鄒明雄

【摘要】本文基于ARCS模型構建“質疑·探究·生成”三段式教學模式，通過設計引發(fā)質疑的問題情境，引導學生通過分組進行自主探究，讓學生經(jīng)歷并體驗知識生成，培養(yǎng)學生科學探究、模型認知能力和嚴謹求實的科學態(tài)度，將對學生化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實到日常教學中。在模型構建的基礎上，以氫氧化亞鐵的制備實驗為例，進行教學案例的設計與教學實踐。通過實踐，反思“質疑·探究·生成”三段式教學模式的構建，為模式構建和課堂應用的可行性和有效性提供佐證，為新課程標準背景下，課堂教學設計落實對化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的創(chuàng)新研究提供可供借鑒或應用的模式研究樣例。

【關鍵詞】三段式;教學模式;科學探究;模型認知;化學核心素養(yǎng);ARCS模型

一、問題與思考

氫氧化亞鐵的制備是人教版普通高中實驗教科書化學必修1第三章第二節(jié)《幾種重要的金屬化合物》實驗3-9。教材中將其作為演示實驗設計，不少教師在處理該內(nèi)容時，采用教師演示、學生觀察的方式引出氫氧化亞鐵的制備與性質。課程預設的現(xiàn)象是生成白色絮狀沉淀，然后迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。但實際上在演示實驗過程中，學生觀察到的現(xiàn)象卻是一開始就出現(xiàn)灰綠色沉淀，這一現(xiàn)象與預設現(xiàn)象存在較大差距，教師在教學設計時是否能充分應用這一沖突，構建有效的教學模式引導學生進行知識的學習，以促進素養(yǎng)的生成。

二、“質疑·探究·生成”三段式教學模式的構建與價值

教學模式是指在一定教學思想或教學理論指導下建立起來的較為穩(wěn)定的教學活動結構框架和活動程序，是教學理論應用于教學實踐的中介環(huán)節(jié)。研究和探討教學模式不僅可以豐富和發(fā)展教學理論，而且有利于提高教師的教學技能和教學效果。

1.三段式教學模式各分階段教育理念與教學價值

“三段式”教學模式是把課堂教學過程分為三段進行，包括課前段“質疑”、中段“探究”和后段“生成”。

（1）質疑的教學價值與課程教學設計的思考

質疑是建立在深入思考的基礎之上，但有教師研究發(fā)現(xiàn)，當前學生在學習過程中時常會呈現(xiàn)出“不思考”狀態(tài)，指出甚至很大一部分學生長久處于這種狀態(tài)之中，在這種教學狀態(tài)下，學生較少進行深度學習，更加不利于培養(yǎng)學生的批判性思維能力，進而影響學生質疑能力的培養(yǎng)與提高。在教育領域，質疑主要是指首先敢于向權威質疑，包括教師和書本知識，其次是樂于發(fā)現(xiàn)和提出問題，以及能夠發(fā)現(xiàn)和提出問題。楊振寧教授也曾根據(jù)中西文化傳統(tǒng)不同，比較了中美兩國的教學方法，指出中美不同的教學方法對培養(yǎng)學生質疑能力方面存在較大差距。在美國課堂普遍采用“問題本位學習”（Problem-Based Learning，簡稱PBL）的教學方式，教師設置一些復雜、有意義的問題，學生通過小組合作確定解決問題所需要的知識并自主學習（self-directed learning），然后運用所學知識解決問題。主動質疑、能質疑是進行問題本位學習的基礎。

質疑對學生、對教師都具有一定的難度。對學生而言，學生需具備適當?shù)恼J知基礎和主動質疑的意識與能力，對教師而言，應積極創(chuàng)設適時適度的問題情境，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。要引導學生質疑，需使得相應的問題情境的設計具備以下特征：第一，問題情境的設計需留有思考空間。教師預設學生質疑的點，讓學生通過仔細觀察或深入思考，針對現(xiàn)象或問題提出質疑。第二，設計具有一定的彈性。教師預設教學路徑可能與學生實際思考存在一定的偏差，教師需在情境設計的具體環(huán)節(jié)保留一定的靈活性。第三，設計具有一定的指向性。教師的問題設計旨在通過引導學生自主思考，提出質疑，進而引出后面的探究環(huán)節(jié)，在進行設計時需僅僅圍繞課時教學目標有針對性的設計。第四，設計寬嚴有度。設計時，在需要學生重點觀察或重點思考的地方，教學設計需給予適當?shù)年P注。適當適度的質疑對于激發(fā)學生學習興趣具有積極的作用，也是學生進行深度學習的基礎。

