摘要: 化學(xué)課堂實(shí)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(dòng)性問題的設(shè)計(jì)。論述了課堂教學(xué)中良好的驅(qū)動(dòng)性問題的特征、驅(qū)動(dòng)性問題的來(lái)源和呈現(xiàn)策略、驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)用于課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)策略。
關(guān)鍵詞: 化學(xué)課堂教學(xué); 驅(qū)動(dòng)性問題; 設(shè)計(jì)策略; 氯氣; 粗鹽提純
文章編號(hào): 10056629(2018)10005704中圖分類號(hào): G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》第六部分“實(shí)施建議”中指出,“真實(shí)、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(tái),為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會(huì)。因此,教師在教學(xué)中應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問題情境,促進(jìn)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(jìn)行問題設(shè)計(jì)?如何以問題引領(lǐng)和驅(qū)動(dòng)學(xué)生的思維和活動(dòng)?以下筆者談?wù)勛约旱睦斫夂退伎肌?/p>
1驅(qū)動(dòng)性問題及其特征
問題是啟動(dòng)和維持師生課堂活動(dòng)的最佳靶子,問題教學(xué)通過(guò)教師精心設(shè)計(jì)問題,以問題貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,使學(xué)生在對(duì)問題分析和解決的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)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(dòng)性問題。驅(qū)動(dòng)性問題是能夠組織和驅(qū)動(dòng)師生開展學(xué)習(xí)和探究等課堂教學(xué)行為的、以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)及促進(jìn)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(dòng)性問題應(yīng)具有以下基本特征:
1.1驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)和課堂教學(xué)目標(biāo)相匹配
驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)直指化學(xué)課堂教學(xué),其呈現(xiàn)方式、解決過(guò)程與化學(xué)課堂預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)之間要契合和匹配,且應(yīng)圍繞高中化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn),否則教學(xué)過(guò)程可能偏離教學(xué)主線,導(dǎo)致課堂混亂無(wú)序,不利于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。
1.2驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)具有科學(xué)性和真實(shí)性
化學(xué)作為一門自然科學(xué),其基本的價(jià)值取向是研究真實(shí)而科學(xué)的化學(xué)學(xué)科知識(shí)。在設(shè)計(jì)課堂驅(qū)動(dòng)性問題時(shí),必須要符合科學(xué)原理和科學(xué)事實(shí)。教學(xué)過(guò)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(shí)情境,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,讓他們感受化學(xué)對(duì)于生產(chǎn)和生活的貢獻(xiàn),欣賞化學(xué)的學(xué)科價(jià)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(shí)性要求,不僅不利于學(xué)生的學(xué)習(xí),反而會(huì)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)負(fù)面影響。
1.3驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)能引發(fā)學(xué)生的深度思維活動(dòng)
驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)有一定的思維容量,應(yīng)能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思考積極性,使他們?cè)谏疃人伎嫉倪^(guò)程中習(xí)得化學(xué)知識(shí)、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(wú)思維容量的“是不是”、“對(duì)不對(duì)”、“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(dòng)學(xué)生的積極性。
1.4驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)能引發(fā)學(xué)生的操作性活動(dòng)
驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)貫穿整個(gè)課堂問題解決的過(guò)程中,好的驅(qū)動(dòng)性問題必須關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知水平和能力,能夠拆解或轉(zhuǎn)化成具有可操作性的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),即學(xué)生能夠根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)自主的或在教師的指引下對(duì)驅(qū)動(dòng)性問題進(jìn)行初步表征、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)、修正假設(shè)并得出結(jié)論等活動(dòng)。
2驅(qū)動(dòng)性問題的來(lái)源和選擇
化學(xué)問題強(qiáng)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(guò)對(duì)真實(shí)問題的思考,使學(xué)生習(xí)得化學(xué)知識(shí)、提高化學(xué)素養(yǎng)。教師應(yīng)選擇與課堂教學(xué)適切性強(qiáng)的素材創(chuàng)設(shè)驅(qū)動(dòng)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(shí)中、從探究實(shí)驗(yàn)中、從具體的操作性任務(wù)中提出驅(qū)動(dòng)性問題。
2.1從日常生活中設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問題
3驅(qū)動(dòng)性問題的教學(xué)化設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問題時(shí),需要考慮驅(qū)動(dòng)性問題與課堂教學(xué)的結(jié)合,進(jìn)行驅(qū)動(dòng)性問題的教學(xué)化設(shè)計(jì),以使驅(qū)動(dòng)性問題更好地應(yīng)用于課堂教學(xué)實(shí)踐。這一環(huán)節(jié)主要包括問題的情境設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)性問題鏈的設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)性問題的活動(dòng)設(shè)計(jì)。
