指向核心素养培育的高中化学问题链教学探究
摘??要:问题链教学可以引导并维持学生的学习兴趣和学习动机,培养其问题意识,使其获得学习的主动权。教师可根据实际情况,在课堂教学的各个环节有序使用引入性问题链、递进式问题链、迁移性问题链、探究性问题链、弹性化问题链等,启发学生的思维,激发其求知欲,培育其宏观辨识与微观探析等核心素养。教师还可把问题链教学延伸到课外,把校内和校外有机结合起来,提升学生的综合能力。
关键词:核心素养;高中化学;问题链教学
问题链教学要求教师根据教学目标,在特定的学习范围内,围绕特定的学习目标,结合学生的生活经验和认知规律,针对教学过程中他们可能会碰到的困惑、疑难点,按照一定的逻辑结构,将教学内容转化为层次分明、相互联系的一系列教学问题。按照王后雄老师所说,问题链的设计要充分体现基础性、适度性、经济性、有序性、情境性、活动性、开放性、多维性、动态性和整体性等原则,问题链之间应一问接一问、一环套一环,应问问相连、环环紧扣,应步步深入、由此及彼[1]。
一、引入性问题链:培育宏观辨识与微观探析素养
引入性问题链指在课堂开始时,教师为了引起学生的注意与兴趣,为课堂教学埋下伏笔,使新知识成为学生已掌握知识的“最近发展区”,实现良好的课堂氛围与教学效果而设计的一系列问题。它能启发学生的思维,激发其求知欲,提高其学习效率。教师在设计时要注意有趣、切题、简洁、深思,以迅速将学生引入深度思考的学习状态。
例如,在电化学的复习课教学中,为了让学生更深入地理解二次电池的充放电原理,笔者提供铅蓄电池的结构图(图略),然后设计如下问题链。
(1)铅蓄电池放电的时候,“+”“-”分别表示什么意义?
(2)铅蓄电池充电的时候,“+”“-”分别表示什么意义?
(3)如果用一个铅蓄电池为另一个铅蓄电池充电,这两个电池的电极之间应该如何连接?
教学实践表明,对铅蓄电池上标记的“+”“-”,在放电时,学生能够顺利地理解它们的意义,而在充电时,教师则需要引导学生从电子转移方向进行理解,即它们分别表示该电极应该与外接电源的“+”“-”相连以实现电子的再生。这一问题链可引导学生建立对充放电过程与电极“+”“-”标识的整体认识,使其从宏观到微观、从现象到本质地理解原电池、电解池的原理,从而提高思维的深刻性,获得对知识关联性的深刻认识。
宏微结合的思维方式为化学学习提供了全新的视角,教师在教学中设置从宏观现象到微观解释的引入性问题链,可引导学生观察宏观现象,从微观的角度进行本质解释,培养学生从微观角度解释宏观现象的思维能力。
二、递进式问题链:培育变化观念与平衡思想素养
递进式问题链指教师将结构化的教学内容进行有效整合,提出一连串由浅入深、由易到难的问题。它可以逐层推进问题的解决,促使学生在设问和思考中形成主動学习的动机和欲望,在分析和解决问题的过程中获得知识和方法,逐步提高解决问题的能力。
例如,在有机化学反应的产物书写中,反应位点的判断是非常重要的一个环节,只有明确了反应的位点,学生才能够快速准确地书写反应产物。因此,笔者设计如下问题链。
以上这些反应的位点有什么共同点?
(2)为什么都是在α-C这个位点上发生反应?
(3)α-C具有什么特殊的结构?
(4)判断以下反应的产物:
化学的学科特点是变化,其魅力也在于变化。变化是绝对的,也是有条件和有规律可循的。在以上问题链的设计中,随着问题难度的增加,学生的理解难度也在逐渐增大。教师要适当给学生搭建逐级上升的“脚手架”,降低教学难度,引导学生深入思考,增强其学习获得感。
三、迁移性问题链:培育证据推理与模型认知素养
迁移性问题链指教师根据旧知识与新知识的关联性,为引导学生完成对新知识的生成,培养其举一反三、触类旁通能力而设计的一系列问题。目的是让学生借助旧知识这个“认知支点”,进行发散联想,将具有同类特征的旧知识点联系起来,归纳成一个模型,再用此模型解决新问题,实现自主性学习。
例如,在“有机物酸性大小的比较”的教学中,让学生阅读不同羧酸的pKa表(表略)后,笔者设计如下问题链。
(1)为什么丙酸、乙酸、甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸的酸性依次增强?
(2)为什么苯酚、2,4-二硝基苯酚、2,4,6-三硝基苯酚的酸性依次增强?
(3)苯酚的酸性比碳酸弱,为什么2,4-二硝基苯酚、2,4,6-三硝基苯酚的酸性比碳酸强?
(4)对比H2O和CH4可以看出,在没有其他基团影响的情况下,C-H比O-H难断裂,那么为什么丙二醛的酸性和醋酸差不多,比水强,更远大于甲烷呢?
教师要先引导学生建立酸性大小比较模型(如图1):1.H原子的断键能力——氧氢键是强极性共价键,氧的电负性比氢大,氧氢键的电子云偏向氧,容易电离出氢离子;2.电离后生成负离子的稳定性——氢离子离去后形成的酸根负离子因诱导、共轭效应,