基于問題解決指向?qū)W科理解

摘 要：問題解決是培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的重要途徑，也是實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)培育的關(guān)鍵方式。在高中化學(xué)教學(xué)中，教師以問題解決為出發(fā)點，組織學(xué)生探索化學(xué)知識，可以在極大程度上促進學(xué)生健全化學(xué)知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，有助于學(xué)生化學(xué)思維的培養(yǎng)，對于學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)水平提升十分有利。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);問題解決;教學(xué)策略

隨著新課改的全面實施，在課堂教學(xué)中更加看重情境教學(xué)、問題導(dǎo)向、互動教學(xué)、體驗教學(xué)等方式的應(yīng)用，同時在知識考查上更加偏向于學(xué)生利用知識來分析解決問題的能力，強調(diào)知識與實際生活的關(guān)聯(lián)。因此，在實踐中高中化學(xué)教師在課堂教學(xué)中還需要結(jié)合新課改要求，轉(zhuǎn)變育人模式，引導(dǎo)學(xué)生在問題解決中加深對化學(xué)學(xué)科的理解，促進學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、問題解決及學(xué)科理解的內(nèi)涵

（一）問題解決的內(nèi)涵

高中階段的學(xué)習(xí)是一個不斷遭遇問題、解決問題的過程，問題解決是隨著個體終身學(xué)習(xí)、實踐而存在的能力。從教學(xué)的角度看，問題解決是學(xué)生學(xué)習(xí)知識、探索知識的一種本性，是指向知識本質(zhì)的探究行為，通過問題解決可以很好地培養(yǎng)學(xué)生分析綜合、批判創(chuàng)新、反思創(chuàng)造等素養(yǎng)。問題解決是師生結(jié)合真實的生活情境，借助科學(xué)探究、協(xié)作溝通等方式，針對學(xué)生學(xué)習(xí)中面臨的問題，協(xié)同制訂問題解決方案，共享交流理念，促使學(xué)生朝著預(yù)期目標狀態(tài)發(fā)展。

問題解決教學(xué)的關(guān)鍵是在課堂教學(xué)中教師需要結(jié)合教學(xué)目標，從問題出發(fā)，設(shè)置課堂活動，或是結(jié)合真實情境、模擬情境，從開放性問題引出學(xué)習(xí)目標，同時教師并不會給學(xué)生設(shè)置目標達成路徑，需要學(xué)生自己在問題解決中通過自主學(xué)習(xí)、協(xié)作交流、平等對話、創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)等方式得到知識認知，實現(xiàn)對知識的獲取。同時在此過程中，學(xué)生會經(jīng)歷整個科學(xué)探究過程，這對學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新等能力發(fā)展具有很大幫助。

（二）化學(xué)學(xué)科理解

從字面意思看，理解是指懂了、了解，從教育學(xué)的領(lǐng)域看，理解是學(xué)生探究事實本質(zhì)的結(jié)果表現(xiàn)。學(xué)科理解簡單來說就是學(xué)生在學(xué)科學(xué)習(xí)過程中，通過科學(xué)思維解決相關(guān)學(xué)科問題、認識學(xué)科，并創(chuàng)造世界的一個動態(tài)化過程。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中面對學(xué)科問題、現(xiàn)實生活問題，需要從“學(xué)科專家”的角度進行思考，學(xué)科理解體現(xiàn)了每個學(xué)生都是問題的解決者、創(chuàng)造者。

在新課程標準中指出，化學(xué)學(xué)科理解主要是對化學(xué)課程的知識、思維方式、認知方法進行結(jié)構(gòu)化、本質(zhì)化的了解，其不僅涉及理解化學(xué)學(xué)科的知識，還包括理解化學(xué)學(xué)科的思維品質(zhì)、認知方法。從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度看，化學(xué)學(xué)科理解可以看作是學(xué)生通過相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法，對化學(xué)學(xué)科的基本知識關(guān)聯(lián)、核心觀念、結(jié)構(gòu)體系進行認識的過程，學(xué)生通過多樣化的方式來表征化學(xué)學(xué)科知識，在學(xué)習(xí)中可以認同化學(xué)學(xué)科的知識內(nèi)容及育人作用，能從化學(xué)的角度對世界進行分析、探索，可以借助化學(xué)知識來解決生活中與化學(xué)相關(guān)的問題、社會話題。

