核心素養(yǎng)下的初中化學(xué)問題探究式教學(xué)探索

楊武

［摘 要］問題探究式教學(xué)主要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合問題內(nèi)容，開展自主探究或合作探究活動，主動探究問題結(jié)論和問題解決方法。將問題探究式教學(xué)運用于初中化學(xué)課堂教學(xué)，不僅迎合義務(wù)教育課程標準提出的核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，更有助于學(xué)生構(gòu)建完整的化學(xué)知識體系。教師應(yīng)在掌握問題探究式教學(xué)設(shè)計原則的同時，根據(jù)教學(xué)目標和學(xué)生學(xué)情，設(shè)置不同層次的問題，引導(dǎo)學(xué)生進行問題探究，從而啟發(fā)學(xué)生思維，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

［關(guān)鍵詞］核心素養(yǎng)；問題探究式教學(xué)；初中化學(xué)

［中圖分類號］ ? ?G633.8 ? ? ? ?［文獻標識碼］ ? ?A ? ? ? ?［文章編號］ ? ?1674-6058（2023）02-0080-03

初中化學(xué)課程著力培養(yǎng)的核心素養(yǎng)主要包括化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。從初中化學(xué)知識特點來看，僅憑單一的教學(xué)活動，很難達到核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求。以問題導(dǎo)學(xué)的方式，落實問題探究式教學(xué)，不僅可以促進學(xué)生化學(xué)思維的形成，更能培養(yǎng)學(xué)生求真的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。為此，有必要將問題探究式教學(xué)融入初中化學(xué)課堂教學(xué)中，以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為前提，細化教學(xué)策略，提出教學(xué)任務(wù)，設(shè)計教學(xué)問題，使每位學(xué)生均能在問題探究中實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力、化學(xué)思維能力以及核心素養(yǎng)的全面提升。

一、核心素養(yǎng)下初中化學(xué)問題探究式教學(xué)的層次

（一）感知層次

感知層次教學(xué)意在基于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的認知水平，從既定概念角度引導(dǎo)學(xué)生分析問題，并讓學(xué)生從事實角度對知識形成客觀的認識。

在該層次教學(xué)中，教師應(yīng)立足學(xué)生學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律設(shè)計問題，以此導(dǎo)入教學(xué)情境，再通過“教師演示—學(xué)生分析—找到解決問題的邏輯思路”實現(xiàn)教學(xué)與引導(dǎo)。如教師在講授氧氣的物理性質(zhì)時，可展示一個空瓶，并引導(dǎo)學(xué)生思考“其中是否存在氧氣”，促使學(xué)生主動展開思考。需要注意的是，在這一過程中教師需要考慮每個問題設(shè)計的具體內(nèi)容，并從學(xué)生能理解的角度展開引導(dǎo)，迅速將學(xué)生帶入到知識的學(xué)習(xí)情境中。

（二）理解層次

理解層次是問題探究式教學(xué)中的第二個層次，也是使學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的知識進行進一步分析、逐漸理解掌握知識的階段。就該層次的教學(xué)而言，其目的在于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、理解和掌握知識，而并非死記硬背知識，因此在該層次的教學(xué)中教師的引導(dǎo)探究尤為重要。

教學(xué)中，教師應(yīng)從知識歸納整理的角度，根據(jù)學(xué)生的思維水平和認知深度來設(shè)計問題，以此助力學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。如在教學(xué)如何鑒定溶液是否飽和時，教師可通過展示成品的方式引導(dǎo)學(xué)生理解概念，通過可視化、可操作的活動引導(dǎo)學(xué)生在探究問題的過程中理解知識。

（三）綜合層次

相對理解層次教學(xué)，綜合層次教學(xué)中提出的問題需要學(xué)生在思考的過程中加入自身的理解和進行延伸拓展。簡而言之，綜合層次教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)初步掌握理論知識，但還缺乏舉一反三的邏輯推理能力與思考能力。結(jié)合初中化學(xué)課程著力培養(yǎng)的核心素養(yǎng)展開分析，該層次教學(xué)主要促進學(xué)生在探究中逐步掌握知識并不斷拓展思考，把握知識的本質(zhì)以及與相近知識的區(qū)別所在。如在分析濃硫酸與濃鹽酸的教學(xué)中，教師應(yīng)基于學(xué)生對濃硫酸、濃鹽酸的理解展開引導(dǎo)，進而加深學(xué)生對二者本質(zhì)區(qū)別的掌握。

