摘要：科學探究是化學學習的一種重要方式?？茖W探究能力是學生化學核心素養(yǎng)的重要組成部分。按照問題解決的過程，可以把一堂課的結(jié)構(gòu)分為三個板塊：“學習問題的提出”“學習問題的解決”和“學習問題的應(yīng)用”。目前，大多數(shù)常態(tài)課都將教學重心放在“學習問題的解決”或“學習問題的應(yīng)用”兩個板塊上，常常忽視或低估了“學習問題的提出”板塊在教學過程中的教育價值。就“學習問題的提出”板塊在培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)上的教育價值做了一些探討和闡述。

關(guān)鍵詞：化學教學板塊；學習問題提出；化學核心素養(yǎng)；教學方法；教學策略

文章編號：1008-0546（2021）10-0002-05中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.10.001

一、問題的提出

化學核心素養(yǎng)是課堂教學設(shè)計、組織和實施的核心。撇開教學的具體內(nèi)容，按照教學過程中問題解決的過程，可以把一堂課的教學結(jié)構(gòu)分為三個板塊：“學習問題的提出”“學習問題的解決”和“學習問題的應(yīng)用”。目前，從許多常態(tài)課的課堂教學觀察可以發(fā)現(xiàn)，教師一般都將教學重心放在“學習問題的解決”或“學習問題的應(yīng)用”兩個板塊上，而容易忽視“學習問題的提出”板塊的教學價值。這可以從教師課堂教學的時間安排、教學任務(wù)與教學活動的設(shè)計和教學行為及其組合的類型上可見一斑。

“學習問題的解決”和“學習問題的應(yīng)用”這兩個板塊，一般都承載著本節(jié)課的重點知識和關(guān)鍵能力，是培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)的主要載體，這無可厚非。但是，對于一節(jié)課究竟要研究什么問題？所研究的問題究竟從何而來？為什么要學習這些問題？等涉及“學習問題的提出”教學板塊的問題，對于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力和科學探究的思維、激發(fā)學生學習化學的興趣和熱情、錘煉獻身科學的品質(zhì)和精神等方面，可以起著與其它板塊的教育價值相互補充的重要作用。但是，在實際教學中，“學習問題的提出”教學板塊的教育價值常常被嚴重低估甚至忽視。下面，就“學習問題的提出”教學板塊存在的一些問題和教育價值做一些闡述。

二、課堂教學中，進入學習主題的幾種形式和存在問題

新課程非常重視學習問題的質(zhì)量和來源。新課程倡導課堂教學問題應(yīng)來源于真實的化學事實，通過情境創(chuàng)設(shè)引出學習課題，并為此設(shè)計出一系列富有啟發(fā)和思考價值、體現(xiàn)思維進階的“學習問題鏈”。但通過課堂觀察可以發(fā)現(xiàn)，除了示范課、觀摩課等公開性授課，目前常態(tài)課的教學中教師一般都不夠重視學習問題的提出。通常教師更愿意把課堂教學的空間、時間用在核心知識的講解、應(yīng)用以及解題能力的提升上，而不愿將時間、精力花在“學習問題的提出”環(huán)節(jié)上。這一現(xiàn)象的產(chǎn)生客觀上有高考應(yīng)試壓力的因素，主觀上主要源自教師對新課程理念的理解和認同的不足，以及對這一板塊的教育價值缺乏深刻認識。教師在實際教學中大體有以下幾種行為表現(xiàn)：

（1）開門見山、直入主題。這類課堂，教師直接忽視學習問題的產(chǎn)生來源，直接進入本節(jié)課的學習主題的教學。教師把新課的教學當成簡單意義的知識點復習課來處理，注重講解和落實本節(jié)課程的知識點和考點，通過典型例題和練習強調(diào)知識應(yīng)用過程的難點。例如，學習“化學反應(yīng)的反應(yīng)熱”，對于物質(zhì)的焓和焓變概念的建立，學生不但陌生，而且也是學好反應(yīng)熱的基礎(chǔ)和本源，教師往往只做簡單描述、一筆帶過，而將重點放在熱化學方程式的書寫、化學反應(yīng)反應(yīng)熱的計算等考試常涉及的考點上。這種情形在實際課堂教學中還是非常普遍存在的，尤其是學生的學習基礎(chǔ)較弱時更為常見。

