学案中探究性问题设计

黎绍亮

摘要：界定了探究性问题等概念；提出了学案中探究性问题的设计方略，即：确定学情关键点；弄清学科思维、化学观念内涵；构思探究性问题的开放性；设置探究性问题的情境；设计探究性问题组群的层次等，并通过案例示范。

关键词：学案；探究性问题；问题设计

文章编号：1005–6629（2013）8–0029–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

高效课堂关键的抓手之一就是学案，学案既是学生进行主体学习的导引器，也是教师实现主导作用的工具，在师生互动、教学配合中起着关键的作用[1]。而编制学案的核心是设计探究性问题。

1 探究性问题辨析和界定

1.1 探究性问题与化学试题

就某一学时相关知识的化学试题来说，可以根据知识点呈现的形式大致分为4类：①对知识点进行了解，即知识点简单再现的填空试题或判断试题；②对单一知识点进行理解，即知识点初级应用的试题；③对学时知识点进行整合理解，即某些知识点高级应用的试题；④对学时知识点予以掌握，即某些知识点融合相关知识点综合应用的试题。显然第一类试题一般不适合作探究性问题；根据学情，第二类试题可以作为基础中等学生的探究性问题，第三类试题可以作为基础优等学生的探究性问题，第四类试题可以作为基础特优学生的探究性问题。

1.2 探究性问题与实验探究

实验探究可以成为很好的探究性问题，但是探究性问题不仅仅只是实验探究，还应该包括其他活动探究。尤其是受到中学生实验探究水平限制，有些内容无法设计实验探究（还有些学校受到实验条件的限制，本来应该安排的实验探究也无法开展），就必须通过其他活动探究予以补充。

1.3 探究性问题与问题组群

“问题组群”就是针对某一学习主题，从不同角度设计的并列或递进的多个问题，或是某一时段学习过程中设计的一系列问题[2]。探究性问题可以是根据学情设计的问题组群，但无需包括对知识点进行了解即知识点简单再现的填空试题或判断试题；探究性问题也可以不是问题组群，那些能符合学情和学习内容且有探究意义的单一问题也可以设计为探究性问题。

1.4 探究性问题与开放性问题

根据张子恒（按照化学问题构成要素的发散倾向和结构形式）对开放性问题的分类，不论是条件开放、情境开放、策略开放、结论开放[3]，高考试题都意在考查学生思维（类比思维、等效思维、逆向思维、集中思维[4]），传统的开放性问题都意在训练学生思维。在新课程理念下，学案中的探究性问题应不仅仅体现思维，还应该融合化学观念，教师通过自我设计或组合的此类探究性问题可以培养、提升学生的科学素养。

综上辨析，笔者认为学案中的探究性问题应该是以学时知识点为载体，遵循学时目标，体现学科思维，并融合化学观念的活动探究、实验探究、开放性化学问题或与之相关的具有层次性的问题组群。

2 探究性问题设计方略

2.1 确定学情关键点

探究性问题要以学时知识点为载体。知识点可以是课程标准要求的知识点，也可以是当前的阶段性考点，但至关重要的是根据本校、本班学情而确定的知识点（本文简称为学情关键点）。只有选择好学情关键点，做到关注学生的最近发展区，才能有方向性地设计探究性问题，才能使学案中的探究性问题在课堂上最大效能地发挥其导引学生学习、辅助教师教学的作用。因此，设计学案，首先要确定该学时中课程标准要求的知识点和当前的阶段性考点，再依据学生自主学习实际状况（根据需要也可以单独进行学情前测），科学地确定学情关键点。

2.2 弄清学科思维、化学观念内涵

确定好学情关键点，就要分析本学时知识点蕴含的学科思维、化学观念。学科思维要分辨出哪些体现化学学科中特有的模型思维（包括对模型的类比思维、等效思维），哪些体现理科特有的定量思维、实验思维，哪些体现文理科通用的集中思维、发散思维和相关的逻辑思维；化学观念要分析本学时知识点所能体现出的元素观、微粒观、变化观、实验观、分类观和化学价值观[5]。

2.3 构思探究性问题的开放性

探究性问题应该具有一定的开放性，可以是学科思维开放，也可以是化学观念开放。具体表现为开放性的习题情境（包括真实情境和科学的假设情境）、开放性的习题内容、开放性的解决问题过程、开放性的习题解决方法、开放性的习题解决结果、开放性的习题实践方式、开放性的习题解决评价方案和以上兼而有之的开放[6，7]。通过各种开放形式的开放性习题，可以训练学生的学科思维、实践动手能力，并提升学生的化学观念。

2.4 设置探究性问题的情境

知识不能是简单的裸露知识；有意义的学习总是在一定的情境中进行的，因此，探究性问题应该注意情境性。既可以通过实验、图像、表格、模型（包括实物模型和理论模型）等创设情境，也可以运用化学史实、化学现象、化学事件、科技成就和多媒体技术等创设化学情境。

