陳秀梅
當今社會對人才的要求日漸多樣,促進了教育的發(fā)展,推進了新興教學方法與教學手段的變革。在此背景下,如何利用問題培養(yǎng)學生的高階思維、提高學生的學習能力和理解能力,成了高中化學教師在教學中亟須解決的問題。就目前的教學實踐來看,問題鏈教學方式能夠幫助學生構建系統(tǒng)化的知識體系,提高課堂教學的效率。因此,在高中化學教學中,教師應合理開展問題鏈教學,運用問題引導學生進行學習和探究,并利用環(huán)環(huán)相扣的教學問題,營造良好的課堂教學氛圍,激發(fā)學生的學習動力,發(fā)展學生的化學高階思維,提升學生的思維品質。文章探討了基于問題鏈發(fā)展高中生化學高階思維的策略,以供參考。
一、問題鏈的設計原則
(一)基礎性原則
基礎性原則要求高中化學教師從班級學生的知識基礎和認知水平出發(fā),設計出合理的、具有針對性的問題鏈。新知識的學習和理解需要建立在學生的認知水平之上。教師在設計問題鏈時要從學生的知識基礎和學習興趣出發(fā),設計出具有區(qū)分度的教學問題,以調動學生學習的積極性,促進他們化學高階思維的生成與發(fā)展。
(二)層次性原則
層次性原則要求教師在設計問題鏈時掌握好母問題與子問題之間的關系,讓子問題之間相互聯(lián)系、相互輔助、層層折疊,從而加大問題探索的深度與廣度。另外,在層次性原則下,教師在設計問題鏈時要降低問題設計的無效性,避免問題的無效聯(lián)系和堆砌,通過環(huán)環(huán)相扣的問題,發(fā)展學生的思維能力。
(三)發(fā)展性原則
發(fā)展性原則要求教師充分了解班級學生的學習情況,設計出能提高學生認知能力的問題鏈,并發(fā)揮自身的教學引導作用,促進學生化學高階思維的發(fā)展。教師要考慮學生的認知水平和發(fā)展需求,設計出具有發(fā)展性的問題鏈,并掌控好問題設計的難度,給予學生足夠的思考空間,以提高學生解決問題的能力,提升學生的思維品質。
(四)開放性原則
開放性原則要求教師立足教學目標開展相關教學活動,結合教學重難點和學科之間的聯(lián)系,設計內容豐富、包含多種解題思路的問題鏈。教師可以從不同角度設計同一知識的問題鏈,培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維,促使學生從多個角度思考問題,運用多種方法解決問題。開放性原則更加注重學生解決問題的過程,而不是解決的結果。教師要依據開放性的設計原則,增強問題鏈的引導性,引導學生在探究過程中發(fā)展高階思維。
二、基于問題鏈發(fā)展高中生化學高階思維的策略
(一)設計不同類型的問題鏈,培養(yǎng)學生的化學思維
1.設計導入性問題鏈。導入性問題鏈大多用于新課知識的講解,以實現(xiàn)不同教學主題之間的穩(wěn)定銜接,并為接下來的深入學習打好基礎。導入性問題鏈的設計難度較小,教師可以通過設計問題的方式,引入新的教學知識,激發(fā)學生的學習熱情,為培養(yǎng)學生的化學思維打下基礎。
以人教版高中化學必修一第三章第一節(jié)“鐵及其化合物”為例,這一課的教學目標是使學生從化合價和氧化還原的角度,加深對鐵及其化合物化學性質的了解,并掌握不同價態(tài)的鐵元素之間的相互轉化關系。在開展教學時,教師可以展示生活當中具有鐵及其化合物元素的物件的實物圖,并介紹相關的物質轉化方式,提出“大家可以從中總結出什么化學公式?”這一問題。教師還可以分享鐵及其化合物相互轉化的實驗視頻,記錄相關實驗步驟,提出“鐵及其化合物對人類的生產和生活有哪些積極影響?”這一導入性問題。在此基礎上,教師可以利用這些導入性問題,激發(fā)學生的學習興趣,進而發(fā)展學生的化學高階思維。
2.設計遞進性問題鏈。遞進性問題鏈是指教師依據化學學科知識的邏輯順序和學生的身心發(fā)展規(guī)律,設計出一串從易到難的教學問題。教師可以將有一定難度的問題作為母題,并將其劃分為若干子問題,逐層進行提問,由淺入深地引導學生進行探究。
以人教版高中化學選擇性必修一第一章第一節(jié)“反應熱”為例,這一課的教學目標是讓學生掌握惰性材料做電極時離子的放電順序,并正確判斷陰、陽極上的產物?;诖?,教師可以設計幾個遞進性問題,如“電離是什么?”“氯化銅和水的電離方程式是什么?”“在電解時,銅和氯氣是怎樣生成的?”“在通電之前,溶液中存在哪些微粒?”“離子是怎樣運動的?”“在通電之后,離子又是如何運動的?”“在電解氯化銅溶液時,閉合回路是怎樣形成的?”“為什么陽極上是氯離子失電子、陰極上是銅離子得電子?”等。教師設計這些相互關聯(lián)、層層遞進的問題,能提高學生解決問題的能力,有助于學生建立完整的知識體系,進而發(fā)展學生的化學高階思維。
3.設計并列性問題鏈。并列性問題鏈是指各教學問題之間是并列關系,有助于培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維,提高學生思維的靈活性,讓學生從不同的角度思考問題,幫助學生鞏固化學知識,發(fā)展學生的化學高階思維。