（2）復習舊知、引出新知。這類課堂，通常表現(xiàn)為教師在開始新課教學之前，會對上一節(jié)的學習內(nèi)容做一個簡要的回顧，或通過課堂小測和典型例題講解進行復習，然后借助練習中的某一個問題進入本節(jié)課的新課教學。這種情形的課堂在實際教學中也很普遍。從形式上看，似乎讓學生了解了新課學習問題的來源，但學習問題并不是來源于真實的生產(chǎn)、生活實際，而是來自抽象的練習。從本質(zhì)上看這種教學形式也是沒有重視學習問題的產(chǎn)生過程，也必然影響到學生學習過程的熱情和思維活性。

（3）情境創(chuàng)設(shè)流于形式，問題缺乏思維價值。這類課堂，教師雖有通過生產(chǎn)、生活的實際案例創(chuàng)設(shè)問題情境，引出本節(jié)課所要學習、研究的問題，但案例過于簡單和膚淺，問題不夠深刻、精準，缺乏深刻的啟發(fā)性、思考性或評判性，沒能激發(fā)學生的好奇心和學習激情。所以，這種“有形無實”的教學模式仍然是不可取的。

（4）教師的教學行為過于簡單，不愿在時間、空間上給學生足夠的思考活動保證。這類課堂，教師能結(jié)合教學內(nèi)容和學生的認知基礎(chǔ)，設(shè)計并提出密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實際、富有啟發(fā)、思考價值的問題，但限于教學時間的限制和考試的因素，對于一些富含教育價值的課題來源，如重要的化學史、化學典故、重大化學事件等，教師一般也不愿意圍繞提出的問題讓學生展開深入思考，而是點到即止就引出本節(jié)課的學習課題，進入新課的教學。如工業(yè)合成氨教學中，對工業(yè)合成氨研究的來源、意義和發(fā)展、合成氨的發(fā)明者弗里茨·哈伯的故事等都具有重要的教育價值，在實際教學中常常沒有得到充分的利用。

三、“學習問題的提出”在科學探究過程中的教育價值

修訂后的2020版《高中化學課程標準》倡導變革教學方式，倡導把科學探究作為化學學習的重要方式之一，科學探究能力應(yīng)成為學生化學核心素養(yǎng)的重要組成部分[1]。培養(yǎng)學生的科學探究能力最重要的目的是什么？只是為了加深對書本知識的理解，還是為了掌握更多的課本以外的知識？為了培養(yǎng)學生未來發(fā)展所具備的終身學習能力？培養(yǎng)學生的科學探究能力，最重要的是讓學生逐漸形成科學探究的思維方式，學會用探究的思維去發(fā)現(xiàn)并提出問題、分析并思考問題、處理并解決問題的終身學習能力！

“學習問題的提出”教學板塊應(yīng)包含“創(chuàng)設(shè)問題情境”和“提出問題”兩個部分，這也是基于化學核心素養(yǎng)的教學所重視的環(huán)節(jié)。當然，培養(yǎng)學生的問題意識不僅僅是指發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力，還應(yīng)包括這兩個思維環(huán)節(jié)之前和之后的部分，這樣才能建構(gòu)成完整的教學問題系統(tǒng)[2]。如圖1所示。

在學生的科學探究素養(yǎng)形成過程中，“創(chuàng)設(shè)問題情境”和“發(fā)現(xiàn)學習問題”具有重要的教育價值，表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.通過“學習問題的提出”，為學生開啟化學探究之旅的大門

“問題”是科學探究的起點?！翱茖W探究始于問題，發(fā)現(xiàn)和提出問題是進行科學探究的首要步驟，它啟動著科學探究機制的運行，規(guī)定了探究的方向和內(nèi)容”[3]?！皬谋举|(zhì)上說，科學探究就是運用證據(jù)對科學及與科學有關(guān)的問題進行解釋，并進行檢驗，從而得出結(jié)論的過程”。如圖2所示[4]。