（四）應(yīng)用層次

應(yīng)用層次的教學(xué)強調(diào)將知識應(yīng)用與實際生活相聯(lián)系，符合核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教學(xué)邏輯。就該層次的教學(xué)而言，已由知識型教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢J知知識—了解知識—分析知識—應(yīng)用知識解決問題—進一步拓展提升”的應(yīng)用型教學(xué)。應(yīng)用層次教學(xué)的問題多來源于實際生活，教師從日常生活中提出問題并嘗試引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的視角去解決。

該層次教學(xué)更偏重于實際應(yīng)用，即教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)時更重視學(xué)生對知識的拓展與遷移應(yīng)用，通過問題引導(dǎo)學(xué)生探究，進而考查其能力。如設(shè)置“在丟失標簽的條件下分辨濃硫酸與濃鹽酸”活動，通過學(xué)生在活動中的表現(xiàn)，分析并評價學(xué)生的應(yīng)用能力，明確下一階段應(yīng)鞏固知識抑或是進一步拓展知識。

（五）探究層次

探究層次教學(xué)偏重于拓展延伸，在強調(diào)探究性、開放性的同時立足于知識基礎(chǔ)，即根據(jù)學(xué)生已有的知識，引導(dǎo)學(xué)生從擬定的實際情境中尋找、探究問題的答案。從邏輯角度分析，若學(xué)生能夠完成上述四個層次中的問題的探究，教師可由此進一步實現(xiàn)拓展探究，并將知識前后連接，引導(dǎo)學(xué)生進一步深入學(xué)習(xí)，進而使學(xué)生認識到知識的內(nèi)在聯(lián)系。

二、核心素養(yǎng)下初中化學(xué)問題探究式教學(xué)的實施

（一）教學(xué)分析

在實施問題探究式教學(xué)前，教師需要圍繞課標要求與教材內(nèi)容對學(xué)情、教學(xué)目標以及教學(xué)重難點進行分析，以確保教學(xué)活動的順利開展。下面以“質(zhì)量守恒定律”的教學(xué)為例進行教學(xué)分析。

1.課標要求

借助實驗探究的方式，通過問題導(dǎo)學(xué)使學(xué)生明確化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生從微觀層面形成對質(zhì)量守恒定律的理解。

2.教材內(nèi)容分析

“質(zhì)量守恒定律”是科粵版化學(xué)九年級上冊第四章第三節(jié)的內(nèi)容，是對前幾個章節(jié)的知識點（包括分子、原子結(jié)構(gòu)）的深層次解讀，同時也為后面課程（包括化學(xué)方程式的配平和計算）的學(xué)習(xí)打好知識基礎(chǔ)。結(jié)合教材內(nèi)容分析深化學(xué)生對知識內(nèi)容的理解，引導(dǎo)學(xué)生從“定性認識層面”上升至“定量認識層面”，可實現(xiàn)由低階思維向高階思維的轉(zhuǎn)變，且實現(xiàn)從定量角度對化學(xué)現(xiàn)象的探究，更有利于學(xué)生對化學(xué)客觀規(guī)律的掌握。

3.學(xué)情分析

九年級學(xué)生大多具備一定的知識基礎(chǔ)，掌握了能量守恒概念，形成了生態(tài)平衡觀念，學(xué)會如何從微觀層面進行分析，知道原子在反應(yīng)前后不會出現(xiàn)數(shù)量變化。但從核心素養(yǎng)層面來看，九年級學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度尚未成熟，對物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系依然處于感性認識層面。

