“学习问题的提出”之于化学核心素养培育价值的思考

摘要：科学探究是化學学习的一种重要方式。科学探究能力是学生化学核心素养的重要组成部分。按照问题解决的过程，可以把一堂课的结构分为三个板块：“学习问题的提出”“学习问题的解决”和“学习问题的应用”。目前，大多数常态课都将教学重心放在“学习问题的解决”或“学习问题的应用”两个板块上，常常忽视或低估了“学习问题的提出”板块在教学过程中的教育价值。就“学习问题的提出”板块在培养学生化学核心素养上的教育价值做了一些探讨和阐述。

关键词：化学教学板块；学习问题提出；化学核心素养；教学方法；教学策略

文章编号：1008-0546（2021）10-0002-05中图分类号：G632.41文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.10.001

一、问题的提出

化学核心素养是课堂教学设计、组织和实施的核心。撇开教学的具体内容，按照教学过程中问题解决的过程，可以把一堂课的教学结构分为三个板块：“学习问题的提出”“学习问题的解决”和“学习问题的应用”。目前，从许多常态课的课堂教学观察可以发现，教师一般都将教学重心放在“学习问题的解决”或“学习问题的应用”两个板块上，而容易忽视“学习问题的提出”板块的教学价值。这可以从教师课堂教学的时间安排、教学任务与教学活动的设计和教学行为及其组合的类型上可见一斑。

“学习问题的解决”和“学习问题的应用”这两个板块，一般都承载着本节课的重点知识和关键能力，是培养学生化学核心素养的主要载体，这无可厚非。但是，对于一节课究竟要研究什么问题？所研究的问题究竟从何而来？为什么要学习这些问题？等涉及“学习问题的提出”教学板块的问题，对于培养学生发现问题的能力和科学探究的思维、激发学生学习化学的兴趣和热情、锤炼献身科学的品质和精神等方面，可以起着与其它板块的教育价值相互补充的重要作用。但是，在实际教学中，“学习问题的提出”教学板块的教育价值常常被严重低估甚至忽视。下面，就“学习问题的提出”教学板块存在的一些问题和教育价值做一些阐述。

二、课堂教学中，进入学习主题的几种形式和存在问题

新课程非常重视学习问题的质量和来源。新课程倡导课堂教学问题应来源于真实的化学事实，通过情境创设引出学习课题，并为此设计出一系列富有启发和思考价值、体现思维进阶的“学习问题链”。但通过课堂观察可以发现，除了示范课、观摩课等公开性授课，目前常态课的教学中教师一般都不够重视学习问题的提出。通常教师更愿意把课堂教学的空间、时间用在核心知识的讲解、应用以及解题能力的提升上，而不愿将时间、精力花在“学习问题的提出”环节上。这一现象的产生客观上有高考应试压力的因素，主观上主要源自教师对新课程理念的理解和认同的不足，以及对这一板块的教育价值缺乏深刻认识。教师在实际教学中大体有以下几种行为表现：

（1）开门见山、直入主题。这类课堂，教师直接忽视学习问题的产生来源，直接进入本节课的学习主题的教学。教师把新课的教学当成简单意义的知识点复习课来处理，注重讲解和落实本节课程的知识点和考点，通过典型例题和练习强调知识应用过程的难点。例如，学习“化学反应的反应热”，对于物质的焓和焓变概念的建立，学生不但陌生，而且也是学好反应热的基础和本源，教师往往只做简单描述、一笔带过，而将重点放在热化学方程式的书写、化学反应反应热的计算等考试常涉及的考点上。这种情形在实际课堂教学中还是非常普遍存在的，尤其是学生的学习基础较弱时更为常见。

（2）复习旧知、引出新知。这类课堂，通常表现为教师在开始新课教学之前，会对上一节的学习内容做一个简要的回顾，或通过课堂小测和典型例题讲解进行复习，然后借助练习中的某一个问题进入本节课的新课教学。这种情形的课堂在实际教学中也很普遍。从形式上看，似乎让学生了解了新课学习问题的来源，但学习问题并不是来源于真实的生产、生活实际，而是来自抽象的练习。从本质上看这种教学形式也是没有重视学习问题的产生过程，也必然影响到学生学习过程的热情和思维活性。