新課程倡導學生學習方式的變革，探究成為學生學習的一種重要方式?？茖W探究能力的重點是探究思維方式的培養(yǎng)，而科學探究活動的核心要素又是“問題”。愛因斯坦曾言：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”“提出新的問題新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創(chuàng)造性的想像力，而且標志著科學的真正進步?！庇纱丝梢钥闯鰫垡蛩固箤Α鞍l(fā)現(xiàn)問題、提出問題”的重視！學習時只有讓學生明確了問題從哪里來（來源）？要“往哪里去”（研究什么、有什么用）？才能在學習過程中更好地激發(fā)學生的問題意識和探究欲望，不易使學生孤立看待學習的問題，形成聯(lián)系、整體的宏觀思維模型。

例如：“鹽類的水解”的教學，教學的重點是掌握鹽類水解的概念、實質(zhì)、表征、規(guī)律以及應(yīng)用。但是，讓學生對鹽溶液許多獨特的化學性質(zhì)產(chǎn)生認知困惑，是進入本節(jié)學習主題的前提和關(guān)鍵：鹽溶液的這些化學性質(zhì)為什么無法用通常的反應(yīng)規(guī)律進行解釋？因此，教師的首要任務(wù)是通過創(chuàng)設(shè)“新奇”的學習情境，設(shè)計若干問題來引導學生認識到：“鹽類的水解”的一切問題都源自于鹽溶液的酸堿性和水的電離平衡，這是學習本節(jié)知識的關(guān)鍵所在！否則學生就無法從本源上理解鹽溶液的化學性質(zhì)和用途。因此，教師可以這樣創(chuàng)設(shè)問題情境，并提出研究的問題：

教師：【展示視頻】發(fā)生火災(zāi)時泡沫滅火器的滅火作用。

【講解陳述】查閱資料可知：泡沫滅火器里裝的是NaHCO3與Al2（SO4）3溶液，滅火時只需將兩者混合即可產(chǎn)生CO2氣體。

學生：實驗探究，模擬泡沫滅火器NaHCO3與Al2（SO4）3溶液的反應(yīng)實驗。

教師：【提出問題】（1）根據(jù)實驗現(xiàn)象，嘗試寫出兩種物質(zhì)反應(yīng)的化學方程式。

（2）嘗試運用學過的元素化學知識分析說明NaHCO3與Al2（SO4）3溶液是如何發(fā)生化學反應(yīng)的？并說明兩種物質(zhì)的反應(yīng)規(guī)律？

（3）NaHCO3與Al2（SO4）3溶液是否都呈中性？請設(shè)計簡單的實驗證明你的結(jié)論，并嘗試分析原因？

（4）這兩種鹽溶液之間的反應(yīng)與兩者的酸堿性有何關(guān)系？請嘗試作出分析判斷。

（5）通過上面的分析，你對鹽類溶液之間的反應(yīng)有何新的認識？

學生：獨立思考、討論思考、提出猜想、查閱資料、動手實驗、匯報交流。

教師：歸納總結(jié)，引入新課：鹽類的水解。

這種先通過真實的化學事件創(chuàng)設(shè)學習情境，再通過學生模擬實驗，進一步激發(fā)學生的好奇心理，再通過提出學習問題，激發(fā)學生試圖從理論上搞清兩者反應(yīng)原因的探究欲望，從而開啟學習鹽類水解新知的征程。

2.通過“學習問題的提出”，激活學生的化學學習思維

心理學的研究表明，學習興趣是引起學習動機、推動學生學習的一種重要的心理因素。學習興趣的水平對學習效果有著不同的影響。對學科內(nèi)容本身的興趣在教學活動中的作用是特別大的，學習興趣可提高學生學習的自覺性、主動性和創(chuàng)造性[5]。所以，激發(fā)學生的學習興趣是提高科學探究質(zhì)量的前提和保證。