二、問題解決下的高中化學(xué)教學(xué)轉(zhuǎn)型路徑

（一）做“有問題”的教師

在新課程標準中關(guān)于教學(xué)建議提出，教師要通過多種途徑、多種方法來增進關(guān)于化學(xué)學(xué)科的理解。在實踐教學(xué)中，高中化學(xué)教師應(yīng)該做一個“有問題”的教師，在日常教學(xué)、專業(yè)學(xué)習(xí)、教學(xué)研究等過程中，必須盡可能多地思考“為什么這樣教？還可以怎樣教？”教師要帶著學(xué)科問題、教學(xué)問題去學(xué)習(xí)、解釋化學(xué)教材知識點背后的本質(zhì)，審視、研究課堂教學(xué)的科學(xué)性，不能片面地開展教學(xué)活動。如“配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液”是高中生在化學(xué)學(xué)習(xí)中必須掌握的實驗，也是化學(xué)實驗的基礎(chǔ)，在以往的教學(xué)中，教師并沒有深入思考為什么教材中會設(shè)置這部分內(nèi)容，這也導(dǎo)致教師難以深層次地引導(dǎo)學(xué)生認識如何用物質(zhì)來準確地配置溶液。又如從元素周期律可以知道，氣態(tài)氫化物在穩(wěn)定性上NH3>CH4，而從功能鍵上看C-H的鍵能是415.3kJ/mol，N-H的鍵能是390.8kJ/mol，穩(wěn)定性上CH4>NH3。要想弄清楚這些問題，教師不能“想當然”，需要不斷查找資料、文獻，甚至是自己親自做實驗來論證。

對高中化學(xué)教師來說，在平常教學(xué)中應(yīng)該經(jīng)常性地對自己的教學(xué)活動進行反思，并且要審視自己對化學(xué)學(xué)科理解的不足，保持專業(yè)學(xué)習(xí)熱情，從問題出發(fā)不斷豐富自身的認知，提高自身的化學(xué)學(xué)科理解程度。高中化學(xué)教師在平常需要深入研讀新課程標準，認真分析新教材，并且要主動學(xué)習(xí)關(guān)于化學(xué)教育的相關(guān)知識，積極地參加相關(guān)教學(xué)培訓(xùn)活動，增強自身科學(xué)探究意識，圍繞問題開展教學(xué)研究，切實提高自身的教學(xué)水平，為學(xué)生良好發(fā)展打下基礎(chǔ)。

（二）實現(xiàn)“有問題”設(shè)計

在高中化學(xué)教學(xué)中，為了幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)學(xué)科，并且能靈活地處理化學(xué)學(xué)習(xí)中的問題，教師就需要注重在教學(xué)設(shè)計階段從問題入手，借助問題引導(dǎo)學(xué)生開展深度學(xué)習(xí)。在過去高中化學(xué)教師引導(dǎo)學(xué)生獲取知識時，大多是引導(dǎo)學(xué)生簡單地學(xué)習(xí)化學(xué)知識、公式、原理等表層內(nèi)容，然后要求學(xué)生開展大量的習(xí)題訓(xùn)練，從而達到學(xué)生對化學(xué)知識深入感知的目的。這種方式最大的弊端是學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程缺乏理解性活動，多以“死記硬背”為主，所以教師還需要借助問題來引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，做到從表層符號走向邏輯認知的層面，促進學(xué)生學(xué)習(xí)效果提升。

基于學(xué)科理解的化學(xué)問題解決教學(xué)設(shè)計關(guān)鍵在于教師要結(jié)合知識為學(xué)生構(gòu)建相應(yīng)的問題情境，指引學(xué)生在情境中掌握相應(yīng)的實驗技能、化學(xué)知識，形成化學(xué)思維，并在問題解決中體會到化學(xué)學(xué)習(xí)的價值。

例如：教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“氯氣的性質(zhì)”這部分知識時，教師就可以在課堂上為學(xué)生設(shè)計這樣的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)：利用多媒體展示視頻，有兩輛裝有液氯的鐵質(zhì)槽罐車從化工廠出來，進入高速路。其中一輛車在行駛過程中突然側(cè)翻，很多黃綠色氣體從罐體中泄漏，周圍的人都出現(xiàn)嗓子難受、無法睜眼、難以呼吸的情況。教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)視頻討論：化工廠為什么要大量生產(chǎn)、運輸氯氣？運輸氯氣為什么要用鐵質(zhì)槽罐車？根據(jù)視頻總結(jié)氯氣的物理性質(zhì)。為什么槽罐車運輸?shù)氖恰耙郝取倍皇恰奥葰狻?？結(jié)合生活中液化氣、液氮的運輸行為對氯氣的性質(zhì)進行解釋。