（3）情境创设流于形式，问题缺乏思维价值。这类课堂，教师虽有通过生产、生活的实际案例创设问题情境，引出本节课所要学习、研究的问题，但案例过于简单和肤浅，问题不够深刻、精准，缺乏深刻的启发性、思考性或评判性，没能激发学生的好奇心和学习激情。所以，这种“有形无实”的教学模式仍然是不可取的。

（4）教师的教学行为过于简单，不愿在时间、空间上给学生足够的思考活动保证。这类课堂，教师能结合教学内容和学生的认知基础，设计并提出密切联系生产生活实际、富有启发、思考价值的问题，但限于教学时间的限制和考试的因素，对于一些富含教育价值的课题来源，如重要的化学史、化学典故、重大化学事件等，教师一般也不愿意围绕提出的问题让学生展开深入思考，而是点到即止就引出本节课的学习课题，进入新课的教学。如工业合成氨教学中，对工业合成氨研究的来源、意义和发展、合成氨的发明者弗里茨·哈伯的故事等都具有重要的教育价值，在实际教学中常常没有得到充分的利用。

三、“学习问题的提出”在科学探究过程中的教育价值

修订后的2020版《高中化学课程标准》倡导变革教学方式，倡导把科学探究作为化学学习的重要方式之一，科学探究能力应成为学生化学核心素养的重要组成部分[1]。培养学生的科学探究能力最重要的目的是什么？只是为了加深对书本知识的理解，还是为了掌握更多的课本以外的知识？为了培养学生未来发展所具备的终身学习能力？培养学生的科学探究能力，最重要的是让学生逐渐形成科学探究的思维方式，学会用探究的思维去发现并提出问题、分析并思考问题、处理并解决问题的终身学习能力！

“学习问题的提出”教学板块应包含“创设问题情境”和“提出问题”两个部分，这也是基于化学核心素养的教学所重视的环节。当然，培养学生的问题意识不仅仅是指发现问题和提出问题的能力，还应包括这两个思维环节之前和之后的部分，这样才能建构成完整的教学问题系统[2]。如图1所示。

在學生的科学探究素养形成过程中，“创设问题情境”和“发现学习问题”具有重要的教育价值，表现在以下几个方面：

1.通过“学习问题的提出”，为学生开启化学探究之旅的大门

“问题”是科学探究的起点。“科学探究始于问题，发现和提出问题是进行科学探究的首要步骤，它启动着科学探究机制的运行，规定了探究的方向和内容”[3]。“从本质上说，科学探究就是运用证据对科学及与科学有关的问题进行解释，并进行检验，从而得出结论的过程”。如图2所示[4]。

新课程倡导学生学习方式的变革，探究成为学生学习的一种重要方式。科学探究能力的重点是探究思维方式的培养，而科学探究活动的核心要素又是“问题”。爱因斯坦曾言：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”“提出新的问题新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。”由此可以看出爱因斯坦对“发现问题、提出问题”的重视！学习时只有让学生明确了问题从哪里来（来源）？要“往哪里去”（研究什么、有什么用）？才能在学习过程中更好地激发学生的问题意识和探究欲望，不易使学生孤立看待学习的问题，形成联系、整体的宏观思维模型。

例如：“盐类的水解”的教学，教学的重点是掌握盐类水解的概念、实质、表征、规律以及应用。但是，让学生对盐溶液许多独特的化学性质产生认知困惑，是进入本节学习主题的前提和关键：盐溶液的这些化学性质为什么无法用通常的反应规律进行解释？因此，教师的首要任务是通过创设“新奇”的学习情境，设计若干问题来引导学生认识到：“盐类的水解”的一切问题都源自于盐溶液的酸碱性和水的电离平衡，这是学习本节知识的关键所在！否则学生就无法从本源上理解盐溶液的化学性质和用途。因此，教师可以这样创设问题情境，并提出研究的问题：

