基于问题链发展高中生化学高阶思维的策略

陈秀梅

当今社会对人才的要求日渐多样，促进了教育的发展，推进了新兴教学方法与教学手段的变革。在此背景下，如何利用问题培养学生的高阶思维、提高学生的学习能力和理解能力，成了高中化学教师在教学中亟须解决的问题。就目前的教学实践来看，问题链教学方式能够帮助学生构建系统化的知识体系，提高课堂教学的效率。因此，在高中化学教学中，教师应合理开展问题链教学，运用问题引导学生进行学习和探究，并利用环环相扣的教学问题，营造良好的课堂教学氛围，激发学生的学习动力，发展学生的化学高阶思维，提升学生的思维品质。文章探讨了基于问题链发展高中生化学高阶思维的策略，以供参考。

一、问题链的设计原则

（一）基础性原则

基础性原则要求高中化学教师从班级学生的知识基础和认知水平出发，设计出合理的、具有针对性的问题链。新知识的学习和理解需要建立在学生的认知水平之上。教师在设计问题链时要从学生的知识基础和学习兴趣出发，设计出具有区分度的教学问题，以调动学生学习的积极性，促进他们化学高阶思维的生成与发展。

（二）层次性原则

层次性原则要求教师在设计问题链时掌握好母问题与子问题之间的关系，让子问题之间相互联系、相互辅助、层层折叠，从而加大问题探索的深度与广度。另外，在层次性原则下，教师在设计问题链时要降低问题设计的无效性，避免问题的无效联系和堆砌，通过环环相扣的问题，发展学生的思维能力。

（三）发展性原则

发展性原则要求教师充分了解班级学生的学习情况，设计出能提高学生认知能力的问题链，并发挥自身的教学引导作用，促进学生化学高阶思维的发展。教师要考虑学生的认知水平和发展需求，设计出具有发展性的问题链，并掌控好问题设计的难度，给予学生足够的思考空间，以提高学生解决问题的能力，提升学生的思维品质。

（四）开放性原则

开放性原则要求教师立足教学目标开展相关教学活动，结合教学重难点和学科之间的联系，设计内容丰富、包含多种解题思路的问题链。教师可以从不同角度设计同一知识的问题链，培养学生的发散性思维，促使学生从多个角度思考问题，运用多种方法解决问题。开放性原则更加注重学生解决问题的过程，而不是解决的结果。教师要依据开放性的设计原则，增强问题链的引导性，引导学生在探究过程中发展高阶思维。

二、基于问题链发展高中生化学高阶思维的策略

（一）设计不同类型的问题链，培养学生的化学思维

1.设计导入性问题链。导入性问题链大多用于新课知识的讲解，以实现不同教学主题之间的稳定衔接，并为接下来的深入学习打好基础。导入性问题链的设计难度较小，教师可以通过设计问题的方式，引入新的教学知识，激发学生的学习热情，为培养学生的化学思维打下基础。

以人教版高中化学必修一第三章第一节“铁及其化合物”为例，这一课的教学目标是使学生从化合价和氧化还原的角度，加深对铁及其化合物化学性质的了解，并掌握不同价态的铁元素之间的相互转化关系。在开展教学时，教师可以展示生活当中具有铁及其化合物元素的物件的实物图，并介绍相关的物质转化方式，提出“大家可以从中总结出什么化学公式？”这一问题。教师还可以分享铁及其化合物相互转化的实验视频，记录相关实验步骤，提出“铁及其化合物对人类的生产和生活有哪些积极影响？”这一导入性问题。在此基础上，教师可以利用这些导入性问题，激发学生的学习兴趣，进而发展学生的化学高阶思维。

2.设计递进性问题链。递进性问题链是指教师依据化学学科知识的逻辑顺序和学生的身心发展規律，设计出一串从易到难的教学问题。教师可以将有一定难度的问题作为母题，并将其划分为若干子问题，逐层进行提问，由浅入深地引导学生进行探究。

以人教版高中化学选择性必修一第一章第一节“反应热”为例，这一课的教学目标是让学生掌握惰性材料做电极时离子的放电顺序，并正确判断阴、阳极上的产物。基于此，教师可以设计几个递进性问题，如“电离是什么？”“氯化铜和水的电离方程式是什么？”“在电解时，铜和氯气是怎样生成的？”“在通电之前，溶液中存在哪些微粒？”“离子是怎样运动的？”“在通电之后，离子又是如何运动的？”“在电解氯化铜溶液时，闭合回路是怎样形成的？”“为什么阳极上是氯离子失电子、阴极上是铜离子得电子？”等。教师设计这些相互关联、层层递进的问题，能提高学生解决问题的能力，有助于学生建立完整的知识体系，进而发展学生的化学高阶思维。

3.设计并列性问题链。并列性问题链是指各教学问题之间是并列关系，有助于培养学生的发散性思维，提高学生思维的灵活性，让学生从不同的角度思考问题，帮助学生巩固化学知识，发展学生的化学高阶思维。

