化学主题教学的问题情境设计

席云芳　钱秋萍

【摘 要】个性化的化学主题教学设计，通常源于教师对学科内容有独到的文本解读需求，为不同的教学对象量身定做而成。化学主题教学的问题情境设计，主要从核心素养导向（活动目标）、学习任务驱动（设计亮点）、问题情境设置（思维起点）、主题活动构建（设计重点）四方面展开。

【关键词】问题情境;核心素养;学习任务;主题教学

问题情境能够为学生提供感悟问题和体验实践的情境，围绕任务展开学习，在完成既定任务的同时，引导学生产生一种学习实践活动。将化学问题镶嵌在一种模仿或真实的环境中，可以激活学生已有的知识经验和学习动机，调动学生参与学习活动的积极性和主动性，让学生融入于问题解决的学习过程中，从而产生思维的变化。在真实情境中衍生出问题串或问题链，学生对问题的思考、分析与解决的过程就是学生思维被激活、新知识被建构的过程。所以，从教师的课堂互动层面来看，化学教学中问题情境的设计是非常重要的，须具备一定的挑战性和驱动性。具体来说，教师应根据化学知识重难点和学生的认知结构来设置问题的内容，以确保问题的合理性和启发性;随后，教师则需要选择恰当时机、以巧妙的方式向学生进行提问，以创设出引人入胜的问题情境，问题情境应该具有一定的层次，通过学生的主动探索，一个问题得到解决，另一个问题随之而产生，过程中不断集中学生的注意力，激发学生的学习兴趣。

在实际的教学中，每位教师的教学对象是不同的，即使是同一所学校、同一个年级的学生也是如此。学生情况、教师对教学内容的理解、教师的教学特点、教学资源等基础条件会让教师重新建构出比教材设置更加有利于学生发展的个性化教学主题。个性化的化学教学主题设计，通常源于教师对学科内容有独到的文本解读需求，为不同的教学对象量身定做而成。主题内容大多来源于教材，但又不拘泥于教材，与生产、生活经验联系密切，具有特定的情境。特定的化学主题教学设计具有创新性，是一個相对独立的教学单位。化学主题教学设计是教学过程中的一种结构形式，介于课程设计与课时设计之间。本文的化学主题活动是围绕问题情境，以促进学生化学核心素养提升为目的，通过师生合作，共同解决问题、完成学习任务的活动。以“酒与化学的不解之缘”主题为例探讨主题教学设计的一般思路。

一、化学主题教学的问题情境设计

（一）主题选择

“酒与化学的不解之缘”主题活动源于沪科版《化学》（试用本）高二年级第十二章第一节的内容“乙醇”。乙醇是继高二年级第十二章《烃》之后的第一种烃的衍生物，为后面其他衍生物的学习打下基础。另外，乙醇在生活、生产、科研中的应用很广泛，学生对乙醇的某些物理性质、化学性质（如可燃性等）、用途（如杀菌消毒等）也并不陌生，学生有深入研究的愿望（如酒驾原理、有机物结构探测技术等），因此对乙醇的学习具有比较重要的理论和现实意义。

（二）目标导向

本主题选择“酒”作为典型物质，梳理相关内容。以“从‘无酒不成席故事中，你能寻找到哪些与化学有关的内容？”为驱动性任务，并以此为背景，设置一系列不同结构的问题情境，学生通过主动参与主题性化学探究活动，取得在正确的化学观念、化学实践能力与化学必备品格等方面的提升（见图1）。