教师：【展示视频】发生火灾时泡沫灭火器的灭火作用。

【讲解陈述】查阅资料可知：泡沫灭火器里装的是NaHCO3与Al2（SO4）3溶液，灭火时只需将两者混合即可产生CO2气体。

学生：实验探究，模拟泡沫灭火器NaHCO3与Al2（SO4）3溶液的反应实验。

教师：【提出问题】（1）根据实验现象，尝试写出两种物质反应的化学方程式。

（2）尝试运用学过的元素化学知识分析说明NaHCO3与Al2（SO4）3溶液是如何发生化学反应的？并说明两种物质的反应规律？

（3）NaHCO3与Al2（SO4）3溶液是否都呈中性？请设计简单的实验证明你的结论，并尝试分析原因？

（4）这两种盐溶液之间的反应与两者的酸碱性有何关系？请尝试作出分析判断。

（5）通过上面的分析，你对盐类溶液之间的反应有何新的认识？

学生：独立思考、讨论思考、提出猜想、查阅资料、动手实验、汇报交流。

教师：归纳总结，引入新课：盐类的水解。

这种先通过真实的化学事件创设学习情境，再通过学生模拟实验，进一步激发学生的好奇心理，再通过提出学习问题，激发学生试图从理论上搞清两者反应原因的探究欲望，从而开启学习盐类水解新知的征程。

2.通过“学习问题的提出”，激活学生的化学学习思维

心理学的研究表明，学习兴趣是引起学习动机、推动学生学习的一种重要的心理因素。学习兴趣的水平对学习效果有着不同的影响。对学科内容本身的兴趣在教学活动中的作用是特别大的，学习兴趣可提高学生学习的自觉性、主动性和创造性[5]。所以，激发学生的学习兴趣是提高科学探究质量的前提和保证。

“学习问题的提出”教学板块的功能，首先要解决的是学习问题从何产生？其次是学什么的问题。因此，首要的教学价值就是要激发学生的学习欲望。例如，元素化学“价—类”二维模型的教学。近年新课程高考对元素化学的考查，几乎没有触及教材中学过的常见元素及其化合物，而常常考查一些在生产、生活、国防和科研中有重要应用价值的陌生元素、物质的化学性质。或者是，考查的元素和物质学生熟悉，但考查涉及的物质的化学反应学生完全陌生。这种对学生化学学科素养的考查，完全摒弃了全凭机械记忆、背书式的传统作答模式。“价—类”二维模型的出现，成为学习元素化学的重要认知模型。教学中，通过实验探究活动，让学生熟练掌握从元素化合价和物质类别的角度，分析、推断某种物质可能具有的化学性质，掌握物质间的转化关系，进而迁移推广到其它陌生元素和物质的学习。教师一般都将教学重点放在建构铁、碳、氮、硫等常见元素的单质及其化合物的“价—类”的二维图上。元素化学的这种教学形式，虽然在认识思维和学习方法上给了学生以诸多的启迪，但仍然带有“注入式”教学的特性。如果站在学生的立场可能就会有这样的疑惑：元素的“价—类”二维模型是如何产生的？为什么是“价—类”二维，而不是其它的研究维度？教学中如果没有让学生先产生这些疑问，解决这些问题，那么“价—类”二维模型就只能成为学生学习元素化学的一项技能，而不是化学学科的思想方法，自然也就降低了“价—类”二维模型的教学价值。对元素“价—类”二维模型的教学可以做如下的尝试：

教师：【讲解陈述】自然界的物质种类繁多、数量巨大，而且人工合成的新物质还在大量产生（可以列举出具体数据）。如果每一种物质的性质都要做具体的研究才能确定其应用价值，显然是不可能的，也是不现实的！

教师：【提出问题】解决上述问题的科学有效的方法是什么？——找到有关的规律，把握物质的本质属性和物质间的内在联系。

教师：【布置任务】以硫元素为例，分析硫单质及其化合物的化学性质，以及它们之间转化的规律。

学生：动手书写、讨论思考和汇报交流，完成学习任务。

教师：采用归纳总结的方法引出课题——硫元素的“价—类”二维模型，这样可能教学效果更好些。具体流程如图3所示。

3.通过“学习问题的提出”，让学生深刻感受化学科学的无穷魅力

基于化学核心素养的教学，非常重视学习问题的来源和学习问题的质量。之所以强调基于真实问题的解决，是因为化学本来就是一门具有实用性和创造性的科学，它的产生和发展源自生产生活实际。学习的问题只有来自真实的生产生活中，才能让学生对化学学科的特点产生深刻的认识和感受，才有助于激发学生的学习积极性和创造性，最终自觉达到对化学科学的认同感和归属感。真实问题的解决过程，包含了真实的问题情境、真实的生产、生活、科学研究问题、真实问题的解决和问题的应用价值这样一个完整的“问题链”。其中，新颖、真实的问题情境和高质量的学习问题，有时可能会对整个“问题链”的完成起到举足轻重的作用。例如，在进行“可逆反应”概念的教学中，教师可以这样创设教学情境、提出教学问题：

