王 云|浙江金華第一中學(xué)
問題鏈教學(xué)要求教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo),在特定的學(xué)習(xí)范圍內(nèi),圍繞特定的學(xué)習(xí)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗和認(rèn)知規(guī)律,針對教學(xué)過程中他們可能會碰到的困惑、疑難點,按照一定的邏輯結(jié)構(gòu),將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為層次分明、相互聯(lián)系的一系列教學(xué)問題。按照王后雄老師所說,問題鏈的設(shè)計要充分體現(xiàn)基礎(chǔ)性、適度性、經(jīng)濟(jì)性、有序性、情境性、活動性、開放性、多維性、動態(tài)性和整體性等原則,問題鏈之間應(yīng)一問接一問、一環(huán)套一環(huán),應(yīng)問問相連、環(huán)環(huán)緊扣,應(yīng)步步深入、由此及彼[1]。
引入性問題鏈指在課堂開始時,教師為了引起學(xué)生的注意與興趣,為課堂教學(xué)埋下伏筆,使新知識成為學(xué)生已掌握知識的“最近發(fā)展區(qū)”,實現(xiàn)良好的課堂氛圍與教學(xué)效果而設(shè)計的一系列問題。它能啟發(fā)學(xué)生的思維,激發(fā)其求知欲,提高其學(xué)習(xí)效率。教師在設(shè)計時要注意有趣、切題、簡潔、深思,以迅速將學(xué)生引入深度思考的學(xué)習(xí)狀態(tài)。
例如,在電化學(xué)的復(fù)習(xí)課教學(xué)中,為了讓學(xué)生更深入地理解二次電池的充放電原理,筆者提供鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)圖(圖略),然后設(shè)計如下問題鏈。
(1)鉛蓄電池放電的時候,“+”“-”分別表示什么意義?
(2)鉛蓄電池充電的時候,“+”“-”分別表示什么意義?
(3)如果用一個鉛蓄電池為另一個鉛蓄電池充電,這兩個電池的電極之間應(yīng)該如何連接?
教學(xué)實踐表明,對鉛蓄電池上標(biāo)記的“+”“-”,在放電時,學(xué)生能夠順利地理解它們的意義,而在充電時,教師則需要引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移方向進(jìn)行理解,即它們分別表示該電極應(yīng)該與外接電源的“+”“-”相連以實現(xiàn)電子的再生。這一問題鏈可引導(dǎo)學(xué)生建立對充放電過程與電極“+”“-”標(biāo)識的整體認(rèn)識,使其從宏觀到微觀、從現(xiàn)象到本質(zhì)地理解原電池、電解池的原理,從而提高思維的深刻性,獲得對知識關(guān)聯(lián)性的深刻認(rèn)識。
宏微結(jié)合的思維方式為化學(xué)學(xué)習(xí)提供了全新的視角,教師在教學(xué)中設(shè)置從宏觀現(xiàn)象到微觀解釋的引入性問題鏈,可引導(dǎo)學(xué)生觀察宏觀現(xiàn)象,從微觀的角度進(jìn)行本質(zhì)解釋,培養(yǎng)學(xué)生從微觀角度解釋宏觀現(xiàn)象的思維能力。
遞進(jìn)式問題鏈指教師將結(jié)構(gòu)化的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效整合,提出一連串由淺入深、由易到難的問題。它可以逐層推進(jìn)問題的解決,促使學(xué)生在設(shè)問和思考中形成主動學(xué)習(xí)的動機(jī)和欲望,在分析和解決問題的過程中獲得知識和方法,逐步提高解決問題的能力。
例如,在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物書寫中,反應(yīng)位點的判斷是非常重要的一個環(huán)節(jié),只有明確了反應(yīng)的位點,學(xué)生才能夠快速準(zhǔn)確地書寫反應(yīng)產(chǎn)物。因此,筆者設(shè)計如下問題鏈。
以上這些反應(yīng)的位點有什么共同點?
(2)為什么都是在α-C 這個位點上發(fā)生反應(yīng)?
(3)α-C具有什么特殊的結(jié)構(gòu)?