“學習問題的提出”教學板塊的功能，首先要解決的是學習問題從何產(chǎn)生？其次是學什么的問題。因此，首要的教學價值就是要激發(fā)學生的學習欲望。例如，元素化學“價—類”二維模型的教學。近年新課程高考對元素化學的考查，幾乎沒有觸及教材中學過的常見元素及其化合物，而常?？疾橐恍┰谏a(chǎn)、生活、國防和科研中有重要應(yīng)用價值的陌生元素、物質(zhì)的化學性質(zhì)?；蛘呤?，考查的元素和物質(zhì)學生熟悉，但考查涉及的物質(zhì)的化學反應(yīng)學生完全陌生。這種對學生化學學科素養(yǎng)的考查，完全摒棄了全憑機械記憶、背書式的傳統(tǒng)作答模式。“價—類”二維模型的出現(xiàn)，成為學習元素化學的重要認知模型。教學中，通過實驗探究活動，讓學生熟練掌握從元素化合價和物質(zhì)類別的角度，分析、推斷某種物質(zhì)可能具有的化學性質(zhì)，掌握物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，進而遷移推廣到其它陌生元素和物質(zhì)的學習。教師一般都將教學重點放在建構(gòu)鐵、碳、氮、硫等常見元素的單質(zhì)及其化合物的“價—類”的二維圖上。元素化學的這種教學形式，雖然在認識思維和學習方法上給了學生以諸多的啟迪，但仍然帶有“注入式”教學的特性。如果站在學生的立場可能就會有這樣的疑惑：元素的“價—類”二維模型是如何產(chǎn)生的？為什么是“價—類”二維，而不是其它的研究維度？教學中如果沒有讓學生先產(chǎn)生這些疑問，解決這些問題，那么“價—類”二維模型就只能成為學生學習元素化學的一項技能，而不是化學學科的思想方法，自然也就降低了“價—類”二維模型的教學價值。對元素“價—類”二維模型的教學可以做如下的嘗試：

教師：【講解陳述】自然界的物質(zhì)種類繁多、數(shù)量巨大，而且人工合成的新物質(zhì)還在大量產(chǎn)生（可以列舉出具體數(shù)據(jù)）。如果每一種物質(zhì)的性質(zhì)都要做具體的研究才能確定其應(yīng)用價值，顯然是不可能的，也是不現(xiàn)實的！

教師：【提出問題】解決上述問題的科學有效的方法是什么？——找到有關(guān)的規(guī)律，把握物質(zhì)的本質(zhì)屬性和物質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系。

教師：【布置任務(wù)】以硫元素為例，分析硫單質(zhì)及其化合物的化學性質(zhì)，以及它們之間轉(zhuǎn)化的規(guī)律。

學生：動手書寫、討論思考和匯報交流，完成學習任務(wù)。

教師：采用歸納總結(jié)的方法引出課題——硫元素的“價—類”二維模型，這樣可能教學效果更好些。具體流程如圖3所示。

3.通過“學習問題的提出”，讓學生深刻感受化學科學的無窮魅力

基于化學核心素養(yǎng)的教學，非常重視學習問題的來源和學習問題的質(zhì)量。之所以強調(diào)基于真實問題的解決，是因為化學本來就是一門具有實用性和創(chuàng)造性的科學，它的產(chǎn)生和發(fā)展源自生產(chǎn)生活實際。學習的問題只有來自真實的生產(chǎn)生活中，才能讓學生對化學學科的特點產(chǎn)生深刻的認識和感受，才有助于激發(fā)學生的學習積極性和創(chuàng)造性，最終自覺達到對化學科學的認同感和歸屬感。真實問題的解決過程，包含了真實的問題情境、真實的生產(chǎn)、生活、科學研究問題、真實問題的解決和問題的應(yīng)用價值這樣一個完整的“問題鏈”。其中，新穎、真實的問題情境和高質(zhì)量的學習問題，有時可能會對整個“問題鏈”的完成起到舉足輕重的作用。例如，在進行“可逆反應(yīng)”概念的教學中，教師可以這樣創(chuàng)設(shè)教學情境、提出教學問題：