4.教學(xué)目標

核心素養(yǎng)下的“質(zhì)量守恒定律”一課的教學(xué)目標主要有三個：其一，借助實驗探究，了解質(zhì)量守恒定律的含義，形成化學(xué)觀念。其二，學(xué)會立足微觀層面對質(zhì)量守恒定律中的原子變化規(guī)律進行具體分析，鍛煉科學(xué)思維。其三，能夠結(jié)合質(zhì)量守恒定律對生活中的化學(xué)現(xiàn)象進行解釋。

5.教學(xué)重難點

教學(xué)重點：“質(zhì)量”在質(zhì)量守恒定律中的含義；形成“質(zhì)量”與“化學(xué)反應(yīng)”關(guān)系認知模型。

教學(xué)難點：從微觀角度對質(zhì)量守恒定律進行分析。

（二）教學(xué)實踐

在教學(xué)實踐前，教師還需圍繞核心素養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略制訂教學(xué)過程表（如表1），清晰展現(xiàn)教學(xué)實施計劃。通過教學(xué)過程表的設(shè)計，可預(yù)設(shè)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和思維，以及教學(xué)策略實施過程中可能出現(xiàn)的突發(fā)現(xiàn)象。結(jié)合學(xué)生認知規(guī)律創(chuàng)建的教學(xué)過程表，可成為教師開展問題探究式教學(xué)的根本依據(jù)。

在制訂教學(xué)過程表后，教師需要圍繞表內(nèi)所設(shè)計的教學(xué)環(huán)節(jié)，確立不同的問題探究式任務(wù)，以達到啟發(fā)學(xué)生思維、促進學(xué)生思考的目的。

【環(huán)節(jié)1】采用問題與實驗探究相融合的教學(xué)方式。首先，結(jié)合“什么是原子？”“2H2O[ 通電 ]2H2↑+O2↑反應(yīng)中的原子和分子分別發(fā)生了怎樣的變化？”等感知性問題，喚醒學(xué)生對化學(xué)概念的記憶。接著，在問題思考結(jié)束后，逐步調(diào)整問題難度，引入“從質(zhì)量視角分析水的電解過程會有什么發(fā)現(xiàn)？”這類理解性問題。為便于學(xué)生達成對問題的深度思考，教師可給學(xué)生演示實驗。如在相對開放的環(huán)境中燃燒小木棍，并分別對小木棍燃燒前后的質(zhì)量進行測量，形成實驗數(shù)據(jù)。同時，引導(dǎo)學(xué)生思考：小木棍在燃燒過程中發(fā)生了哪些變化？引起其質(zhì)量發(fā)生變化的原因是什么？在化學(xué)變化中原子屬于最小微粒，電解可使水分子裂變成氫原子和氧原子，并重組為氫分子和氧分子。化學(xué)變化中，分子發(fā)生了變化，但原子質(zhì)量和種類不會改變。借助燃燒實驗，從舊知識導(dǎo)入新知識，更有助于促進學(xué)生從微觀層面和宏觀層面分析問題，形成對水的電解與燃燒現(xiàn)象的系統(tǒng)分析。

【環(huán)節(jié)2】課程標準中提到學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性，更強調(diào)教師應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為前提開展教學(xué)活動。為此，教師所開展的化學(xué)教學(xué)活動應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為目的。因此，本環(huán)節(jié)可引入科學(xué)史實，如“質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)史”，引導(dǎo)學(xué)生觀看科學(xué)家拉瓦錫與波義耳發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的過程以及所得出的具體結(jié)論，以滲透核心素養(yǎng)培養(yǎng)的方式，促進學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思維的形成，為發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

