科學(xué)探究與問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

周 暢，姚成立，戈益超

(合肥師范學(xué)院 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 合肥 230601)

在新課改的大背景下，為促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，促進(jìn)科學(xué)教育的發(fā)展，陸續(xù)出現(xiàn)許多教學(xué)模式，并形成了各自獨(dú)有的模型?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》于2020年進(jìn)行了修訂，彰顯了高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要性，學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)通過課堂教學(xué)盡可能的得到提升，同時(shí)還突出教學(xué)方法的重要性[1]。教學(xué)模式的選擇會(huì)直接影響到學(xué)生學(xué)業(yè)水平、核心素養(yǎng)水平以及教學(xué)質(zhì)量，所以，選擇正確的教學(xué)模式更加顯得尤為重要。本文通過閱讀與教育相關(guān)的新聞和文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行的教學(xué)模式仍存在許多弊端。其中，使用最廣泛的兩種教學(xué)模式是科學(xué)探究教學(xué)模式以及問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，但在其應(yīng)用過程中也有各自的缺陷與不足。但二者的不足可以在很大程度上相互彌補(bǔ)，因此將兩者結(jié)合并提出科學(xué)探究與驅(qū)動(dòng)式教學(xué)教學(xué)模式。如果進(jìn)一步探究這種教學(xué)模式，并行成其獨(dú)有的模型，這種教學(xué)模式可以將學(xué)生學(xué)業(yè)水平、教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)一步提高。

1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)最早可以聯(lián)系至春秋戰(zhàn)國時(shí)期孔子提出的“不憤不啟，不悱不發(fā)”的思想[2]。明代教育家朱熹認(rèn)為問題意識(shí)對(duì)于學(xué)習(xí)非常重要，學(xué)生應(yīng)該要能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中的一些問題，并通過積極思考去解決問題，最后獲得新的知識(shí)。在近代，陶行知先生提倡“生活即教育”的教育思想，通過解決生活中的問題，讓學(xué)生獲得相應(yīng)的知識(shí)[3]。這些思想都與驅(qū)動(dòng)式教學(xué)有關(guān)，可見，通過問題模式讓學(xué)生獲得知識(shí)發(fā)展能力的重要性。近年來，隨著教育改革的推進(jìn)，國內(nèi)教育者對(duì)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的研究越來越多，也取得了很大的成果。國內(nèi)針對(duì)科學(xué)探究的研究開始于借鑒國外成果，隨后展開本土化探索。2001 年，我國首次將“科學(xué)探究”納入素質(zhì)教育的范疇[4]。齊雪林[5]為有效實(shí)施探究式教學(xué)模式提供了一定的理論支撐。2016 年，教育部將核心素養(yǎng)劃分為六個(gè)方面，其中科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和實(shí)踐創(chuàng)新又著重強(qiáng)調(diào)批判反思、勇于探究、問題解決和創(chuàng)新意識(shí)等基本要點(diǎn)[6]。鑒于兩種教學(xué)模式在實(shí)施過程中各有利弊，因此將二者結(jié)合，則能更好的彌補(bǔ)彼此的缺陷與不足，進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)業(yè)水平并改善教學(xué)效果。

2 研究價(jià)值

1)從學(xué)生的角度來看，“問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式”是一種有價(jià)值的學(xué)習(xí)方法。一個(gè)“問題”的完成，學(xué)生就能體會(huì)到相應(yīng)的成就感，進(jìn)而促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，漸漸地形成一個(gè)良性循環(huán)?？茖W(xué)探究是學(xué)生自主學(xué)習(xí)必不可少的形式，既是一種教學(xué)方法，也是一種學(xué)生的學(xué)習(xí)方法。若有機(jī)的將二者結(jié)合，共同融入到化學(xué)教學(xué)中，教師提出問題布置任務(wù)后，學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究；也可以讓學(xué)生在探究過程中提出問題，并進(jìn)行解決。隨著一個(gè)又一個(gè)任務(wù)的提出與解決，可以減少學(xué)生以往探究過程中講授式教學(xué)法帶來的茫然。

2)從課堂教學(xué)的角度來看，每個(gè)學(xué)生都能根據(jù)自己已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)當(dāng)前的問題提出研究方法和解決方案，為每個(gè)學(xué)生提供了探索的機(jī)會(huì)與空間，使課堂氛圍真正地活躍起來。學(xué)生可以自主探究，自主發(fā)現(xiàn)知識(shí)，在學(xué)習(xí)過程中突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

3)從科學(xué)教育來看，“科學(xué)探究與問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式”下的探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式，也是解決學(xué)習(xí)問題的最好的方法。學(xué)習(xí)問題的驅(qū)動(dòng)促使每個(gè)學(xué)生通過實(shí)踐探究，理解知識(shí)，學(xué)會(huì)思考。在參與探究活動(dòng)的過程中，獲得感受，體驗(yàn)并內(nèi)化，逐漸提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提升課堂教學(xué)效果，這也是科學(xué)教育的最終目標(biāo)。

3 教學(xué)案例

本文以濃硫酸為例，采用科學(xué)探究與問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，提升學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”化學(xué)核心素養(yǎng)并提高教學(xué)質(zhì)量。

教學(xué)目標(biāo)：①理解并掌握濃H2SO4的吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性；②學(xué)會(huì)書寫濃H2SO4與Cu反應(yīng)的方程式；③培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，動(dòng)手能力以及思維能力。