教師：【提出問題】剛開始化學家們認為：可能是鐵的氧化物和一氧化碳反應(yīng)時間還不夠長，導致反應(yīng)不完全，或者是一氧化碳過量了。對此你有何看法？提出你的猜想和處理方案，并建構(gòu)出高爐煉鐵的“問題系統(tǒng)”。

學生：獨立思考、討論思考、匯報交流、相互評價、學生爭論，嘗試建構(gòu)問題系統(tǒng)，如圖4所示。

教師通過煉鐵工業(yè)一個非常經(jīng)典的化學史作為引題情境，提出了一個學生以前學習化學反應(yīng)時從未遇到的有趣問題：當一種反應(yīng)物足量時，另一種反應(yīng)物竟然可能剩余而沒有反應(yīng)完，這完全顛覆了學生以前對化學反應(yīng)的認知！并且要求學生在提出自己的猜想后，還要設(shè)計簡單的實驗來證明自己的結(jié)論。這種追問方式使得問題的內(nèi)涵價值得以提升，實現(xiàn)了思維的進階，也加深了學生對所探究問題價值的感受！從而撩起了學生想搞清事實真相的好奇心和決心，達到了激發(fā)學生學習內(nèi)驅(qū)力的目的。

4.通過“學習問題的提出”，激發(fā)學生獻身化學研究的熱忱

高中化學課程中，許多學習課題都源自化學科學真實的發(fā)展歷史。這些學習問題的背后都承載著許多化學家膾炙人口、發(fā)人深省的真實感人故事。教學過程中，倘若使用得當，通過教師精心設(shè)計成“問題情境”和“學習問題”，定能收到激發(fā)學生熱愛化學科學、獻身科學探究的教育效果！

比如，在學習“鹵族元素”時，可以通過德國著名的有機化學家李比希與溴發(fā)現(xiàn)的故事進行學習引題，生動而深刻地說明了科學研究既要有嚴肅認真的態(tài)度和精細的操作技術(shù)，又要有正確的指導理論和思想方法，才能收到好的效果。否則將走許多彎路，甚至真理出現(xiàn)在自己的眼前也會視而不見。再如，在學習“工業(yè)合成氨”時，可以給學生介紹本世紀初世界聞名的德國物理化學家、合成氨的發(fā)明者弗里茨·哈伯留給世人關(guān)于他的功過是非的激烈爭論。贊揚哈伯的人說：他是天使，為人類帶來豐收和喜悅，是用空氣制造面包的圣人；詛咒他的人說：他是魔鬼，給人類帶來災(zāi)難、痛苦和死亡。針鋒相對、截然不同的評價，同指一人而言，令人愕然！哈伯的功過是非究竟如何？通過介紹哈伯人生經(jīng)歷，必然給學生以震撼人心的人生觀、價值觀教育。還有許多畢其一生獻身化學科學研究的偉大的化學家的故事如：諾貝爾與硝化甘油、凱庫勒與苯環(huán)結(jié)構(gòu)、戴維與氮的氧化物、堿金屬、堿土金屬的制備等等，不勝枚舉，都對學生有著感人至深的情感教育價值。這些都是化學核心素養(yǎng)培育中不可或缺的寶貴資源！

四、結(jié)語

“學習問題的提出”“學習問題的解決”和“學習問題的應(yīng)用”是構(gòu)成課堂教學密不可分的三個板塊。其中，“學習問題的提出”板塊包含了解學習問題的來源和明確要解決的學習問題兩大教學功能。通過創(chuàng)設(shè)學習情境，讓學生了解學習問題的來龍去脈；通過學習問題的設(shè)計，讓學生明確學習的目標和方向，引發(fā)學生進行深入思考。這對于培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力意義重大。教學過程中不能一帶而過，其教育價值必須予以應(yīng)有的重視。實際教學中，如何將真實、復雜的化學情境素材抽象、提煉成學生的學習問題和學習任務(wù)，還有許多問題值得探討。

參考文獻

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