(xué)史、操作任務(wù)的多種問題情境。問題情境應(yīng)用于課堂教學(xué),有如下幾種方式: 第一是在上課伊始創(chuàng)設(shè)問題情境,使學(xué)生能對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生疑問和思考,使他們進入良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。第二是基于各個不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)散點式的問題情境,在對具體問題情境的分析和解決中,習(xí)得與此問題情境相關(guān)的化學(xué)知識和化學(xué)技能。第三是創(chuàng)設(shè)貫穿整個課堂的、與本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的、有待解決的、較為復(fù)雜的問題情境。在解決生活和生產(chǎn)中的具體問題時,逐步剖解、研究和解決問題,以達成課前預(yù)設(shè)的教學(xué)目標。
例如,在“氯氣的性質(zhì)”教學(xué)中,從氯氣消毒引入教學(xué)問題情境:
1908年,美國第一次使用氯氣消毒自來水,此后這種消毒方式逐漸被世界各國所采用,這樣全球數(shù)以億計人口的健康得以保障,和飲用水相關(guān)的疾病,如傷寒、痢疾、霍亂開始遠離人類。當時著名的《生命》雜志有這樣的評論: 水的加氯消毒方式,應(yīng)是20世紀中一項最重要的公共衛(wèi)生成就。同學(xué)們,水是生命之源,是氯氣默默承擔了自來水的殺菌消毒任務(wù),保障了人類健康,大家了解氯氣的發(fā)現(xiàn)史嗎?1774年瑞典著名化學(xué)家舍勒用濃鹽酸與軟錳礦反應(yīng)第一次制得了氯氣。從氯氣的發(fā)現(xiàn)到氯氣用于自來水消毒,這一百多年間人們對氯氣的研究經(jīng)歷了什么樣的過程?其中又有哪些重要的史實呢?在舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣以后,法國化學(xué)家貝托雷繼續(xù)研究氯氣。他想: 制得的氣體物質(zhì)是單質(zhì)還是化合物呢?他發(fā)現(xiàn)氯氣能溶于水形成溶液,氯水在光照下可以分解成鹽酸和氧氣。貝托雷以此判斷出氯氣是鹽酸和氧氣之間聯(lián)結(jié)松弛的化合物,因此他將氯氣稱作“氧化鹽酸”。后來又有三位科學(xué)家逐步推進了對氯氣的認知: 英國科學(xué)家臺耐特將氯氣通入石灰乳制得漂白粉,此法沿用至今;法國化學(xué)家蓋·呂薩克用氯氣制得鹽酸;英國化學(xué)家戴維用伏打電堆使電流通過“氧化鹽酸”,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流也沒有辦法分解它,“它會不會是一種單質(zhì)呢?”戴維大膽設(shè)想,反復(fù)實驗,終于確信它確實是一種單質(zhì),他把這種氣體命名為“氯”。
這節(jié)課的教學(xué)中,通過5則化學(xué)史案例,介紹了化學(xué)家對氯氣的發(fā)現(xiàn)、研究和利用的歷史: 自舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣,到1810年戴維確認氯元素,經(jīng)歷了36年;自舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣,到1908年美國用氯氣消毒自來水,經(jīng)歷了134年。認知的完善、科學(xué)的發(fā)展需要科學(xué)家們長期研究和持續(xù)推進,需要他們付出艱辛的勞動,當然也需要合理的假設(shè)猜想與實驗論證。通過化學(xué)史情境的引入,學(xué)生體會到科學(xué)研究的艱辛,也在對具體情境案例的分析和研究中深入學(xué)習(xí)了氯氣的化學(xué)性質(zhì)。
3.2問題鏈的設(shè)計
問題鏈的設(shè)計包括兩個方面,一是教師在課堂中設(shè)計出諸多驅(qū)動性問題,應(yīng)考慮將這些問題按照內(nèi)在的邏輯關(guān)系形成有邏輯順序的問題鏈,而非一個個獨立的、零散的問題,這樣能夠使課堂的結(jié)構(gòu)性、整體性和統(tǒng)一性更強;二是教師將一個復(fù)雜問題拆分成有內(nèi)在聯(lián)系的問題鏈,通過鏈條中一個個節(jié)點問題的解決,最終實現(xiàn)復(fù)雜問題的解決,這樣的問題鏈,給學(xué)生的思維過程搭建了腳手架,降低了學(xué)生的思維難度,有助于使學(xué)生循序漸進地解決問題。
例如,在“粗鹽的提純”課堂教學(xué)中,如果教師直接創(chuàng)設(shè)問題情境: 如何進行粗鹽的提純?學(xué)生則很難回答,因為這一問題的難度太大,對學(xué)生思維能力和語言表達能力、實驗過程整合能力的要求較高。如果教師將其拆解成一系列的問題鏈: ①粗鹽中含有哪些雜質(zhì)?②為了除去這些雜質(zhì)離子,應(yīng)加入哪些除雜試劑?③除雜試劑的用量是多少?④除雜試劑的使用有什么樣的順序要求?⑤你能總結(jié)和完善粗鹽提純的步驟嗎?通過這樣的問題鏈,幫助學(xué)生鋪設(shè)了解決問題的臺階,使學(xué)生在合理的問題引導(dǎo)下,順利完成對復(fù)雜問題的解決。
3.3問題的活動設(shè)計
教師應(yīng)結(jié)合驅(qū)動性問題設(shè)計,盡可能設(shè)計多樣化的實驗探究學(xué)習(xí)任務(wù),結(jié)合具體的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的特點和學(xué)生的實際,引導(dǎo)學(xué)生開展分類與概括、證據(jù)與推理、模型與解釋、符號與表征等具有學(xué)科特質(zhì)的學(xué)習(xí)活動,引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作、實驗探究、討論交流等多樣化方式解決問題。
例如,在“碳酸鈉和碳酸氫鈉”的教學(xué)中,教師創(chuàng)設(shè)問題“碳酸鈉和碳酸氫鈉有什么用途?這些用途是由哪些化學(xué)性質(zhì)所體現(xiàn)的?請你采用多種方式和手段,展示對這兩個問題的理解”。對于這樣的問題創(chuàng)設(shè),學(xué)生紛紛行動起來,有的查閱文獻資料,有的上網(wǎng)搜索信息,有的到廚房和超市中尋找相關(guān)素材,有的到實驗室中進行實驗探索;對成果的展現(xiàn)方式也多種多樣,有的將成果設(shè)計成了畫報,有的將研究過程剪輯成視頻,也有的用當堂演示實驗。通過這樣驅(qū)動性問題的活動化設(shè)計,班級所有學(xué)生都動了起來,開展了形式多樣的活動,轉(zhuǎn)變了學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)和發(fā)展了學(xué)科素養(yǎng)和能力。
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