关于“问题驱动”教学模式在高中化学教学中的应用探究

陈捷羡

摘 要：伴随社会的高速发展，对各行业领域的人才培养提出更高标准，基于高中化学课程的深入改革，突出强调对学生学科核心素养的培养，促进高阶思维能力发展，一方面符合新时代人才综合素质要求，另一方面也是落实培养核心素养的目标。将“问题驱动”教学模式引入高中化学课堂，在提高学习能力、发展高阶思维等方面具有一定的理论及实践意义。基于此，本文通过文献研究法和总结归纳法，立足高中化学教学现状，简要分析问题驱动式教学模式的相关实施策略，旨在为打造高效的化学课堂提供借鉴参考。

关键词：高中化学；问题驱动；实施策略

一、高中化学教学应用“问题驱动”教学模式的基本原则

（一）层次性原则

设计驱动问题，要求教师遵循学生思维的差异性保障问题难度逐层推进。由于学生认知水平与知识经验不同，加之认知规律是从简至繁的，所以教学问题的设计不应脱离其认知发展规律[1]。依据教学内容选定中心问题，作为中心问题必须呈现知识重点，即学生解决该问题便能掌握学习的要点、重点。通常中心问题不仅难度高且相对抽象，因此需要进行问题拆分。另外，结合学生认知水平与知识特点，分别设计高、低两个水平的问题，有关低水平问题学生仅需通过识记与浅层思考便可以解决，而后者要求通过高阶思维才能够解决，两类问题是相辅相成的关系，在学生构建知识、深度理解的同时实现深度思维发展。

（二）精准性原则

这一设计性原则，指的是问题应在突出重点的同时明确含义。之所以提出问题是为使学生思考，而将问题明确有助于信息的有效捕捉，并同已有经验、知识产生联系。问题倘若不明，不但无法达到既定教学目标，还容易让学生陷入思维误区。基于此，教师要提出具体明确的问题，提供一个正确的思考方向。在进行驱动问题设计之前，应研读课程标准，梳理关键知识，深挖核心素养，从核心知识点出发设计以满足教学需求为导向的驱动问题，并通过凝练简洁的方式表示，旨在其可以精确反映承载的化学知识。

（三）适度性原则

第一，适度的问题数量。运用该教学模式应时刻以解决问题为导向，在45分钟的课堂中如果问题数量过少，不仅学生无法进行充分思考，也难以充分学习课程内容；但是核心问题数量过多，学生会由于需要全程思考而形成厌倦情绪。由此，教师应依据课程知识特点适当调整问题数量，比如知识相对抽象，既要减少中心问题数量，还要将其拆分成若干子问题。

第二，适中的问题难度。过于浅显的问题学生会因缺乏挑战而忽视；过于困难则易出现畏难心理，进而影响学习自信心的形成。为此无论是太深或是太浅的问题，均不是该教学模式的应用宗旨，也难以锻炼学生的高阶思维能力。而为了保障问题设计深度适宜，教师应全面了解学生实际和“最近发展区”，紧紧围绕教学内容设计问题。

二、高中化学教学应用“问题驱动”教学模式的影响因素

（一）教师方面

教师作为设计和展现驱动问题的实施者。面对相同的知识点问题，习惯依据个人经验设计、加工、筛选驱动问题，因此课堂上的问题呈现方式不尽相同[2]。另外，教师自身的认知与研究程度，直接影响到其对驱动问题的关注、选择及实施。无论是课前设计还是课后反思，均会给问题的有效性带来影响。课前，教师通过了解教学目标、内容及基本学情，设计和学生整体认知水平相符的问题，驱动学生完成新知学习；课后，教师及时反思课堂应用驱动问题达到的效果，结合学生反馈分析问题能为后续教学提供一定参考。笔者认为，为保障驱动问题设计的有效性，则需要教师专业能力素养过硬，教学经验扎实、教学思路清晰，并能随着课上学生学习行为的变化调整。而这些也是影响“问题驱动”教学模式应用效果的因素。

（二）学生方面

驱动问题的一个主要作用是辅助教学活动的进行，虽然学生是相对受体，无论在设计还是实施上并不具备引导作用，但是学生才是最重要的受益者[3]。课堂学习过程定然涵盖自主学习这一环节，即学生自主选择、内化吸收知识。之所以产生问题是由于学生不理解知识，因此其反馈结果会给驱动问题质量带来间接影响，能否发挥该教学模式的优势应考虑学生的因素。与此同时，学习成果会直接证明驱动问题的合理性与有效性，所以要兼顾学习兴趣、反应程度、考试成绩等学生方面的因素。