(4)判斷以下反應(yīng)的產(chǎn)物:
化學(xué)的學(xué)科特點是變化,其魅力也在于變化。變化是絕對的,也是有條件和有規(guī)律可循的。在以上問題鏈的設(shè)計中,隨著問題難度的增加,學(xué)生的理解難度也在逐漸增大。教師要適當(dāng)給學(xué)生搭建逐級上升的“腳手架”,降低教學(xué)難度,引導(dǎo)學(xué)生深入思考,增強(qiáng)其學(xué)習(xí)獲得感。
遷移性問題鏈指教師根據(jù)舊知識與新知識的關(guān)聯(lián)性,為引導(dǎo)學(xué)生完成對新知識的生成,培養(yǎng)其舉一反三、觸類旁通能力而設(shè)計的一系列問題。目的是讓學(xué)生借助舊知識這個“認(rèn)知支點”,進(jìn)行發(fā)散聯(lián)想,將具有同類特征的舊知識點聯(lián)系起來,歸納成一個模型,再用此模型解決新問題,實現(xiàn)自主性學(xué)習(xí)。
例如,在“有機(jī)物酸性大小的比較”的教學(xué)中,讓學(xué)生閱讀不同羧酸的pKa 表(表略)后,筆者設(shè)計如下問題鏈。
(1)為什么丙酸、乙酸、甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸的酸性依次增強(qiáng)?
(2)為什么苯酚、2,4-二硝基苯酚、2,4,6-三硝基苯酚的酸性依次增強(qiáng)?
(3)苯酚的酸性比碳酸弱,為什么2,4-二硝基苯酚、2,4,6-三硝基苯酚的酸性比碳酸強(qiáng)?
(4)對比H2O 和CH4可以看出,在沒有其他基團(tuán)影響的情況下,C-H比O-H難斷裂,那么為什么丙二醛的酸性和醋酸差不多,比水強(qiáng),更遠(yuǎn)大于甲烷呢?
教師要先引導(dǎo)學(xué)生建立酸性大小比較模型(如圖1):1.H 原子的斷鍵能力——氧氫鍵是強(qiáng)極性共價鍵,氧的電負(fù)性比氫大,氧氫鍵的電子云偏向氧,容易電離出氫離子;2.電離后生成負(fù)離子的穩(wěn)定性——氫離子離去后形成的酸根負(fù)離子因誘導(dǎo)、共軛效應(yīng),使氧原子上的負(fù)電荷得以分散而更加穩(wěn)定。然后進(jìn)行遷移式發(fā)問,把羧酸電離延伸到酚、水甚至極性較弱的C-H 鍵的解離,體驗遷移應(yīng)用的嘗試,理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的內(nèi)涵。
圖1 酸性大小比較模型
證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)要求學(xué)生能基于數(shù)據(jù)、現(xiàn)象等證據(jù)提出假設(shè),通過推理、分析等方法建構(gòu)模型,并在此模型上進(jìn)行遷移,解釋新數(shù)據(jù)、新現(xiàn)象。因此,解決復(fù)雜的實際問題就是學(xué)生創(chuàng)造性地應(yīng)用模型的過程,也是有目標(biāo)性地建構(gòu)模型的過程。
探究性問題鏈指教師從知識的邏輯順序,學(xué)生的認(rèn)知水平和心理發(fā)展規(guī)律出發(fā),步步設(shè)疑,層層深入,并以化學(xué)實驗引導(dǎo)學(xué)生尋找證據(jù)鏈,解決實際問題,使化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得以外顯和提升而設(shè)計的一系列問題。
例如,在探究“補(bǔ)鐵糖漿中鐵的存在形式”時,筆者設(shè)計如下問題鏈。
(1)補(bǔ)鐵糖漿中的鐵是什么形態(tài)的?
(2)根據(jù)理論分析,你可以作出哪些預(yù)測與假設(shè)?
(3)請你根據(jù)預(yù)測與假設(shè),設(shè)計實驗,并做好實驗記錄(表略)。
參考試劑和儀器:酸性KMnO4溶液,NaOH溶液,KSCN溶液,H2O2溶液,稀硫酸。
(4)分析實驗現(xiàn)象,最后能得到什么結(jié)論?