教师：【提出问题】刚开始化学家们认为：可能是铁的氧化物和一氧化碳反应时间还不够长，导致反应不完全，或者是一氧化碳过量了。对此你有何看法？提出你的猜想和处理方案，并建构出高炉炼铁的“问题系统”。

学生：独立思考、讨论思考、汇报交流、相互评价、学生争论，尝试建构问题系统，如图4所示。

教师通过炼铁工业一个非常经典的化学史作为引题情境，提出了一个学生以前学习化学反应时从未遇到的有趣问题：当一种反应物足量时，另一种反应物竟然可能剩余而没有反应完，这完全颠覆了学生以前对化学反应的认知！并且要求学生在提出自己的猜想后，还要设计简单的实验来证明自己的结论。这种追问方式使得问题的内涵价值得以提升，实现了思维的进阶，也加深了学生对所探究问题价值的感受！从而撩起了学生想搞清事实真相的好奇心和决心，达到了激发学生学习内驱力的目的。

4.通过“学习问题的提出”，激发学生献身化学研究的热忱

高中化学课程中，许多学习课题都源自化学科学真实的发展历史。这些学习问题的背后都承载着许多化学家脍炙人口、发人深省的真实感人故事。教学过程中，倘若使用得当，通过教师精心设计成“问题情境”和“学习问题”，定能收到激发学生热爱化学科学、献身科学探究的教育效果！

比如，在学习“卤族元素”时，可以通过德国著名的有机化学家李比希与溴发现的故事进行学习引题，生动而深刻地说明了科学研究既要有严肃认真的态度和精细的操作技术，又要有正确的指导理论和思想方法，才能收到好的效果。否则将走许多弯路，甚至真理出现在自己的眼前也会视而不见。再如，在学习“工业合成氨”时，可以给学生介绍本世纪初世界闻名的德国物理化学家、合成氨的发明者弗里茨·哈伯留给世人关于他的功过是非的激烈争论。赞扬哈伯的人说：他是天使，为人类带来丰收和喜悦，是用空气制造面包的圣人；诅咒他的人说：他是魔鬼，给人类带来灾难、痛苦和死亡。针锋相对、截然不同的评价，同指一人而言，令人愕然！哈伯的功过是非究竟如何？通过介绍哈伯人生经历，必然给学生以震撼人心的人生观、价值观教育。还有许多毕其一生献身化学科学研究的伟大的化学家的故事如：诺贝尔与硝化甘油、凯库勒与苯环结构、戴维与氮的氧化物、碱金属、碱土金属的制备等等，不胜枚举，都对学生有着感人至深的情感教育价值。这些都是化学核心素养培育中不可或缺的宝贵资源！

四、结语

“学习问题的提出”“学习问题的解决”和“学习问题的应用”是构成课堂教学密不可分的三个板块。其中，“学习问题的提出”板块包含了解学习问题的来源和明确要解决的学习问题两大教学功能。通过创设学习情境，让学生了解学习问题的来龙去脉；通过学习问题的设计，让学生明确学习的目标和方向，引发学生进行深入思考。這对于培养学生善于发现问题、提出问题的能力意义重大。教学过程中不能一带而过，其教育价值必须予以应有的重视。实际教学中，如何将真实、复杂的化学情境素材抽象、提炼成学生的学习问题和学习任务，还有许多问题值得探讨。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020

[2]蒋小钢.基于培养学生建构问题系统的课堂教学优化[J].中学化学教学参考，2014（Z1）：11-13

[3][4]郑长龙.化学课程与教学论[M].长春：东北师范大学出版社，2005

[5]彭聃龄.普通心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2001