三、高中化学教学应用“问题驅动”教学模式的相关策略

（一）创设问题驱动教学模式的情境

第一，化学实验。作为以实验为基础的一门学科，在化学课程教学中学生热衷于学习和操作化学实验[4]。加之实验能直观且全方位地呈现信息，因此化学实验是激发学生探索欲与集中注意力的最佳方式。在讲解到氨时，不妨将“氨气喷泉实验”作为情境创设素材，由于实验的现象直观且具备趣味性，因此学生会更加注意观察和思考，结束实验后教师顺势抛出问题：（1）是如何形成喷泉的呢？（2）实验说明氨气具有怎样的性质？（3）除了实验体现的性质，氨气还有什么性质？在上述问题串的引导下过渡至“氨气的性质”部分。

第二，生活经验。陶行知提出“生活即教育”的思想理念，而化学其实与日常生产生活联系紧密。教师选择一些生活中发生的现象创设情境，旨在以熟悉感吸引学生，并为之后的教学活动做铺垫。以“电解质”为例，教师可以引入“运动员经常在剧烈运动后补充电解质饮料”的科普材料。在此基础上提出问题：（1）请你为电解质下一个定义。

（2）哪些类别物质属于电解质？将生活场景作为切入点，既能引发学生的好奇心理，还能使其认识到化学和生活之间的关系。

第三，认知冲突。有意识地制造认知冲突能激发学生探索欲和求知欲，加深对所学知识的印象。有关“认知冲突”，指的是已有认知与当下认知不符时出现的意识不平衡状态，而学生此时需利用顺应、同化等形式重新恢复到平衡状态，由此实现对新知体系的构建。一般认知冲突科学概念与日常观念、旧知与新知的冲突等。比如：学习到“过氧化钠”这一知识点时，首先展示吹气熄灭蜡烛、用水灭火等生活经验，其次在课上播放或是演示“吹气生火”与“滴水生火”的小实验，利用客观实验现象与学生生活经验产生认知冲突。在学习到“乙烯的性质”时，一些学生提出溴水褪色主要是因为乙烯的作用，也有的学生提出在制备乙烯时会产生二氧化硫，因此溴水褪色是由于二氧化硫的作用。学生之间产生认识冲突并形成强烈的探索欲，自然呈现问题情境的创建。

（二）设计问题驱动教学模式的问题

建构主义理论提出知识绝非客观存在的事物，其是一种主体的经验、假设与解释；而学习则是学习者对知识进行主动构建的意义所在；教学并非简单传授知识，而是依托情境创设唤醒学生调用已有的知识经验，一方面增长知识经验，另一方面完成知识建构。在问题驱动教学模式下教师进行方案设计，应采用以下三个环节，本文将以“化学反应与能量变化有关反应热”为例展开简要论述。

第一，调查学生已掌握的知识。教师可以通过问卷直接调查或是预习小测间接调查，得出学生已有知识如下：化学反应一般会伴随热量变化；反应热的影响因素有化学键的断裂和生成；一些常见的放热反应和吸热反应等。

第二，确定完成的学习任务。本节课需要学生掌握以下知识：首先，了解反应热与焓的基本概念；其次，了解热化学方程式的基本意义；再次，可以将热化学方程式正确书写；最后，依据键能对“△H”正确计算。

第三，设置驱动问题链。本节课可以设置6个问题作为一个完整的驱动问题链条。（1）化学反应的过程通常会伴随何种形式的能量转化，请举例说明？（2）举例常见的放热反应和吸热反应。（3）什么能够决定一个化学反应属于放热或者是吸热？（4）什么因素会影响化学反应吸收多少热量、放出多少能量？（5）一个化学反应吸收或释放出多少能量怎样确切表示？（6）怎样依据化学键对一个反应的反应热进行正确计算？前两个问题旨在引导学生通过对已有知识的复习，确定新知生长点；第三个问题是让学生立足不同视角进行分析，如反应物、化学反应实质等；问题四为引导学生利用知识背景和生活经验建构新知；至于最后两个问题，通过师生总结归纳方程式意义与相关书写注意事项、整理依据化学反应实质对反应热进行定量计算的方法。

（三）传授问题驱动教学模式的解题策略

第一，类比法。解决问题应以所学知识为基础，脱离知识基础便难以求解。纵然“新问题”也绝非和所有知识毫不相关，一般是将相关知识藏匿于不同情境，由于学生脑海中缺少能直接使用的模型，因此对问题产生陌生感。但类比法能帮助搜集和新问题相关的解决模型，建立所学知识与新问题之间的连接，进而利用已有经验来解决。教师一方面要向学生讲解类比策略的使用规则，即先提炼问题并抓住其主要特点，打破问题之间的表层关系，利用相似的深层结构解决问题；另一方面教师要强调容易出错的知识点类比总结，特别是在高三总复习阶段避免学生错误使用类比法，比如分为“物质结构”“物质性质”“物质制取”以及“化学原理”四个专题进行。