通过探究问题“‘酒有怎样的结构特点？”，进行模型搭建、定性推测乙醇的分子结构、理论分析与猜想、定量分析确定其结构、进一步认识其官能团等，了解推断有机物分子结构的一般方法，培养“证据推理与模型认知”的学科素养。通过探究问题“饮酒对人的行为有什么影响？”，了解饮酒为什么影响行为、酒精在人体中的变化、如何进行酒驾检测、进一步认识乙醇的还原性等，明确饮酒须适度，养成良好的生活方式，培养“科学态度与社会责任”素养。通过探究问题“医院消毒中‘酒的作用？”，认识病毒与酒精的消毒机理、了解医用酒精、酒精溶液的使用禁忌，增强敬畏生命、敬畏环境，增强社会责任意识。通过探究问题“酱香酒为什么越陈越香？”，观察宏观现象，理解与探析酯化反应微观原理，用符号表征反应原理，培养“宏观辨识与微观探析”。

（三）任务驱动

在问题设计的基础之上，展开系列挑战性学习任务。例如，学习任务“乙醇分子结构的定性实验探究”中，通过乙醇与钠反应产物的分析，证明乙醇中含有氢原子;学习任务“乙醇分子结构的理论分析与猜想”，在模型搭建的过程中，分析乙醇可能的分子模型;学习任务“定量分析，确定乙醇的分子结构”，通过一定量乙醇与钠反应实验结果，分析定量实验数据，确定乙醇的分子结构。在处理问题的过程中，学会运用化学的视角分析、判断，建立科学思维途径，提升化学学科素养。

本主题的学习任务和日常生活紧密联系，将生活素材融入活动过程中，比较生动有趣，为学生提供感悟问题和体验实践的情境。例如“医院消毒中‘酒的作用”中，学习任务涉及生活方方面面的问题：对病毒的认识、酒精消毒机理、医用酒精、酒精的使用禁忌等。设计生活化的学习任务，不仅能激发学生的兴趣，更主要的是将教学中的问题与学生已有的经验联系起来，能激活学生头脑中的相关信息，促使学生深层思考。

基于以上思考，我们创设了若干问题情境，并设计驱动性学习任务：“酒” 与化学有哪些不解之缘？

该驱动性任务建立在学生已有的经验知识上，落在他们的最近发展区，能激起全体学生的思维共鸣，引发他们自主参与课堂，让学习在课堂里真正发生，能把“以讲授为中心”的课堂，转变为“以学习为中心”、“以素养为本”的课堂，真正实现课堂教学转型。在此任务驱动下，进一步拆解成若干任务分支，逐步探究整合。

（四）探究活动

本主题学习活动设计的内容包括：活动目的与内容、活动素材的选取与使用。这些内容的设计需密切结合主题教学的目的，特别是要依据完成主题整体规划时确定的驱动性问题和内容问题所需要的活动提供可支持学生体验、探究的小工具作为学习支架，嵌入各类资源，增强体验与个性化，使每一个学生都可以经历体验、思考和知识建构的过程，使学习得以真正发生。表1是“酒与化学的不解之缘”主题的探究活动设计思路。

本主题注重“情境、问题、问题解决”的“三位一体”总体设计，构建了从真实问题情境中学习的认知途径，为主题活动学习提供了丰富的内容背景，让学生经历知识的生成。学生是学习的主体，在真实的学习活动中，进行探索、实践，在感悟、体验中获取知识与能力，是提升学科核心素养的关键。

二、化学主题教学的问题情境设计建议

主题教学中紧密结合“衣食住行”中的化学知识资源，利用真实问题情境的客观真实性、开放性，以促进化学学习方式和教学方式的转变。化学主题教学的问题情境设计，主要从核心素养导向（活动目标）、学习任务驱动（设计亮点）、问题情境设置（思维起点）、主题活动构建（设计重点）四方面展开（见图2）。

（一）核心素养导向（活动目标）

本主题选择“酒”作为典型物质，设计以化学实验为主的多种探究活动，对教学内容进行结构化设计，将核心素养融合在目标设计中。在相关探究活动中，对酒精的性质、结构及对人体的作用等进行学习与梳理，培养证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、实验探究与创新意识、科学态度与社会责任的核心素养。