2.5 设计探究性问题组群的层次

学案中的探究性问题组群，肯定是围绕学情关键点设计的一组问题，必须具有一定深度和难度。教师应该根据学生的基础知识掌握现状和当前心理状态，科学地设计有层次、有梯度的问题组。不仅要设计好单个问题，还要注意设计好问题序列，最好采用递进式：初始问题比较具体、简单，可以是对单一知识点进行初级应用的试题，基础一般的学生都可以解答；中间问题逐步抽象，具有一定的整合性，需要用一定的学科思维和化学观念，可以是对学时某些知识点进行高级应用的试题；后面问题比较抽象，具有相当的融合性，需要反映一定的学科思维和化学观念，可以是知识点综合应用的试题。采用这种由浅入深，一环紧扣一环，一层递进一层的问题系列，引导不同基础层次的学生都有可以学习的内容：基础中等和基础较差的学生解决学科知识，关注到学科思维和化学观念；基础优等的学生重视学科思维和化学观念向深度和广度的发展。

2.6 探究性问题的合作性

探究性问题可以体现合作性，还可以考虑设计同质的平行性问题，实现班级学习小组组内和组间的合作。

3 探究性问题设计案例

3.1 以化学观念为主的探究性问题设计案例

电解（原理）是化学反应原理中的基本概念（原理），石墨电极电解氯化钠水溶液是一种重要的思维原型[8]，可以由它推广到所有惰性电极电解水溶液。通过自我设计电解池示意简图，结合实验探究创设情境，运用化学观念问题组群可以帮助学生充分理解和体会电解的宏观现象、微观本质（包括变化过程）及其相关的定量问题（本探究问题组群中把定量观分析设计成开放性问题）。

（1）请设计电解池示意简图

（2）实验探究：①阳极现象

②阴极现象

（3）微粒观分析：通电前氯化钠水溶液中有哪些微粒

（4）电解过程分析（变化观应用）

①通电后离子运动方向： （并请在示意图中标出）

⑤阳极的电极反应式 （它属于氧化反应还是还原反应）

⑥阴极的电极反应式 （它属于氧化反应还是还原反应）

⑦电解池总反应：离子方程式

化学方程式

（5）定量观应用：请自主设计一组有关电解过程的计算习题，可以是转移电子物质的量、标准状况下的气体体积或转移电子物质的量与标准状况下的气体体积关系等。

3.2 以学科思维为主的探究性问题设计案例

3.2.1 确定“化学平衡常数”学情关键点

化学平衡常数[8]是新课程标准引入的一个重要概念，用来定量描述化学反应平衡。笔者根据三步骤法确定学时（导）学案探究性问题（组群）知识点。

第一步根据课程标准确定关于化学平衡常数的8个知识点（见表1）。

第二步根据安徽省高考考点确定3个知识点：化学平衡常数的表达式书写、化学平衡常数的简单计算、化学平衡常数的意义。

第三步根据学情确定关键点、探究性问题知识点和课堂展示探究成果。

[说明]本探究问题既可认为是单一问题，也可以定性为同质的平行性问题组群，设计时考虑到了探究性问题的合作性；另外，也注意了表达式书写的变式情况，体现出学科思维。

探究2 化学平衡常数的有关计算

在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：c（NO2）=0.06 mol/L，c（NO）=0.24 mol/L，c（O2）=0.12 mol/L。试求：

（1）该温度下反应的化学平衡常数。

（2）开始时NO2的浓度。

[说明]本探究问题是探究1（化学平衡常数表达式）的实践运用，体现化学定量观，又兼顾到计算的过程性，体现出学科思维；同时注意解答问题方法的开放性：求算开始时二氧化氮的浓度既可以用过程法，也可以用氮原子守恒法。

探究3 化学平衡常数的由来

结合教材第42页“交流 研讨”[9]，H2+I2 2HI，该反应在698.6 K和798.6 K时各物质的浓度如表3所示：

下列说法错误的是：（ ）

A.反应可表示为X+3Y 2Z，其平衡常数为1600，表明反应进行不完全

B.改变温度可以改变此反应的平衡常数

C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大

D.增加Z，会出现c（X）=0.10 mol·L-1、c（Y）=0.20 mol·L-1、c（Z）=1.131 mol·L-1 的新化学平衡状态

[学习收获小结2 ]

[说明]本探究性问题组群共包括2个例题，8个选项，其中蕴含等效思维、逆向思维、类比思维、集中思维和定量观、变化观；同时关注开放性和合作性。

3.2.3 “化学平衡常数”学时探究性问题设计总结

4组探究性问题，构成一个蕴含化学观念、学科思维并具有层次性的问题组群，以求通过学生的合作学习和发现学习，实现课堂高效学习。在实验班实际教学中，可以在学习小组内解决探究1和探究2，在班级上重点解决探究3和探究4；最终实现全班学生共同成长，特别是关心每位学生在自己的基础上生长。

参考文献：

[1]吴俊明，骆红山.“学案”的意义、基本任务、编制及其他[J].化学教学，2011，（1）：6～9.

[2]程桂香.问题组驱动促进学生学会思考[J].成才之路.2012，（25）.

[3]张子恒.例谈高考化学开放性问题类型[J].中学化学教学参考，2007，（5）：52～53.

[4]王春.新课程理念下化学开放性问题中思维策略的研究[J].中学化学教学参考，2005，（7）：15～16.

[5]毕华林，卢巍.化学基本观念的内涵及其教学价值[J].中学化学教学参考，2011，（6）：3～6.

[6]周鑫荣.新课程背景下高中化学开放性教学的实践[J].化学教育， 2010，（4）：24～28.

[7]周雪春.谈谈化学开放性习题的编制[J].化学教学，2007，（5）：70～72.

[8][9]王明召，高盘良，王磊主编.化学反应原理[M].济南：山东科学技术出版社，2011：11～15，41～46.