创设“问题链”驱动课堂 促进化学知识结构化*

胡先锦

（江苏省江阴市青阳中学　江苏江阴　214401）



创设“问题链”驱动课堂促进化学知识结构化*

胡先锦

（江苏省江阴市青阳中学江苏江阴214401）

摘要：应用问题链教学模式进行高中化学课堂教学，将化学知识、化学思路和化学观念形成问题链，借助系列问题的分析和解决，引领学生在问题驱动下进行深度学习，帮助学生获得结构化知识，培养学生科学态度和品质，提升问题解决能力和实践创新能力，促进学生学科核心素养的发展。

关键词：问题链；教学模式；化学教学；知识结构化

*本文系江苏省教育科学“十二五”规划重点资助课题《基于心智模型转变的高中化学有效教学研究》阶段性成果之一（课题编号B-a/2015/02/078）

化学课堂教学是培养学生化学学科核心素养的重要载体，是落实化学课程目标、帮助学生达成化学学业质量标准的基本途径。笔者结合自身的教学实践和思考，认为以“问题链”教学模式开展高中化学教学，即是围绕“发展学生化学学科核心素养”这一主旨，以问题情境和问题驱动为抓手，可以增强学生知识建构能力、问题解决能力和实践应用能力，促成化学知识的结构化。

一、问题链教学模式与化学知识结构化

1.问题链教学模式

所谓“问题链”教学模式，就是教师围绕一定的教学目标，结合学生已有认知水平、课程目标和学科特点，在教学过程中将学科知识和能力要求转换为具有层次性、系统性、相互独立却又相互关联的、系列的教学问题组，通过持续的问题分析和问题解决而实现教学目标的一种教学模式。问题链是一个有机的教学整体，以链状结构环环相扣，体现问题间的能级增益和学科思维的推进深化［1］。从不同的维度，问题链可以有多种不同的分类，比如从呈现方向看可分为正向链、逆向链、双向链等；从问题指向看可分为聚焦链、发散链；从问题表现形式看可分为图表链、文字链、图文链；从教学指向看可分为实践应用链、知识深化链、思维建构链等等。

2.化学知识结构化

化学教学内容的组织，应有利于促进学生从化学学科知识向化学学科核心素养的转化，而化学知识的结构化则是实现这种转化的关键环节。所谓化学知识的结构化是指将化学学科知识按照一定的方式和逻辑联接成一个有序整体的过程，其目标是建构结构化的化学知识。国家基础教育改革化学课程标准修订工作组专家王祖浩教授、吴星教授等认为，按照联接方式的概括化程度，化学学科知识的结构化主要有三种形式：（1）基于知识关联的结构化，它是按照化学学科知识之间的关联和逻辑关系组织起来的。（2）基于认识思路的结构化，它是从学科本原对物质及其变化的认识过程的一种概括。（3）基于核心观念的结构化，它是对物质及其变化的本质及其认识过程的进一步抽象，使学生建构和形成化学学科的核心观念。

二、创设“问题链”促进化学知识结构化的实践与反思

1.基于“真实评价”生成问题链，促进化学知识与情境问题结构化

“真实评价”（authentic assessment）最早由美国评价培训学会ATI（Assessment Training Institute，1989）所提出，是检验学生学习成效的一种评价方式，是基于真实任务情境的评价，它要求学生应用必需的知识和技能去完成真实情境或模拟真实情境中的某项任务，通过对学生完成任务状况的考察来评价学生知识与技能的掌握程度，以及反思实践、问题解决、交流合作和批判性思考等多种复杂能力的发展状况。［2］注重知识和技能的结合，能更直接、更真实地考察学生的学习效果。高中化学可以基于此实施情境教学，以社会事件、生活实际、化学实验、工业生产、化学史料、学科前沿等视角而创设情境化问题链，促进化学知识与实践应用的结构化，激发学生学习兴趣，引导学生积极开展自主学习、探究学习和合作学习。

［案例］高一“氯气的性质”教学中，笔者对氯气泄漏事件的视频进行剪接重组，配以解说词，以此作为问题情境创设问题链（图1），组织实施课堂教学，通过问题的解决来观察学生的知识掌握和应用水平的发展。