教學(xué)重點(diǎn)：濃H2SO4的吸水性、脫水性、氧化性。

教學(xué)難點(diǎn)：濃H2SO4的氧化性。

教學(xué)過程：如圖1所示。

案例分析：

在本教學(xué)案例中，以舊認(rèn)知以及化學(xué)事實(shí)進(jìn)行導(dǎo)入，學(xué)生可以再次明確了解SO3溶于水會(huì)產(chǎn)生硫酸；回顧稀硫酸的性質(zhì)；了解我國是硫酸第一大生產(chǎn)國，給學(xué)生對(duì)硫酸認(rèn)知加些色彩，讓學(xué)生為中國的硫酸工業(yè)感到自豪。隨后提出問題：工業(yè)制取硫酸的原料和流程是什么？通過學(xué)生查閱書籍并結(jié)合課件上的內(nèi)容進(jìn)行交流分析，隨后教師對(duì)硫酸工業(yè)制法的三大流程進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生對(duì)我國工業(yè)制硫酸的傳統(tǒng)工藝進(jìn)行初步了解，滿足學(xué)生對(duì)硫酸制作工藝的好奇心。

在講解濃H2SO4的物理性質(zhì)時(shí)，學(xué)生可以觀察教師事先準(zhǔn)備好的濃H2SO4，隨后結(jié)合課件中給出的沸點(diǎn)和密度的數(shù)值，學(xué)生可以對(duì)其物理性質(zhì)進(jìn)行探究、交流與討論，最后教師進(jìn)行總結(jié)并書寫板書。該教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生自行探究，細(xì)心觀察，可以加深他們對(duì)濃H2SO4物理性質(zhì)的理解。在講解濃H2SO4的稀釋知識(shí)的過程中，拋出問題：如何稀釋濃H2SO4？先讓學(xué)生設(shè)計(jì)稀釋的方案，描述心中所想的操作過程。在此過程中，不同學(xué)生可能有不同想法，有的學(xué)生傾向于酸入水，有的學(xué)生會(huì)傾向于水入酸。此時(shí)，教師不需要進(jìn)行總結(jié)也無需告知答案，可以播放兩種稀釋方案的視頻，通過學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析進(jìn)一步推斷出稀釋方法應(yīng)該是酸入水。最后與學(xué)生一起敘述濃H2SO4的稀釋過程，加深學(xué)生對(duì)該知識(shí)的印象。

在講解濃H2SO4的三大特性時(shí)，每一個(gè)特性都向?qū)W生拋出問題，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。講述濃H2SO4的吸水性時(shí)，首先播放濃H2SO4給水寫的一封情書，集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的好奇心。設(shè)置疑問，濃H2SO4這么喜歡水，如果與含有結(jié)晶水的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？學(xué)生先預(yù)測(cè)，隨后完成濃H2SO4與膽礬混合時(shí)的實(shí)驗(yàn)探究過程。通過學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、描述與分析以及教師的引導(dǎo)，逐漸得出濃H2SO4的一大特性——吸水性。告知學(xué)生性質(zhì)決定用途，學(xué)生可以分析出因?yàn)闈釮2SO4具有吸水性，因此可以用來作氣體干燥劑。引導(dǎo)學(xué)生分析出只能作為中性和酸性氣體干燥劑，不能干燥堿性氣體。設(shè)置疑問，還有一種氣體不能干燥，只要大家認(rèn)真聽就會(huì)找到答案。濃H2SO4可以奪取無機(jī)物中的結(jié)晶水，那它遇見有機(jī)物又會(huì)產(chǎn)生怎樣的碰撞呢？學(xué)生先預(yù)測(cè)，隨后進(jìn)行濃H2SO4與蔗糖反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、描述和分析以及教師的引導(dǎo)，逐漸推出濃H2SO4的另一個(gè)特性——脫水性。對(duì)濃H2SO4強(qiáng)氧化性的講解，用稀H2SO4不能與Cu進(jìn)行反應(yīng)做引入，讓學(xué)生思考濃H2SO4是否能與Cu進(jìn)行反應(yīng)？學(xué)生思考后作答，隨后完成濃H2SO4與Cu反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、描述和分析以及教師的引導(dǎo)，逐漸推出濃H2SO4的最后一個(gè)特性——強(qiáng)氧化性。引導(dǎo)學(xué)生分析出濃H2SO還不能干燥還原性氣體，會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。帶領(lǐng)學(xué)生回顧本堂課知識(shí)，練習(xí)鞏固。

在整個(gè)教學(xué)流程中，教師層層提問，學(xué)生逐步探索，問題與實(shí)驗(yàn)探究過程環(huán)環(huán)相扣，最終驗(yàn)證出濃H2SO4的物理性質(zhì)及其三大特性。學(xué)生積極主動(dòng)參與到課堂的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，努力讓學(xué)生在做中學(xué)、樂中學(xué)、討論中學(xué)以達(dá)到樂學(xué)、好學(xué)的目的，學(xué)生興致高漲、積極探究，對(duì)知識(shí)的掌握也就更加牢固和扎實(shí)。

4 結(jié)語

科學(xué)探究與問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式可以幫助教師更好的完成教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。通過設(shè)置一個(gè)個(gè)小問題，學(xué)生完成相應(yīng)的探究以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述與分析；教師進(jìn)行總結(jié)，最終獲取相應(yīng)的知識(shí)。整個(gè)流程環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng)，課堂氛圍濃厚，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)業(yè)水平，還可以培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的核心素養(yǎng)。