楊武
[摘 要]問題探究式教學(xué)主要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合問題內(nèi)容,開展自主探究或合作探究活動,主動探究問題結(jié)論和問題解決方法。將問題探究式教學(xué)運用于初中化學(xué)課堂教學(xué),不僅迎合義務(wù)教育課程標準提出的核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求,更有助于學(xué)生構(gòu)建完整的化學(xué)知識體系。教師應(yīng)在掌握問題探究式教學(xué)設(shè)計原則的同時,根據(jù)教學(xué)目標和學(xué)生學(xué)情,設(shè)置不同層次的問題,引導(dǎo)學(xué)生進行問題探究,從而啟發(fā)學(xué)生思維,發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng);問題探究式教學(xué);初中化學(xué)
[中圖分類號] ? ?G633.8 ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058(2023)02-0080-03
初中化學(xué)課程著力培養(yǎng)的核心素養(yǎng)主要包括化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。從初中化學(xué)知識特點來看,僅憑單一的教學(xué)活動,很難達到核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求。以問題導(dǎo)學(xué)的方式,落實問題探究式教學(xué),不僅可以促進學(xué)生化學(xué)思維的形成,更能培養(yǎng)學(xué)生求真的科學(xué)態(tài)度,發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。為此,有必要將問題探究式教學(xué)融入初中化學(xué)課堂教學(xué)中,以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為前提,細化教學(xué)策略,提出教學(xué)任務(wù),設(shè)計教學(xué)問題,使每位學(xué)生均能在問題探究中實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力、化學(xué)思維能力以及核心素養(yǎng)的全面提升。
一、核心素養(yǎng)下初中化學(xué)問題探究式教學(xué)的層次
(一)感知層次
感知層次教學(xué)意在基于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的認知水平,從既定概念角度引導(dǎo)學(xué)生分析問題,并讓學(xué)生從事實角度對知識形成客觀的認識。
在該層次教學(xué)中,教師應(yīng)立足學(xué)生學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律設(shè)計問題,以此導(dǎo)入教學(xué)情境,再通過“教師演示—學(xué)生分析—找到解決問題的邏輯思路”實現(xiàn)教學(xué)與引導(dǎo)。如教師在講授氧氣的物理性質(zhì)時,可展示一個空瓶,并引導(dǎo)學(xué)生思考“其中是否存在氧氣”,促使學(xué)生主動展開思考。需要注意的是,在這一過程中教師需要考慮每個問題設(shè)計的具體內(nèi)容,并從學(xué)生能理解的角度展開引導(dǎo),迅速將學(xué)生帶入到知識的學(xué)習(xí)情境中。
(二)理解層次
理解層次是問題探究式教學(xué)中的第二個層次,也是使學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的知識進行進一步分析、逐漸理解掌握知識的階段。就該層次的教學(xué)而言,其目的在于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、理解和掌握知識,而并非死記硬背知識,因此在該層次的教學(xué)中教師的引導(dǎo)探究尤為重要。
教學(xué)中,教師應(yīng)從知識歸納整理的角度,根據(jù)學(xué)生的思維水平和認知深度來設(shè)計問題,以此助力學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。如在教學(xué)如何鑒定溶液是否飽和時,教師可通過展示成品的方式引導(dǎo)學(xué)生理解概念,通過可視化、可操作的活動引導(dǎo)學(xué)生在探究問題的過程中理解知識。
(三)綜合層次