视频简述：某年春天，晚上。江苏某地，高速公路上。一辆载有35吨液氯的槽罐车与一辆大货车相撞后侧翻。黄绿色气体在罐体破损处汹涌而出，沿着一片麦田压向附近的村庄。一股漂白粉的味道迎面扑来，呛得嗓子特别难受，眼睛都睁不开，几乎无法呼吸。消防人员用浸有稀石灰水的毛巾或口罩捂住口鼻进行救援或疏散。事发次日，大片绿油油的小麦、油菜变成了枯黄色或白色，路旁池塘内数日后才没有刺鼻气味，附近村庄大气中氯化氢浓度很高，村民死亡28人，伤者350多人，牲畜死亡众多。

图1基于“真实评价”的高一“氯气的性质”（必修）问题链

［评价］在课堂实施过程中，首先，学生通过对真实画面的直接感知，迅速掌握了氯气的物理性质（这显然比教师的“传授”要更深刻），并初步给出了一些自救措施（如往高处跑、向逆风方向跑、带游泳镜、带厚口罩）；随后，通过“消防”措施的分析，结合实验探究，自主获得了氯气的化学性质并建构了结构化的知识体系。显然，立足于真实情境下的化学教学，将化学学科知识与真实社会事件联结，不仅是提高了课堂的教学实效，更培育了学生的自主学习能力、合作意识，渗透了科学精神和社会责任感，增强了学生的学科知识的实践应用能力和创新意识。

［反思］当前，我们很多的高中化学课堂还停留在“传授（灌输）知识”的阶段，还停留在传统的纸笔测验评价，缺少化学知识的实践应用，缺少实际问题的分析解决，这显然与教育改革是背道而驰的教学理念和行为。我们知道，学习不仅是获取知识，更是让学科知识和实践应用联结，获取实际问题的分析、解决策略。基于“真实评价”的情境化问题链可以考察学生在真实情境下分析解决实际问题过程中对知识的理解、整合和运用，体现化学知识的结构化，这不仅仅是化学学科知识的获得、化学基本观念的建立，也是化学思维和方法的培养，还是化学实验与探究能力的培养、实践能力与创新意识的增强，更是环境意识、资源利用、科学伦理等科学态度与价值观教育的良好契机，从而实现对核心素养形成的促进和持续发展。

2.基于“整体思维”搭建问题链，促进学科知识与认知思路结构化

国家教育部课程改革专家组张华教授多次强调，在课堂教学中要通过学科内或跨学科的问题解决，使学生获得结构化的学科知识，培养学生的整体思维和建模能力，引导学生掌握将知识进行结构化的方法和途径，促进结构化思维的形成，这样才能有效促进学生核心素养的发展。

［案例］电化学内容是高中化学的重要内容之一，是高考必考知识之一。学生对电化学基本原理能较好的把握，但在解题中往往存在思维定势，难以根据题目信息作出灵活处理。在高三的电化学专题复习中，笔者以一组装置图为教学基点，运用整体思维设计问题链（见图2）并展开教学［3］，引导学生建构了电化学的知识网络，帮助学生建立化学变化观、科学本质观等核心观念，提升学生的建模能力，变化与守恒的化学思维，促进认知思路的结构化。

［评价］该课的问题链设计中既较好地帮助学生巩固电化学的基础知识，也更注重对思维的训练和解题能力的提升。如书写Y极的电极反应式就体现了对题目信息的处理。课后笔者对部分学生进行了访谈，学生反映该课的思维容量显著增大，经过问题链的持续驱动，能将相关知识基本“连成线、结成网”了，对题目的分析能力得到了很好的锻炼，也学会了要关注题目中的信息，破除了原有的对微粒放电顺序的思维定势。

