“素養(yǎng)為本”視域下化學實驗教學的有效提問設計

成正陽 王琪珊 韓小元

在真實的實驗教學中，經常有老師反映，學生在觀察實驗和做實驗時大多是浮于對實驗現象“有意思”的關注，即沒光、沒火、沒爆炸的實驗沒意思，現象結束了，實驗也結束了。所以很多化學教學很少組織學生進行實驗，甚至沒有化學實驗。即使進行實驗教學，也只是視頻實驗或者演示實驗，無法體現實驗的價值。筆者認為要想真正解決上述“看”實驗的問題，還得重視實驗教學的有效提問。只有對實驗教學進行有效提問設計，引導學生對實驗進行探究，對結果進行思考和分析，才能使實驗教學成為“素養(yǎng)為本”課堂教學的重要組成部分。

以下為筆者在進行《元素及其化合物》單元鈉性質的教學時，對鈉單質與水反應的常規(guī)實驗進行有效提問的教學設計。

1.情境性問題

情境性問題，是指基于真實環(huán)境或者真實問題所提出的具有學科知識、學科內涵或者學科思考價值的問題。在鈉與水反應這一實驗教學中，筆者提出了以下情境性問題：①金屬鈉保存于何種液體中？②金屬鈉在煤油中的位置，說明它的密度大小是什么關系？③能用小刀切開鈉說明了鈉具有什么性質？④觀察金屬鈉的顏色、延展性、軟硬程度，并讓學生繪制表格總結出鈉的物理化學性質。

設計意圖：學生宏觀辨識物質的形態(tài)，并思考對應的性質。講解鈉性質時，有利于學生形成“結構—性質—用途”的思維鏈，有利于培育學生“宏觀辨識和微觀探析”的核心素養(yǎng)。

2.“解構性”問題

“解構性”問題，即將復雜的實驗現象拆成遞進、可理解的實驗問題，使之符合學生的認知能力，學生在思考的過程中，培育其核心素養(yǎng)。

鈉單質與水反應的現象在教學時簡化為“浮、熔、游、響、紅”。很多老師在進行教學設計時先給出方程式，然后用實驗驗證這個反應。其實這五個現象有很好的思維遞進性?？梢詫⑵湓O計成“解構、遞進”的問題，如：①鈉先沉在煤油底部，后浮于水面上，說明三者的密度大小關系;②根據鈉塊在水面變成了球狀，請你判斷鈉的熔沸點高低、反應的吸放熱情況;③四處游動、發(fā)出聲音，原因是什么;④請你推測產生的氣體;⑤將反應后的溶液滴入幾滴酚酞，為什么變紅色;⑥結合以上幾點請你歸納鈉單質在反應中表現出的性質，嘗試書寫出化學方程式（需要配平）。

設計意圖：根據現象比較煤油、鈉、水三者的密度大小，培養(yǎng)學生收集證據的能力。引導學生分析鈉變成球狀是因為鈉與水反應放熱，被熔化了，所以鈉熔點很低。四處游動和產生嘶嘶聲，是因為反應產生了氣體，推動鈉運動。學生進一步根據“氧化還原反應”模型，推理化合價有升必有降，所以產生的氣體一定是氫氣。培養(yǎng)了學生基于實驗現象進行分析，基于化學模型進行推理判斷的“證據推理和模型認知”核心素養(yǎng)。引導學生分析酚酞變紅，因為生成了堿性的氫氧化鈉。引導學生探究鈉與水方程式的書寫，培養(yǎng)了學生從能量變化的角度來看待宏觀吸放熱現象，培養(yǎng)了學生“變化觀念”的核心素養(yǎng)。

3.開放性和探究性問題

為了進一步培育和提升學生的核心素養(yǎng)，可以深挖基于常規(guī)實驗的開放性和探究性問題。筆者在鈉與水反應常規(guī)教學之后設計了如下幾個開放性和探究性問題：

開放性問題：①鈉的金屬性很強，能否從硫酸銅溶液中置換出銅單質，請你設計實驗并驗證你的猜想;②鈉的導電導熱性很好，在實際生產中，還有沒有其他用途;③在鈦金屬的冶煉中，用到了金屬鈉，請你查閱資料，了解其工業(yè)生產過程，并作出解釋。

探究性問題：筆者提出了如果將煤油與水混合，然后投入鈉粒，會出現什么現象，請你作出猜想，設計探究實驗，并作出解釋。

設計意圖：通過開放性實驗問題和探究性實驗問題，學生主動運用化學知識去解釋現象。發(fā)現有價值的化學科學問題，進行資料查閱、推理、分析，建立相應的模型，并用相應的化學模型解釋化學現象，揭示科學本質和規(guī)律。從而培育學生“證據推理與模型認知，科學探究與創(chuàng)新意識，科學態(tài)度與社會責任”的化學核心素養(yǎng)。

綜上所述，有效提問策略在高中化學實驗教學中的應用，能充分激發(fā)學生學習化學的興趣，能高度調動學生的主動性和探索欲望。靈活設計并應用有效提問，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，可以促進思考方式和學習方式的轉變，對培育學生的核心素養(yǎng)有著不可替代的作用。廣大化學教師可以在化學實驗教學中不斷更新教學理念、設計有效的教學提問環(huán)節(jié)、改進優(yōu)化實驗教學方式，讓每一節(jié)實驗教學課都精彩紛呈，使每一位學生都能有所收獲。

作者單位 ?陜西省漢中中學