（二）学习任务驱动（设计亮点）

教学是一个动态变化的过程，同时也是在教师引领下，学生展开思维活动的过程，学生的学习过程本质上就是完成在“思维过程”中，进行知识体系的自我建构。课堂教学中学生是否参与了课堂活动，学生学习“主动”还是“被动”的一个重要标志就是学生的思维是否展开、活跃与深化。创设情境是引发深度学习的最佳途径，过程中及时提出活动任务，同时注意这些任务都要以学生现有的知识基础和学习目标为基础来进行。在创设情境之后，任务提出也要及时。

（三）问题情境设计（思维起点）

化学作为一门理论性强、内容抽象的学科，若仅仅停留在静态传授知识，侧重“是什么”的结论式教学上，则难以实现学生思维能力的提升，同样，化学学科核心素养的目标也难以达成。而情境教学能化静态的知识为动态的过程，让学生在有意义的情境中完成深度学习，达成高阶思维训练。

1.情境生活化

化学在实际生产及生活中的应用广泛，以生活经验为基础创设问题情境，有助于学生从化学视角认识生活中的各种问题。在实际问题的解决过程中学会应用知识，更好地理解生活、学以致用，进一步增强分析与解决问题的能力。

2.知识问题化

根据学生的认知习惯和知识特点，对比学生已有的知识经验与新知的相同、相异之处，并将知识问题化。将知识问题化，有别于单纯地记忆巩固，更多的是运用知识解决问题，过程中有助于学生发现问题，增强解决问题的能力，让学习更加直观和形象化。

3.问题活动化

基于真实的问题情境，在教师的指导帮助下，学生积极参与课堂活动，过程中既能够培养实践能力和创新意识，又能为教师反馈信息，进而针对性地组织教学，及时调整教与学的关系。学生通过讨论交流、个案分析、资料收集、自我反思等构成了化学学习活动体系。教师可以在整体考虑的基础上，精致设计每项活动。

（四）主题活动构建（设计重点）

美国当代著名的教学设计专家Charles M.Reigeluth主张教学范式从标准化转向定制化，成为一种聚焦学习的范式。何种活动才能真正引发学习者的反应？何种活动才算是真正聚焦学习呢？

化学主题教学的设计要体现学习任务本身的真实性，而并非为了完成教师预期的教学任务而设计的形式上的活动。教师是教学活动的引导者和促进者，在学生的学习中发挥着主导作用，要积极更新教学理念，完善学生的学习方式，教学中应努力倡导真实问题情境的创设，积极开展以化学实验为主的多种探究活动，重视教学内容的結构化设计，激发学生学习化学的兴趣，促进学生学习方式的转变，培养他们的创新精神和实践能力。

1.学习任务本身的真实性。学习任务活动或多或少与真实生活中的任务完全相同或者大致相似，与实际出现的情况基本吻合。在实验、社会热点、化学史料、故事等真实情境的基础上，调动起学生完成学习任务的积极性与参与热情。

2.活动的过程具有可操作性。在真实情境中衍生出的问题串或问题链，具有一定的层次及可操作性。具有与问题相对应，学习任务活动具有一定的层次及可操作性，通过学生的主动探索，一个任务得到解决，另一个任务随之而产生，从而循序渐进地实现教学目标。

3.学习活动的主题、内容以及活动程序是系统而非零散的。从大处（学习活动的整体设计）着眼，小处（微活动资源的呈现）入手，基于学生生活与学习兴趣，通过设计和挖掘与中学化学核心知识与观念相关的化学学习活动，由从不同维度进行多元解析，建构内容源于教材但又有所拓展的背景知识、探究活动、过关练习、实践活动、知识拓展等。

【参考文献】

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[2]杜淑贤编著.普通高中化学课程标准（2017年版）解读：中学化学真实情境研究与案例[M].上海教育出版社（核心素养教育丛书），2019

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[4]王伟，王后雄.《普通高中化学课程标准（2017年版）》中“情境素材建议”内容特点及使用建议[J].化学教学，2018， 379（10）：17-21+28.