［反思］已有调查表明，高三学生在化学反应原理类的试题中得分普遍较低，如电化学、化学平衡、微粒浓度相对大小比较等。普遍存在“听得懂、看得会、不会做”现象，缘于教师在教学中往往是“就题论题”，未能促成学生认知思路的结构化。在高中化学基本原理知识的复习课教学中，基于整体思维的考虑，采用问题链教学模式将专题知识进行整体架构，可以较好地实现相关化学原理知识的结构化，让学生的认知思维能够“站得更高”，对专题内容“学得更深”。当然，不仅电化学，其他如有机化学基础、元素化合物、溶液中的离子反应等均可运用整体思维进行问题链的设计。

图2基于“整体思维”的高三“电化学”专题复习问题链

3.基于“化学史实”设计问题链，促进学科素养与核心观念结构化

在化学教学中，借助化学史实开展学科探究和知识生成，对于学科核心素养的发展有着重要的实践价值和理论意义。通过化学史教学，促进学生化学基本观念的建构和心智模型的转变，培养学生继承与创新的意识，促进化学科学实践能力的提升，激发学生的国家认同感和社会责任感，培养优秀的科学品质和价值观，促进“绿色化学”思想的形成和实践体悟，培育化学学科核心素养，从而实现“化学实践”、“化学认识”、“化学运用”等核心观念的结构化。

［案例］笔者结合2014年江苏省高中化学评优课的教学课例［4］，对“氮肥的生产与使用”一课进行问题链设计（见图3），通过生成性问题链（包括教师预设问题和可能出现的课堂即时生成问题）来引领课堂的有效推进。

［评价］将“氮肥的生产与使用”一课的教学问题链建基于化学史实，既可以将化学史实作为教学情境，也更是将化学的发展历程呈现在学生面前，引导学生在建构结构化知识的同时，建构化学基本观念（如变化与守恒、探究与实践、绿色应用等），感受化学发展对社会发展带来的影响，理解科学是“双刃剑”的辩证关系，形成正确的科学价值观。这样立足“化学史实”设计问题链既能充分体现课堂开放的时代精神，彰显“教育启蒙”的意蕴，突出“学生发展本位”思想，显现化学的学科文化与发展，也能有效促进学生核心素养发展。

［反思］高中化学的教学实践表明，有计划、有目的地渗透化学史教育，在激发学生的化学学习兴趣方面是毋庸置疑的，还有利于促进学生的化学观念、化学思维、实验探究和科学品质等科学素养的提高。能启迪学生科学思维，培养科学探究方法，激发学生的创新意识，提升学生的创新能力。还有助于在引导学生文化理解的同时，激发学生的国家认同感，形成化学科学技术促进社会可持续发展的观念。这也必将能有效的促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等课程目标的更加主动、全面的发展，积极回应了“培养全面发展的人”的教育新指向。

图3基于“化学史实”的高一“氮肥的生产与使用”（必修）问题链

三、结语与展望

笔者在高中不同学段、不同模块均进行了“问题链”或“问题导学”教学模式的探索［5］，实践表明，采用“问题链”教学可以显著促进化学知识、化学思路和化学观念的结构化，促进学生自主学习能力的提升［6］。因此，在高中化学教学实践中，教师组织教学资源时应高度重视化学知识结构化指向的教学设计，充分认识知识结构化对于学生化学学科核心素养发展的重要性，尤其是应有目的、有计划地进行“认识思路”和“核心观念”的结构化设计，逐步提升学生的化学知识结构化水平，发展学生的化学学科核心素养，培育“全面发展的人”。

参考文献

［1］［3］［5］胡先锦，贾彩燕.问题链教学模式在高中化学基本理论复习中的应用［J］.化学教与学，2013，（9）：19-22

［2］［美］蒙哥马利.国家基础教育课程改革项目组译.真实性评价——小学教师实践指南［M］.北京：中国轻工业出版社，2004

［4］乔中云，曹丽敏，吴星.关于高中化学元素化合物教学的思考——观摩江苏省高中化学评优课有感［J］.化学教学，2015，（4）：15-20

［6］朱建，胡先锦.“问题导学”模式下学生自主学习能力的培养［J］.中学化学教学参考，2015，（4）：12-14

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.014

文章编号：1008-0546（2016）02-0046-04

中图分类号：G632.41

文献标识码：B