教師設(shè)計高效、系統(tǒng)、富有層次的探究性問題鏈,可引導(dǎo)學(xué)生自主積極地分組討論、設(shè)計檢驗方案、完成實驗操作、分析實驗結(jié)果,并最終得出檢驗結(jié)論。
在整個探究過程中,以實驗解決實際問題是問題鏈的主線。學(xué)生熟悉了Fe2+與Fe3+之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,實踐了Fe2+與Fe3+的各種檢驗方法,探究判斷出了補(bǔ)鐵糖漿的成分。學(xué)生親自動手完成實驗,得出的結(jié)論就更有說服力,因為這拉近了化學(xué)教學(xué)與日常生活的距離,鍛煉了學(xué)生的探究創(chuàng)新意識。同時,這也讓宏觀辨識與微觀探析等核心素養(yǎng)在實驗中進(jìn)一步得到了升華。
彈性化問題鏈能夠為課堂教學(xué)提供主動性和創(chuàng)造性,提高學(xué)生的主觀能動性,并用任務(wù)驅(qū)動學(xué)生提高自身的學(xué)習(xí)能力。設(shè)計彈性化問題鏈時,教師既要對目標(biāo)和過程設(shè)置一定的彈性區(qū)間,又要充分考慮學(xué)生的差異性,讓部分有條件、有興趣、有時間的學(xué)生在業(yè)余時間主動完成探究。
例如,在“表面活性劑”的教學(xué)中,學(xué)生通過理解肥皂、洗衣粉的去污原理,掌握了一般洗滌劑的結(jié)構(gòu)特點,筆者就布置了發(fā)展性任務(wù),讓學(xué)生利用周末時間完成。
通過資料查詢或者向長輩們請教等方式,尋找生活中常見的洗滌劑,并和同學(xué)們討論這些洗滌劑的異同點。
這一發(fā)展性任務(wù)就是一個彈性作業(yè),考慮到了班級學(xué)生在知識水平、課余時間、學(xué)科興趣上的不均衡性,可使不同層次的學(xué)生獲得對應(yīng)的收獲,從而實現(xiàn)因材施教。筆者所教的班級有個學(xué)生通過查閱資料,發(fā)現(xiàn)茶籽粕是油茶籽提油后的副產(chǎn)物,其成分之一油茶皂素是一種優(yōu)良的天然非離子表面活性劑,尤其是去除皮脂的能力顯著,是開發(fā)環(huán)保型洗衣液的理想原料。該學(xué)生所在的學(xué)習(xí)小組隨即展開問題鏈延伸活動,并在化學(xué)實驗室中動手實驗,分離、提純目標(biāo)產(chǎn)物,研究茶籽粕的清潔能力與介質(zhì)的關(guān)系等,最終完成《廢棄茶籽粕的再利用結(jié)題報告——茶籽粕清潔原理的探究》,獲得了全國首屆中小學(xué)生研究性學(xué)習(xí)成果評選一等獎。
在教學(xué)中,學(xué)生的知識主要來源于書本,但教師不能局限于書本。教師要讓學(xué)生用化學(xué)的視角觀察生活,把生活現(xiàn)象和化學(xué)中的相關(guān)知識進(jìn)行聯(lián)系,學(xué)以致用。彈性化問題鏈可以把生活和化學(xué)聯(lián)系起來,對學(xué)生進(jìn)行雙向化教學(xué),使學(xué)生在掌握基本概念、基礎(chǔ)知識的同時,又能把課堂所學(xué)應(yīng)用到生活實踐當(dāng)中[2]。這既有利于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí),又可培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,一舉兩得。此外,教師還可把問題鏈教學(xué)延伸到課外,把校內(nèi)和校外有機(jī)結(jié)合起來,提升學(xué)生的綜合能力。
在大力發(fā)展素質(zhì)教育的今天,在“雙減”背景下,化學(xué)教師更應(yīng)以“問題”為抓手展開問題鏈教學(xué),引導(dǎo)并維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī),培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)會自主發(fā)現(xiàn)并積極探索問題,獲得學(xué)習(xí)的主動權(quán)。如此,學(xué)生的學(xué)習(xí)就不再是知識由外到內(nèi)的轉(zhuǎn)移和傳遞,而是主動建構(gòu)的過程,化學(xué)課堂也會變得更加靈活開放,并充分體現(xiàn)出化學(xué)教學(xué)的價值和意義。而在這樣的課堂中,學(xué)生才能更高效地加強(qiáng)自我認(rèn)知,挖掘潛能,探究未知世界,提升化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。