（2）探究的教學價值與課程教學設計的思考

教學中的探究教育主要是體現(xiàn)在實驗探究或問題解決過程中，科學探究是化學學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，探究環(huán)節(jié)的設計對于培養(yǎng)學生應用科學知識、方法和態(tài)度解決實際問題具有重要的教育價值。通過引導學生探究，讓學生經(jīng)歷問題解決的體驗過程，符合杜威的“做中學”的教育理念。探究教學作為與知識授受教學相對應的一種教學方式 ，由來已久。它早期的表現(xiàn)形式是“發(fā)現(xiàn)法”和“問題解決法”。探究教學是指在教師指導下學生運用探究的方法進行學習 ，主動獲取知識、發(fā)展能力的實踐活動，其目的在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

在實施探究教學設計時，需明確以下幾個問題：第一，將學生視為具有一定問題解決能力的個體。教學設計時，考慮到學生雖存在一定的認知差異和水平差異，但不能無視學生已具備的問題解決能力基礎。第二，對個體而言較難解決的問題有可能通過小組協(xié)作的方式完成。小組協(xié)作可以整合各成員優(yōu)勢，發(fā)揮團隊協(xié)作集思廣益的優(yōu)點。第三，無論探究結果如何，都是一種積極的教育實踐過程。探究過程中，學生個體都會有或多或少的收獲，無論是有形的或無形的，對學習者個體外在行為還是內(nèi)在認知方面的，都會產(chǎn)生一定的正向影響。第四，小組具備過程評價和對探究過程的元監(jiān)控能力。小組在明確探究任務后，在任務的驅動下，小組自身對于任務的達成具有一定的動力和興趣，也具備初步評價任務達成情況的能力。探究教學的實施過程是學生體驗“做中學”，并促進知識、能力或素養(yǎng)主動生成的過程。

（3）生成的教學價值與課程教學設計的思考

美國的伊麗莎白·瓊斯教授和約翰·尼莫教授在其合著的《生成課程》一書中指出，生成性課程的核心，乃是帶有特殊背景的教師與處于一定情境中的具有個性的學生，對他們面臨的周圍世界的問題進行共同商討而確定課程生成的過程。注重生成的教學關注的是學生主動學習和建構的過程，符合當前教育發(fā)展實際需要。

注重生成的教學設計，需明確以下特征：第一，關注過程多于關注結果;第二，關注能力或素養(yǎng)的提高多于知識的獲取;第三，關注互動過程中的交流和教學過程所產(chǎn)生的附加的教育價值。

2.整合視角下的模式構建與價值思考

無論是質疑、探究還是生成，均圍繞問題解決展開，如何將其整合并融入到教學設計中，使其在教學設計的適當環(huán)節(jié)發(fā)揮有效的作用，進而促進有效學習和深度學習。美國佛羅里達大學的約翰·M·科勒（John M Keller）教授提出的ARCS動機模型，為整合構建提供的基礎，在整合過程中需把握注意、相關、自信和滿意等四個內(nèi)容。通過問題情境創(chuàng)設，引起學生注意，并引導學生提出質疑，使得探究任務與學生緊密相關，教師實施分組任務，并適當引導以保障學生探究活動有效開展，使學生在探究過程中體驗探究樂趣，獲得自信和滿意感，進而促進知識、能力與素養(yǎng)的生成。

（1）課前段設計問題情境，引導學生質疑

在課時教學設計的前段，為學生學習精心設計問題情境，為學生質疑創(chuàng)造條件，此類問題情境的設計主要符合以下幾個方面的特征：第一，問題情境設計需避免“生搬硬套”。部分教師在設計問題情境時可能會出現(xiàn)“為了情境而情境”的問題，即為了符合情境教學這一理念，例舉生活實例或原始化學問題，但未將情境與后續(xù)教學產(chǎn)生實質聯(lián)系，僅作為課程知識導入的“引子”;另有部分教師對情境缺乏理解，認為簡單例舉實例即為進行了情境教學，直接搬用已有的課本實例，未考慮到自己課堂構建的實際需要。第二，問題情境的創(chuàng)設需能對教學產(chǎn)生實質作用。所創(chuàng)設的問題情境功能明確，指向清晰，是整節(jié)課設計的關鍵，也是教學活動開展的必備基礎。第三，問題情境的設計需符合“問題的潛在性”和“情境的關聯(lián)性”雙重特征。教學設計中，若由教師直接給出需探究的問題，學生缺失了在思考基礎上提出質疑環(huán)節(jié)，情境創(chuàng)設的教學功能就會大打折扣。創(chuàng)設合適的情境，為學生自主質疑創(chuàng)造條件，是培養(yǎng)學生自主進行探究學生的第一步。在學生質疑階段，也需要教師適當引導，保證學生的質疑不偏移整個教學的方向，使學生進行“有所限定”的質疑。教師在這一環(huán)節(jié)的教學需把握收放有度，既要兼顧對學生思維靈活性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)，又要兼顧課時教學的實際需要，適時適當?shù)膶W生的質疑引導到教學預設問題上。