以人教版高中化学必修二第五章第一节“硫及其化合物”为例，这一课的教学目标是让学生掌握不同价态含硫元素的物质之间的相互转化。针对本课的教学内容，教师可以设计几个并列性问题链，如“以煤炭（含硫元素）为主要工业和生活燃料的地区，容易形成硫酸型酸雨的原因是什么？”“如何有效降低硫酸型酸雨的形成概率的同时，提高工业生产效率？”“SO2的化学性质是什么？”等。由此可见，教师设计并列性问题链，能够加深学生对硫及其化合物相关知识的理解和记忆。

（二）从教材内容出发，强调教学重难点

在每一节新课开始之前，教师要引导学生预习新课知识，并引导学生标注重点和有疑问的地方。在此基础上，教师可以从教材内容出发，结合学生的预习情况，确定教学重难点，并据此设计问题链。在设计问题链后，教师要给学生充足的时间进行思考和探究，以减少他们因为紧张而忽略知识点的现象的出现，增强教学效果。在学生自主探究的过程中，教师要引导他们利用总结、归纳、分析、比较等高阶思维，思考解决问题的方法，帮助他们掌握新课的重难点知识。

以人教版高中化学选择性必修二第一章第二节“原子结构与元素的性质”为例，这一课的教学目标是让学生初步掌握元素的性质及元素与原子结构的关系。在教学中，教师可以利用电子白板为学生播放相关的实验视频，并设计问题链，如“对比钠、钾和H2O反应，它们的反应现象有哪些相似和不同之处？”“碱金属性质为什么会相似？它们有什么不同？”“元素的原子结构和它的性质之间有着怎样的联系？”等。通过上述一连串问题，教师可以调动学生学习的积极性，促进学生深入理解原子的结构与元素的性质。

（三）从理论知识出发，在形成概念处设计问题链

在化学理论的形成概念处设计问题链体现出以学生为教学主体的教学理念，有助于减少学生对教师的依赖，独立地进行思考，自主地学习。教师可以从理论知识出发，在形成概念处设计环环相扣的问题链，引导学生大胆想象和探究，从而加深学生对概念的理解，并培养学生的创新能力，发展学生的高阶思维。

以人教版高中化学选择性必修三第三章第一节“卤代烃”为例，这一课的教学目标是让学生掌握卤代烃的取代反应和消去反应。对此，教师可以设计问题链，如“生活当中有哪些卤代烃产品？”“这些物品的材料之间有着怎样的共同点？”“溴原子的引入会对溴乙烷的性质产生怎样的影响？”等。在设计问题链后，教师可以将班级学生分成若干学习小组，引导他们相互讨论和合作探究，帮助学生在良好课堂氛围中深入理解卤代烃的相关化学概念。

（四）从实践活动出发，在化学实验中设计问题链

化学是一门具有实践性的学科，化学教学的目的是培养学生的实验能力和科学素养。在传统教育理念的影响下，部分高中化学教师过于注重理论知识的讲解，忽略了化学实验活动的开展，这不利于培养学生的化学高阶思维。基于此，教师可以从实践活动出发，在化学实验课中设计问题链，引导学生进行实验的猜想和假设，督促学生自主设计实验方案，主动记录实验的现象、数据和过程，从而提高学生解决问题的能力，培养学生的化学高阶思维。

以人教版高中化学必修二第七章中的“实验活动8：搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点”为例，这次实验活动的教学目标是帮助学生正确理解有机化合物分子的结构模型。教师可以设计问题链，如“根据学过的化学知识，你能设计出怎样的实验方案？”“在实验过程中，需要运用什么样的手段进行实验数据的记录和实验过程的梳理？”“在实验过程中，你发现了什么化学现象？”“怎样减小外部因素对实验数据的影响？”“从本次的实验活动中，你能获得怎样的感悟？”等。教师在实验过程中设计问题链，能启发学生的思维，培养学生的科学精神，发展学生的化学高阶思维。

（五）从教学反思出发，在课后总结环节设计问题链

课堂教学的结束并不代表化学教学的结束。在课堂中，部分教师忽略了对知识的总结和归纳，不利于提高学生解决问题的能力，也不利于学生形成完整的知识体系。因此，在教学结束后，教师可以设计问题链，引导学生复习和巩固课堂知识，帮助学生构建完整的知识体系，并引导学生自我反省，提高学生的学习能力。以人教版高中化学必修一第一章第三节“氧化还原反应”为例，这一课的教学目标是让学生学会用化合价的变化和电子转移的观点判断氧化还原反应。基于此，在教学结束后，教师可以根据教学内容为学生设计问题链，如“四种基本反应类型（化合反应、置换反应、复分解反应、分解反应）和氧化还原反应之间有什么关系？”“你知道哪些生活现象与氧化还原反应有关？”“上述生活方面的氧化还原反应对人们的日常生活有怎样的影响？”等。在这一过程中，教师设计问题链不仅能帮助学生进一步梳理课堂知识，加深学生对氧化还原反应的认识，提高学生的知识归纳能力，还能提高学生的应用能力，发展学生的化学高阶思维。

此外，高中化學教师要针对自己设计的问题链进行教学反思，思考自己设计的化学问题链是否合理、设计的化学问题的难度是否符合学生的实际学习情况等，从而提高自身的教学水平，增强教学效果。

（作者单位：江苏省海门中学）