在這樣的課堂活動中，教師從真實情境入手，讓學(xué)生結(jié)合生活應(yīng)用的角度來對化學(xué)知識進行審視，樹立“性質(zhì)決定應(yīng)用”的化學(xué)思想。同時在學(xué)生分析情境問題的過程中，教師還需要指引學(xué)生透過現(xiàn)象抓住問題本質(zhì)，結(jié)合生活學(xué)會應(yīng)用化學(xué)知識，這對學(xué)生深入理解學(xué)科有極大幫助。

（三）構(gòu)建“有問題”課堂

在高中化學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生充分開展自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)活動，以此實現(xiàn)對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。“有問題”的課堂教學(xué)活動是推動學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵，也是落實立德樹人根本任務(wù)的重要路徑。在課堂上，高中化學(xué)教師應(yīng)該通過開放的姿態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生以探究為核心，以創(chuàng)造為根本，讓化學(xué)教學(xué)回歸于探究，指引學(xué)生科學(xué)化對問題進行探究，領(lǐng)略知識探究路程的奧秘，深化學(xué)生對學(xué)科的理解。在平常教學(xué)中，高中化學(xué)教師需要善于挖掘課堂上的生成、意外元素，讓學(xué)生在問題探究中加深理解。同時在實踐教學(xué)中高中化學(xué)教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生多提出自己的觀點、想法，并讓學(xué)生嘗試論證自己的觀點想法，同時教師也可以鼓勵學(xué)生之間相互討論交流，傾聽他人的意見想法，開拓學(xué)生的思路，為學(xué)生的良好成長提供保障。

如上案例中，針對情境中為什么用鐵質(zhì)槽罐車運輸液氯？這一問題，在課堂上生成新的問題：氯氣是否可以與金屬鐵發(fā)生反應(yīng)？教師可以將學(xué)生分成多個小組，讓各組學(xué)生對其開展討論、論證。對于這一問題有的學(xué)生認為氯氣是不會與鐵發(fā)生反應(yīng)，因為在實踐中化工廠會用鐵質(zhì)槽罐車來運輸液氯;也有的學(xué)生提出氯氣和鐵是可以發(fā)生反應(yīng)的，如同氧氣與鐵發(fā)生反應(yīng)一樣，在常溫下反應(yīng)速度比較慢，但是在特殊環(huán)境下，如加熱條件下就會出現(xiàn)反應(yīng)。對此教師可以引導(dǎo)學(xué)生交流氧氣與鐵的反應(yīng)知識，并以氧氣與鐵的反應(yīng)為對照實驗，設(shè)計實驗進行論證。在實驗過程中，各組學(xué)生可以根據(jù)氧氣與鐵的反應(yīng)實驗為模板，開展實驗操作，借助實驗深化對知識的理解。在實驗中有的學(xué)生提出了優(yōu)化措施，在氧氣與鐵的反應(yīng)中，將少量細沙放在瓶底，因此在氯氣與鐵的反應(yīng)中也可以試著將少量細沙放在瓶底。在實踐中將鐵絲放入裝有氯氣的集氣瓶中，觀察后發(fā)現(xiàn)沒有明顯現(xiàn)象發(fā)生;隨后將加熱后的鐵絲放入裝有氯氣的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)有大量棕黃色煙出現(xiàn)。各組學(xué)生對現(xiàn)象進行交流討論，并且有的學(xué)生嘗試將集氣瓶中裝入少量水，發(fā)現(xiàn)溶液呈現(xiàn)棕黃色，提出有氯化鐵的形成。

在這樣的課堂活動中，教師指引學(xué)生從不同的角度對鐵與氯氣的反應(yīng)進行討論，讓學(xué)生根據(jù)問題設(shè)計實驗方案，通過小組合作、自主操作等方式完成實驗訓(xùn)練，促使學(xué)生能在邏輯推理、科學(xué)分析中對自身的假設(shè)進行論證，以此強化學(xué)生問題分析能力、問題解決能力的提升，促進學(xué)生科學(xué)精神、表達能力的發(fā)展。