【環(huán)節(jié)3】本環(huán)節(jié)要求學(xué)生完成質(zhì)量守恒定律概念認知模型的構(gòu)建。為此，在問題探究式教學(xué)活動中應(yīng)設(shè)置理解性和探究性問題，如“了解拉瓦錫提出的質(zhì)量守恒定律后，如何自主開展模擬實驗？”，并結(jié)合實驗引導(dǎo)學(xué)生探究。在實驗過程中，學(xué)生需要通過合作學(xué)習(xí)完成問題探究，并在教師的指導(dǎo)下進行以下實驗操作：①測定小木棍燃燒前后的質(zhì)量，觀察是否有氣體生成。②將二氧化碳氣體注入氫氧化鈉溶液中，觀察反應(yīng)現(xiàn)象。③驗證鐵釘與硫酸銅溶液會發(fā)生反應(yīng)，掌握液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的反應(yīng)。實驗結(jié)束后，可設(shè)置感知性和綜合性問題，以調(diào)動學(xué)生積極思考。如實驗②中是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？實驗①②③中反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量是否發(fā)生變化？如何變化？與同學(xué)們實驗前預(yù)測的結(jié)果是否相同？“反應(yīng)前后質(zhì)量不變”中的“質(zhì)量”是指什么物質(zhì)的質(zhì)量？“質(zhì)量守恒定律”的概念是什么？3個實驗中的反應(yīng)物和生成物分別是什么？

在實驗前，學(xué)生大多會對實驗結(jié)果進行預(yù)測，但實驗結(jié)果有時會與學(xué)生預(yù)測的結(jié)果不同，這種差異所引起的認知沖突可有效激發(fā)學(xué)生的探究欲望，促進學(xué)生科學(xué)意識和科學(xué)思維的形成。

【環(huán)節(jié)4】本環(huán)節(jié)注重對教學(xué)內(nèi)容的拓展，要求學(xué)生掌握質(zhì)量守恒定律的簡單應(yīng)用。為此，本環(huán)節(jié)所設(shè)計的問題以綜合性問題、理解性問題和應(yīng)用性問題為主。如電解水的反應(yīng)中，假設(shè)電解16克水，將獲得多少克氧氣？質(zhì)量守恒定律中哪些因素一定會變，哪些不會變？從化學(xué)角度來看，“點石成金”是否具備科學(xué)依據(jù)？第一個問題可引導(dǎo)學(xué)生通過計算總結(jié)出“參與反應(yīng)的水的質(zhì)量與生成的氧氣和氫氣的質(zhì)量總和相等”。化學(xué)變化均遵循質(zhì)量守恒定律，其中“原子數(shù)”“種類”“元素種類”“質(zhì)量總和”等不變，而改變的則是“物質(zhì)和分子種類”，可能改變的是“分子個數(shù)”。通過問題探究，學(xué)生逐漸明確石頭所含元素與金子所含元素存在明顯差異，因此“點石成金”不成立。

（三）教學(xué)總結(jié)

從微觀角度解析水的電解過程，又從宏觀角度開展各類化學(xué)實驗，借助實驗現(xiàn)象引出質(zhì)量守恒定律，從宏觀和微觀兩個層面培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。而引入科學(xué)史實的環(huán)節(jié)，可促進學(xué)生社會責(zé)任意識和科學(xué)精神的形成；構(gòu)建認知模型，更能推動學(xué)生對化學(xué)本質(zhì)、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)的探查，在優(yōu)化傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)方式的同時，帶領(lǐng)學(xué)生突破認知障礙，確保學(xué)生學(xué)習(xí)水平與核心素養(yǎng)的提升。

綜上，為迎合新課標對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求，落實問題探究式教學(xué)，教師應(yīng)把握問題探究式教學(xué)的設(shè)計思路，圍繞教學(xué)內(nèi)容從感知、理解、綜合、應(yīng)用、探究五個層次設(shè)置更符合課程標準和學(xué)生學(xué)情的問題，實現(xiàn)問題與教學(xué)活動的有效融合，為學(xué)生學(xué)習(xí)水平與核心素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)。

［ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ］

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［2］ ?張寶來.初中化學(xué)實驗中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)［J］.新課程，2022（30）：171-173.

［3］ ?劉天發(fā).深度教學(xué)對初中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的促進作用［J］.科教導(dǎo)刊，2022（12）：141-143.

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［5］ ?吳瓊.如何在初中化學(xué)深度學(xué)習(xí)中發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)［J］.教師，2021（20）：48-49.

［6］ ?蔡建琦.初中化學(xué)教學(xué)回歸學(xué)科素養(yǎng)的教學(xué)實踐與思考［J］.數(shù)理化學(xué)習(xí)（教研版），2021（2）：37-38.

（責(zé)任編輯 羅 艷）