3.1問題的情境設(shè)計(jì)
在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的已有知識(shí)水平和心理發(fā)展水平,創(chuàng)設(shè)有意義的、有價(jià)值的問題情境,使學(xué)生在一定的背景和情境下進(jìn)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(shí)驗(yàn)、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(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生疑問和思考,使他們進(jìn)入良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。第二是基于各個(gè)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)散點(diǎn)式的問題情境,在對(duì)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(shí)和化學(xué)技能。第三是創(chuàng)設(shè)貫穿整個(gè)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(shí),逐步剖解、研究和解決問題,以達(dá)成課前預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。
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(guó)第一次使用氯氣消毒自來(lái)水,此后這種消毒方式逐漸被世界各國(guó)所采用,這樣全球數(shù)以億計(jì)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(yuǎn)離人類。當(dāng)時(shí)著名的《生命》雜志有這樣的評(píng)論: 水的加氯消毒方式,應(yīng)是20世紀(jì)中一項(xiàng)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(dān)了自來(lái)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(lái)水消毒,這一百多年間人們對(duì)氯氣的研究經(jīng)歷了什么樣的過(guò)程?其中又有哪些重要的史實(shí)呢?在舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣以后,法國(guó)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(lái)又有三位科學(xué)家逐步推進(jìn)了對(duì)氯氣的認(rèn)知: 英國(guó)科學(xué)家臺(tái)耐特將氯氣通入石灰乳制得漂白粉,此法沿用至今;法國(guó)化學(xué)家蓋·呂薩克用氯氣制得鹽酸;英國(guó)化學(xué)家戴維用伏打電堆使電流通過(guò)“氧化鹽酸”,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流也沒有辦法分解它,“它會(huì)不會(huì)是一種單質(zhì)呢?”戴維大膽設(shè)想,反復(fù)實(shí)驗(yàn),終于確信它確實(shí)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(guò)5則化學(xué)史案例,介紹了化學(xué)家對(duì)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(rèn)氯元素,經(jīng)歷了36年;自舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣,到1908年美國(guó)用氯氣消毒自來(lái)水,經(jīng)歷了134年。認(rèn)知的完善、科學(xué)的發(fā)展需要科學(xué)家們長(zhǎng)期研究和持續(xù)推進(jìn),需要他們付出艱辛的勞動(dòng),當(dāng)然也需要合理的假設(shè)猜想與實(shí)驗(yàn)論證。通過(guò)化學(xué)史情境的引入,學(xué)生體會(huì)到科學(xué)研究的艱辛,也在對(duì)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(jì)
問題鏈的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面,一是教師在課堂中設(shè)計(jì)出諸多驅(qū)動(dòng)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(gè)個(gè)獨(dú)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(qiáng);二是教師將一個(gè)復(fù)雜問題拆分成有內(nèi)在聯(lián)系的問題鏈,通過(guò)鏈條中一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)問題的解決,最終實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問題的解決,這樣的問題鏈,給學(xué)生的思維過(guò)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(jìn)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(jìn)行粗鹽的提純?學(xué)生則很難回答,因?yàn)檫@一問題的難度太大,對(duì)學(xué)生思維能力和語(yǔ)言表達(dá)能力、實(shí)驗(yàn)過(guò)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(guò)這樣的問題鏈,幫助學(xué)生鋪設(shè)了解決問題的臺(tái)階,使學(xué)生在合理的問題引導(dǎo)下,順利完成對(duì)復(fù)雜問題的解決。
3.3問題的活動(dòng)設(shè)計(jì)
教師應(yīng)結(jié)合驅(qū)動(dòng)性問題設(shè)計(jì),盡可能設(shè)計(jì)多樣化的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)和學(xué)生的實(shí)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(hào)與表征等具有學(xué)科特質(zhì)的學(xué)習(xí)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組合作、實(shí)驗(yàn)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(qǐng)你采用多種方式和手段,展示對(duì)這兩個(gè)問題的理解”。對(duì)于這樣的問題創(chuàng)設(shè),學(xué)生紛紛行動(dòng)起來(lái),有的查閱文獻(xiàn)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(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索;對(duì)成果的展現(xiàn)方式也多種多樣,有的將成果設(shè)計(jì)成了畫報(bào),有的將研究過(guò)程剪輯成視頻,也有的用當(dāng)堂演示實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這樣驅(qū)動(dòng)性問題的活動(dòng)化設(shè)計(jì),班級(jí)所有學(xué)生都動(dòng)了起來(lái),開展了形式多樣的活動(dòng),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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