相對理解層次教學(xué),綜合層次教學(xué)中提出的問題需要學(xué)生在思考的過程中加入自身的理解和進行延伸拓展。簡而言之,綜合層次教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)初步掌握理論知識,但還缺乏舉一反三的邏輯推理能力與思考能力。結(jié)合初中化學(xué)課程著力培養(yǎng)的核心素養(yǎng)展開分析,該層次教學(xué)主要促進學(xué)生在探究中逐步掌握知識并不斷拓展思考,把握知識的本質(zhì)以及與相近知識的區(qū)別所在。如在分析濃硫酸與濃鹽酸的教學(xué)中,教師應(yīng)基于學(xué)生對濃硫酸、濃鹽酸的理解展開引導(dǎo),進而加深學(xué)生對二者本質(zhì)區(qū)別的掌握。
(四)應(yīng)用層次
應(yīng)用層次的教學(xué)強調(diào)將知識應(yīng)用與實際生活相聯(lián)系,符合核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教學(xué)邏輯。就該層次的教學(xué)而言,已由知識型教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢J知知識—了解知識—分析知識—應(yīng)用知識解決問題—進一步拓展提升”的應(yīng)用型教學(xué)。應(yīng)用層次教學(xué)的問題多來源于實際生活,教師從日常生活中提出問題并嘗試引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的視角去解決。
該層次教學(xué)更偏重于實際應(yīng)用,即教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)時更重視學(xué)生對知識的拓展與遷移應(yīng)用,通過問題引導(dǎo)學(xué)生探究,進而考查其能力。如設(shè)置“在丟失標簽的條件下分辨濃硫酸與濃鹽酸”活動,通過學(xué)生在活動中的表現(xiàn),分析并評價學(xué)生的應(yīng)用能力,明確下一階段應(yīng)鞏固知識抑或是進一步拓展知識。
(五)探究層次
探究層次教學(xué)偏重于拓展延伸,在強調(diào)探究性、開放性的同時立足于知識基礎(chǔ),即根據(jù)學(xué)生已有的知識,引導(dǎo)學(xué)生從擬定的實際情境中尋找、探究問題的答案。從邏輯角度分析,若學(xué)生能夠完成上述四個層次中的問題的探究,教師可由此進一步實現(xiàn)拓展探究,并將知識前后連接,引導(dǎo)學(xué)生進一步深入學(xué)習(xí),進而使學(xué)生認識到知識的內(nèi)在聯(lián)系。
二、核心素養(yǎng)下初中化學(xué)問題探究式教學(xué)的實施
(一)教學(xué)分析
在實施問題探究式教學(xué)前,教師需要圍繞課標要求與教材內(nèi)容對學(xué)情、教學(xué)目標以及教學(xué)重難點進行分析,以確保教學(xué)活動的順利開展。下面以“質(zhì)量守恒定律”的教學(xué)為例進行教學(xué)分析。
1.課標要求
借助實驗探究的方式,通過問題導(dǎo)學(xué)使學(xué)生明確化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生從微觀層面形成對質(zhì)量守恒定律的理解。
2.教材內(nèi)容分析
“質(zhì)量守恒定律”是科粵版化學(xué)九年級上冊第四章第三節(jié)的內(nèi)容,是對前幾個章節(jié)的知識點(包括分子、原子結(jié)構(gòu))的深層次解讀,同時也為后面課程(包括化學(xué)方程式的配平和計算)的學(xué)習(xí)打好知識基礎(chǔ)。結(jié)合教材內(nèi)容分析深化學(xué)生對知識內(nèi)容的理解,引導(dǎo)學(xué)生從“定性認識層面”上升至“定量認識層面”,可實現(xiàn)由低階思維向高階思維的轉(zhuǎn)變,且實現(xiàn)從定量角度對化學(xué)現(xiàn)象的探究,更有利于學(xué)生對化學(xué)客觀規(guī)律的掌握。
3.學(xué)情分析
九年級學(xué)生大多具備一定的知識基礎(chǔ),掌握了能量守恒概念,形成了生態(tài)平衡觀念,學(xué)會如何從微觀層面進行分析,知道原子在反應(yīng)前后不會出現(xiàn)數(shù)量變化。但從核心素養(yǎng)層面來看,九年級學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度尚未成熟,對物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系依然處于感性認識層面。
4.教學(xué)目標
核心素養(yǎng)下的“質(zhì)量守恒定律”一課的教學(xué)目標主要有三個:其一,借助實驗探究,了解質(zhì)量守恒定律的含義,形成化學(xué)觀念。其二,學(xué)會立足微觀層面對質(zhì)量守恒定律中的原子變化規(guī)律進行具體分析,鍛煉科學(xué)思維。其三,能夠結(jié)合質(zhì)量守恒定律對生活中的化學(xué)現(xiàn)象進行解釋。
5.教學(xué)重難點
教學(xué)重點:“質(zhì)量”在質(zhì)量守恒定律中的含義;形成“質(zhì)量”與“化學(xué)反應(yīng)”關(guān)系認知模型。
教學(xué)難點:從微觀角度對質(zhì)量守恒定律進行分析。