第二，分解法。就相对复杂且信息含量大的问题，多数学生难以同时兼顾多个复杂信息，为此有必要使用分解法。通常分解流程是先综合、再分解与再综合。首先，学生将问题划分成几个有层次且具有内在联系的“子问题”，再结合已有信息将问题逐个攻克，然后总结归纳最终的结论。例如：“酯化反应的概念是什么”，学生可以将其拆解为以下几个问题：（1）什么是酯化反应；（2）酯化反应的实质；（3）发生酯化反应的条件等，在这样的问题引导下学生的思路会更加清晰。

第三，实验探究。当使用已有知识经验难以直接进行推理解决时，不妨通过实验探究的形式来解决。通常实验探究依据“问题——假设——实验——结论”的流程进行。学生在问题前面先展开分析推断，然后进行定性解释，再依据假设合理设计实验，最后利用收集到的实验证据得出结论以解决问题。虽然这种解题策略消耗的时间较多，可是学生在这一过程中能经历掌握解题方法的整个过程，这对培养学生的学科核心素养至关重要。以“过氧化钠中的SO2与Na2O2的反应产物实验”为例，教师设计小组合作探究模式。实验A组：二氧化碳和二氧化硫的相似性高，所以二氧化硫和过氧化钠的反应式为：2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2；实验B组：二氧化硫还原性较强、过氧化钠氧化性较强，所以两者的反应式为：SO2+Na2O2=Na2SO4。在结论环节，教师应重点让学生检验反应所得产物到底是Na2SO3还是Na2SO4，能否生成氧气。

（四）建立问题驱动教学模式的一般流程

高中化学教学为了实现由知识创设到发展思维、素养的转变，则需开发学生的学习潜能。化学核心素养、高阶思维能力无法在朝夕间形成，而是融合教学目标与学科知识，进行教学问题与活动的设计逐渐培养获得。依据设计问题驱动的原则，教师可利用“三环六步”的流程进行问题驱动教学。其中“三环”主要是指“初步理解”“深入探究”以及“应用实践”。“六步”的设计操作如下：

步骤一：情境创设。依据化学学科特征与具体课程内容，以单元、课时教学目标为导向，通过生活应用、化学发展史等手段完成问题情境的创设，以此调动学生的积极性，依托情境实现感性认知过渡至理性思考。

步骤二：合作讨论。提出问题后引导学生独立思考，积极鼓励其表达对问题的个人看法，一般选择联系旧知的方式，辅助学生理解相应的概念及原理，这也能为后续的探究环节提供基础。

步骤三：问题概括。教师依据实际学情分析问题的结构、性质与水平，再结合学习需求及教学内容对问题进行設计，中心问题反映学习重点要点。教师会在深入探究的环节中概括该问题，一方面明确中心问题，另一方面为学生学习提供清晰方向。

步骤四：子问题群设计。将中心问题拆解成满足学生思维发展规律的子问题群，但是子问题的设置要体现层次性原则和精准性原则，必要时教师通过追问，辅助学生构建知识点之间联系，实现思维进阶。

步骤五：活动顺序生成。针对问题群教师需进行教学化设计，在此基础上生成学习活动序列，以此充分发挥问题群的价值功能。

步骤六：解决实际问题。通过总结梳理本节课的知识，形成课程内容的学习模型，为学生提供一些日常生产生活情境，引导其迁移所学知识以解决实际问题。以“原电池”为例，第一步，利用科技生活资料创设问题情境；第二步，思考讨论氧化反应和原电池之间的联系；第三步，概括原电池和双液原电池的中心问题；第四步，播放原电池实验并据此设计问题群；第五步，组织小组合作探究实验；第六步，建立工作原理基础模型，并用所学知识解决轮船沉船漏水问题。

结束语

综上所述，问题驱动教学模式将“问题”作为中心载体，依托问题情境创设，“提出——分析——解决”问题的过程，激发学生的学习主动性并增强科学探究能力，进而在提高教学效率的同时，满足培养符合时代发展需求的高质量人才目标。教师应从“问题驱动”的基本内涵出发，通过多元形式引导学生使用科学的观点、相应的知识、有效的方法解决实际问题，一方面推动学生知识迁移能力的发展，另一方面增强学生创新意识和实践能力。

参考文献

[1]苏华庆.问题驱动教学法在高中化学理论课教学中的应用[J].课程教育研究，2020（48）：44-45.

[2]郑茂妹.核心素养背景下问题驱动在高中化学课堂教学运用的策略研究[J].考试周刊，2020（35）：129-130.

[3]吴南平.问题驱动法在化学课堂中的实践探索[J].内蒙古教育，2020（12）：82-83.

[4]董宝乾.学生问题驱动下的高中化学概念教学探析[J].新课程（下），2019（10）：98.

本文系2022年福建省中青年教师教育科研项目（基础教育研究专项）“基于大概念的高中化学问题驱动教学策略研究”（项目编号：JSZJ22120，福建教育学院资助）的研究成果。