（四）培育“有問題”學(xué)生

新時期下，化工生產(chǎn)對日常生活的影響越來越大，同時社會上發(fā)生與化學(xué)相關(guān)的重大事故也有所增加，一方面是化工生產(chǎn)中的安全問題，另一方面也是由于人們化學(xué)風(fēng)險防范意識相對比較差。在化學(xué)課堂上，教學(xué)目標大多停留在考試分數(shù)的層面，忽視了化學(xué)學(xué)科的“社會分數(shù)”，學(xué)生本身的“成長分數(shù)”，這無疑會對學(xué)生化學(xué)知識實踐應(yīng)用帶來影響。如學(xué)生在學(xué)習(xí)了甲烷知識后，學(xué)生能否真正地懂得燃氣泄漏正確處理方法，能否將知識遷移到其他有機化工品生產(chǎn)、存儲、使用中的風(fēng)險防范上是一個值得深思的問題;學(xué)生在學(xué)習(xí)了氯氣知識后，能否準確、科學(xué)地對氯氣槽罐車泄漏進行處理，是否掌握了含氯消毒劑的正確使用方法也是需要深思的問題。

從學(xué)科角度看，學(xué)生學(xué)習(xí)知識并不是簡單地為了應(yīng)付考試，更重要的是做到學(xué)科理解，把握學(xué)科事實?；瘜W(xué)實踐是學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科理解的最重要途徑，教師在平常教學(xué)中應(yīng)該指引學(xué)生通過化學(xué)知識學(xué)習(xí)、化學(xué)思維遷移應(yīng)用、真實問題分析來形成“有問題”的學(xué)生，促使學(xué)生自覺地對未知知識進行探索，從中學(xué)習(xí)應(yīng)用知識，促使學(xué)生可以形成科學(xué)的思維。

如在“氯氣的性質(zhì)”案例中，教師可以根據(jù)創(chuàng)設(shè)的氯氣運輸車側(cè)翻泄漏情境，給出學(xué)生知識遷移應(yīng)用問題：假設(shè)你是附近的居民，你會如何自救、幫助他人？如果你是現(xiàn)場的救援指揮人員，你會如何進行現(xiàn)場應(yīng)急處理，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展組內(nèi)討論活動，要求學(xué)生從自救、幫助他人、現(xiàn)場指揮等角度寫一份書面材料，各組學(xué)生將自己組的討論成果與其他小組及教師進行交流，其他小組進行補充完善。在這樣的交流討論活動中，學(xué)生可以很好地形成團隊互助、同伴協(xié)助思維，并且能增強學(xué)生的社會責(zé)任意識，有助于學(xué)生自我保護、安全環(huán)保等思維形成，同時還能強化學(xué)生復(fù)雜問題解決能力的發(fā)展。

（五）開展“有問題”評價

隨著教學(xué)改革的推進，越來越多的教育工作者意識到對于學(xué)生學(xué)習(xí)評價不能單純地停留在“考試分數(shù)”層面，不能培養(yǎng)高分數(shù)低能力的學(xué)生。新課標指出在化學(xué)教學(xué)中，教師需要注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，同時教師需要通過真實、具體的問題情境為學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展提供相應(yīng)的表現(xiàn)機會。在實踐中，教師要注意對學(xué)生開展“有問題”評價活動，教師以創(chuàng)新創(chuàng)造為切入點，借助真實的問題情境，如真實的工業(yè)生產(chǎn)問題、生產(chǎn)實際、社會實踐、化學(xué)發(fā)展史、科技前沿等內(nèi)容，在學(xué)生問題分析解決中對學(xué)生化學(xué)知識掌握程度、學(xué)科理解程度進行考查，同時教師還可以根據(jù)學(xué)生的問題解決成果來判斷學(xué)生的知識遷移應(yīng)用能力、交流表達能力、反思批判能力、創(chuàng)新意識、社會責(zé)任心，保持對學(xué)生評價的客觀性。

結(jié)束語

問題解決是學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的重要組成部分，也是實現(xiàn)高中化學(xué)課堂教學(xué)轉(zhuǎn)型的重要方向，是實現(xiàn)對學(xué)生核心素養(yǎng)培育的關(guān)鍵路徑。高中化學(xué)教師在日常教學(xué)中可以從問題解決為出發(fā)點，關(guān)注學(xué)生化學(xué)理念培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生對問題解決形成基本的化學(xué)觀念，完善化學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系，辯證地理解化學(xué)學(xué)科，實現(xiàn)對學(xué)生的綜合培養(yǎng)。

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作者簡介：王雷雷（1985—），男，漢族，陜西渭南人，渭南市瑞泉中學(xué)，一級教師。研究方向：高中化學(xué)教學(xué)。

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