（2）課中段學生自主探究，進行深度學習

在學生聯(lián)系問題情境提出質疑后，教師可讓學生按照科學探究環(huán)節(jié)，圍繞各小組的設計構想展開自主探究活動。對于提出的質疑，每個小組都有探究任務，在任務驅動下進行學習，更能促進深度學習的發(fā)生。此階段學生進行自主探究時，需注意：第一，各組探究任務明確。即明確質疑提出的問題，并清楚本組的探究任務是什么？第二，小組形成了初步的探究方案。即小組對如何實施探究達成了一致方案，明確了探究活動該怎么做？第三，具備實施探究所需條件。除具備探究所需具備的必備外部條件，小組需明確如何評價探究過程，包括對探究過程和探究結果的評價，即明確探究活動做得怎么樣？第四，組員具備基本的科學探究態(tài)度。在探究過程中，需具備嚴謹求實的態(tài)度。遇到問題不畏懼，充分發(fā)揮小組協(xié)作作用，集思廣益，積極研討，深入思考解決方案。促進參與探究的每一個學生個體積極參與，并進行深度思考和學習。

（3）課后段遷移應用知識，促進素養(yǎng)生成

探究活動完成后，學生對問題所關聯(lián)的知識有了較為深刻的實踐體驗，為促進知識理解和素養(yǎng)的生成，需借助適當適量的遷移應用和小結。此部分的教學設計，一方面，教師結合課時內(nèi)容，凝練整體內(nèi)容對素養(yǎng)生成的關鍵點，引導學生體會所學知識的應用價值，促進素養(yǎng)生成。另一方面，引導學生從化學核心素養(yǎng)所涵蓋的五個方面的微觀培育視角進行思考，如證據(jù)推理或模型認知的微目標、實驗探究或創(chuàng)新意識的微目標等在課程中是否達成，在知識遷移應用和課堂小結環(huán)節(jié)著重引導學生自主評價，促進有意義的學習和素養(yǎng)的生成。

三、“質疑·探究·生成”三段式教學案例設計

本設計主要實施對象為高三學生，學生普遍有比較好的化學理論基礎，已經(jīng)很好的掌握了氧化還原反應、電化學等理論知識，對于二價鐵易被氧化這個知識點已經(jīng)非常熟悉。但是對于高考中出現(xiàn)的“易被氧化的物質”的保護方法不清楚，實驗裝置更是看不明白。其次，學生具備了的實驗觀察和分析能力，愿意動手實驗，并能在老師的指導下，在課堂上較好地完成一些實驗操作，有一定的知識遷移能力和思維創(chuàng)新能力。為此，應用“三段式”進行“氫氧化亞鐵的制備”的教學設計，教學設計概述如表1所示。

四、教學實踐后的思考

實踐后發(fā)現(xiàn)，學生對質疑、探究和生成三個環(huán)節(jié)的活動參與度非常高，對此課例教學效果非常滿意。其中，學生對教師所設計的從質疑到問題探究、教學生成的流程認可度非常高。其中也包含了模型建立→模型認知→模型應用的模型認知能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)了課堂教學設計注重化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)的特征。模型認知主要包括：第一，模型建立。通過課前段演示實驗可以觀察到白色沉淀存在的時間非常的短，引導學生對觀察到的現(xiàn)象的原因進行分析。并引導學生主要圍繞內(nèi)、外兩方面進行分析，內(nèi)因方面，F(xiàn)e（OH）2很不穩(wěn)定，具有很強的還原性，極易被氧化。外因主要有三個方面：①空氣中有O2;②溶液中可能有溶解氧;③溶液中可能有少量的Fe3+。第二，模型認知。做這個試驗需要創(chuàng)造的條件：無O2的環(huán)境; 無Fe3+的環(huán)境?？梢圆扇〉姆椒ㄓ校孩倥懦芤褐械腇e3+→加鐵粉;②驅逐溶液中的溶解氧→加熱煮沸;③避免與空氣接觸→油封、滴管的使用、反常規(guī)操作等。第三，模型應用。主要是氫氧化亞鐵的制備原理在高考中的應用。思考發(fā)現(xiàn)，模型認知的過程也與“質疑”“探究”“生成”一一對應。

綜上，本文所構建的三段式教學設計模式在實際教學設計中有較為廣泛的適用范圍，在問題解決類或實驗探究類課型中均能有效提高教師進行教學設計的效率和教學效果，對廣大一線教師有較好的借鑒價值。

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