(二)教學(xué)實踐
在教學(xué)實踐前,教師還需圍繞核心素養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略制訂教學(xué)過程表(如表1),清晰展現(xiàn)教學(xué)實施計劃。通過教學(xué)過程表的設(shè)計,可預(yù)設(shè)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和思維,以及教學(xué)策略實施過程中可能出現(xiàn)的突發(fā)現(xiàn)象。結(jié)合學(xué)生認知規(guī)律創(chuàng)建的教學(xué)過程表,可成為教師開展問題探究式教學(xué)的根本依據(jù)。
在制訂教學(xué)過程表后,教師需要圍繞表內(nèi)所設(shè)計的教學(xué)環(huán)節(jié),確立不同的問題探究式任務(wù),以達到啟發(fā)學(xué)生思維、促進學(xué)生思考的目的。
【環(huán)節(jié)1】采用問題與實驗探究相融合的教學(xué)方式。首先,結(jié)合“什么是原子?”“2H2O[ 通電 ]2H2↑+O2↑反應(yīng)中的原子和分子分別發(fā)生了怎樣的變化?”等感知性問題,喚醒學(xué)生對化學(xué)概念的記憶。接著,在問題思考結(jié)束后,逐步調(diào)整問題難度,引入“從質(zhì)量視角分析水的電解過程會有什么發(fā)現(xiàn)?”這類理解性問題。為便于學(xué)生達成對問題的深度思考,教師可給學(xué)生演示實驗。如在相對開放的環(huán)境中燃燒小木棍,并分別對小木棍燃燒前后的質(zhì)量進行測量,形成實驗數(shù)據(jù)。同時,引導(dǎo)學(xué)生思考:小木棍在燃燒過程中發(fā)生了哪些變化?引起其質(zhì)量發(fā)生變化的原因是什么?在化學(xué)變化中原子屬于最小微粒,電解可使水分子裂變成氫原子和氧原子,并重組為氫分子和氧分子。化學(xué)變化中,分子發(fā)生了變化,但原子質(zhì)量和種類不會改變。借助燃燒實驗,從舊知識導(dǎo)入新知識,更有助于促進學(xué)生從微觀層面和宏觀層面分析問題,形成對水的電解與燃燒現(xiàn)象的系統(tǒng)分析。
【環(huán)節(jié)2】課程標準中提到學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性,更強調(diào)教師應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為前提開展教學(xué)活動。為此,教師所開展的化學(xué)教學(xué)活動應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為目的。因此,本環(huán)節(jié)可引入科學(xué)史實,如“質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)史”,引導(dǎo)學(xué)生觀看科學(xué)家拉瓦錫與波義耳發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的過程以及所得出的具體結(jié)論,以滲透核心素養(yǎng)培養(yǎng)的方式,促進學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思維的形成,為發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
【環(huán)節(jié)3】本環(huán)節(jié)要求學(xué)生完成質(zhì)量守恒定律概念認知模型的構(gòu)建。為此,在問題探究式教學(xué)活動中應(yīng)設(shè)置理解性和探究性問題,如“了解拉瓦錫提出的質(zhì)量守恒定律后,如何自主開展模擬實驗?”,并結(jié)合實驗引導(dǎo)學(xué)生探究。在實驗過程中,學(xué)生需要通過合作學(xué)習(xí)完成問題探究,并在教師的指導(dǎo)下進行以下實驗操作:①測定小木棍燃燒前后的質(zhì)量,觀察是否有氣體生成。②將二氧化碳氣體注入氫氧化鈉溶液中,觀察反應(yīng)現(xiàn)象。③驗證鐵釘與硫酸銅溶液會發(fā)生反應(yīng),掌握液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的反應(yīng)。實驗結(jié)束后,可設(shè)置感知性和綜合性問題,以調(diào)動學(xué)生積極思考。如實驗②中是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?實驗①②③中反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量是否發(fā)生變化?如何變化?與同學(xué)們實驗前預(yù)測的結(jié)果是否相同?“反應(yīng)前后質(zhì)量不變”中的“質(zhì)量”是指什么物質(zhì)的質(zhì)量?“質(zhì)量守恒定律”的概念是什么?3個實驗中的反應(yīng)物和生成物分別是什么?
在實驗前,學(xué)生大多會對實驗結(jié)果進行預(yù)測,但實驗結(jié)果有時會與學(xué)生預(yù)測的結(jié)果不同,這種差異所引起的認知沖突可有效激發(fā)學(xué)生的探究欲望,促進學(xué)生科學(xué)意識和科學(xué)思維的形成。
【環(huán)節(jié)4】本環(huán)節(jié)注重對教學(xué)內(nèi)容的拓展,要求學(xué)生掌握質(zhì)量守恒定律的簡單應(yīng)用。為此,本環(huán)節(jié)所設(shè)計的問題以綜合性問題、理解性問題和應(yīng)用性問題為主。如電解水的反應(yīng)中,假設(shè)電解16克水,將獲得多少克氧氣?質(zhì)量守恒定律中哪些因素一定會變,哪些不會變?從化學(xué)角度來看,“點石成金”是否具備科學(xué)依據(jù)?第一個問題可引導(dǎo)學(xué)生通過計算總結(jié)出“參與反應(yīng)的水的質(zhì)量與生成的氧氣和氫氣的質(zhì)量總和相等”。化學(xué)變化均遵循質(zhì)量守恒定律,其中“原子數(shù)”“種類”“元素種類”“質(zhì)量總和”等不變,而改變的則是“物質(zhì)和分子種類”,可能改變的是“分子個數(shù)”。通過問題探究,學(xué)生逐漸明確石頭所含元素與金子所含元素存在明顯差異,因此“點石成金”不成立。
(三)教學(xué)總結(jié)
從微觀角度解析水的電解過程,又從宏觀角度開展各類化學(xué)實驗,借助實驗現(xiàn)象引出質(zhì)量守恒定律,從宏觀和微觀兩個層面培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。而引入科學(xué)史實的環(huán)節(jié),可促進學(xué)生社會責(zé)任意識和科學(xué)精神的形成;構(gòu)建認知模型,更能推動學(xué)生對化學(xué)本質(zhì)、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)的探查,在優(yōu)化傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)方式的同時,帶領(lǐng)學(xué)生突破認知障礙,確保學(xué)生學(xué)習(xí)水平與核心素養(yǎng)的提升。
綜上,為迎合新課標對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求,落實問題探究式教學(xué),教師應(yīng)把握問題探究式教學(xué)的設(shè)計思路,圍繞教學(xué)內(nèi)容從感知、理解、綜合、應(yīng)用、探究五個層次設(shè)置更符合課程標準和學(xué)生學(xué)情的問題,實現(xiàn)問題與教學(xué)活動的有效融合,為學(xué)生學(xué)習(xí)水平與核心素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)。
[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ]
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(責(zé)任編輯 羅 艷)