以人教版高中化學必修二第五章第一節(jié)“硫及其化合物”為例,這一課的教學目標是讓學生掌握不同價態(tài)含硫元素的物質之間的相互轉化。針對本課的教學內容,教師可以設計幾個并列性問題鏈,如“以煤炭(含硫元素)為主要工業(yè)和生活燃料的地區(qū),容易形成硫酸型酸雨的原因是什么?”“如何有效降低硫酸型酸雨的形成概率的同時,提高工業(yè)生產效率?”“SO2的化學性質是什么?”等。由此可見,教師設計并列性問題鏈,能夠加深學生對硫及其化合物相關知識的理解和記憶。
(二)從教材內容出發(fā),強調教學重難點
在每一節(jié)新課開始之前,教師要引導學生預習新課知識,并引導學生標注重點和有疑問的地方。在此基礎上,教師可以從教材內容出發(fā),結合學生的預習情況,確定教學重難點,并據此設計問題鏈。在設計問題鏈后,教師要給學生充足的時間進行思考和探究,以減少他們因為緊張而忽略知識點的現(xiàn)象的出現(xiàn),增強教學效果。在學生自主探究的過程中,教師要引導他們利用總結、歸納、分析、比較等高階思維,思考解決問題的方法,幫助他們掌握新課的重難點知識。
以人教版高中化學選擇性必修二第一章第二節(jié)“原子結構與元素的性質”為例,這一課的教學目標是讓學生初步掌握元素的性質及元素與原子結構的關系。在教學中,教師可以利用電子白板為學生播放相關的實驗視頻,并設計問題鏈,如“對比鈉、鉀和H2O反應,它們的反應現(xiàn)象有哪些相似和不同之處?”“堿金屬性質為什么會相似?它們有什么不同?”“元素的原子結構和它的性質之間有著怎樣的聯(lián)系?”等。通過上述一連串問題,教師可以調動學生學習的積極性,促進學生深入理解原子的結構與元素的性質。
(三)從理論知識出發(fā),在形成概念處設計問題鏈
在化學理論的形成概念處設計問題鏈體現(xiàn)出以學生為教學主體的教學理念,有助于減少學生對教師的依賴,獨立地進行思考,自主地學習。教師可以從理論知識出發(fā),在形成概念處設計環(huán)環(huán)相扣的問題鏈,引導學生大膽想象和探究,從而加深學生對概念的理解,并培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,發(fā)展學生的高階思維。
以人教版高中化學選擇性必修三第三章第一節(jié)“鹵代烴”為例,這一課的教學目標是讓學生掌握鹵代烴的取代反應和消去反應。對此,教師可以設計問題鏈,如“生活當中有哪些鹵代烴產品?”“這些物品的材料之間有著怎樣的共同點?”“溴原子的引入會對溴乙烷的性質產生怎樣的影響?”等。在設計問題鏈后,教師可以將班級學生分成若干學習小組,引導他們相互討論和合作探究,幫助學生在良好課堂氛圍中深入理解鹵代烴的相關化學概念。
(四)從實踐活動出發(fā),在化學實驗中設計問題鏈
化學是一門具有實踐性的學科,化學教學的目的是培養(yǎng)學生的實驗能力和科學素養(yǎng)。在傳統(tǒng)教育理念的影響下,部分高中化學教師過于注重理論知識的講解,忽略了化學實驗活動的開展,這不利于培養(yǎng)學生的化學高階思維。基于此,教師可以從實踐活動出發(fā),在化學實驗課中設計問題鏈,引導學生進行實驗的猜想和假設,督促學生自主設計實驗方案,主動記錄實驗的現(xiàn)象、數(shù)據和過程,從而提高學生解決問題的能力,培養(yǎng)學生的化學高階思維。
以人教版高中化學必修二第七章中的“實驗活動8:搭建球棍模型認識有機化合物分子結構的特點”為例,這次實驗活動的教學目標是幫助學生正確理解有機化合物分子的結構模型。教師可以設計問題鏈,如“根據學過的化學知識,你能設計出怎樣的實驗方案?”“在實驗過程中,需要運用什么樣的手段進行實驗數(shù)據的記錄和實驗過程的梳理?”“在實驗過程中,你發(fā)現(xiàn)了什么化學現(xiàn)象?”“怎樣減小外部因素對實驗數(shù)據的影響?”“從本次的實驗活動中,你能獲得怎樣的感悟?”等。教師在實驗過程中設計問題鏈,能啟發(fā)學生的思維,培養(yǎng)學生的科學精神,發(fā)展學生的化學高階思維。
(五)從教學反思出發(fā),在課后總結環(huán)節(jié)設計問題鏈
課堂教學的結束并不代表化學教學的結束。在課堂中,部分教師忽略了對知識的總結和歸納,不利于提高學生解決問題的能力,也不利于學生形成完整的知識體系。因此,在教學結束后,教師可以設計問題鏈,引導學生復習和鞏固課堂知識,幫助學生構建完整的知識體系,并引導學生自我反省,提高學生的學習能力。以人教版高中化學必修一第一章第三節(jié)“氧化還原反應”為例,這一課的教學目標是讓學生學會用化合價的變化和電子轉移的觀點判斷氧化還原反應。基于此,在教學結束后,教師可以根據教學內容為學生設計問題鏈,如“四種基本反應類型(化合反應、置換反應、復分解反應、分解反應)和氧化還原反應之間有什么關系?”“你知道哪些生活現(xiàn)象與氧化還原反應有關?”“上述生活方面的氧化還原反應對人們的日常生活有怎樣的影響?”等。在這一過程中,教師設計問題鏈不僅能幫助學生進一步梳理課堂知識,加深學生對氧化還原反應的認識,提高學生的知識歸納能力,還能提高學生的應用能力,發(fā)展學生的化學高階思維。
此外,高中化學教師要針對自己設計的問題鏈進行教學反思,思考自己設計的化學問題鏈是否合理、設計的化學問題的難度是否符合學生的實際學習情況等,從而提高自身的教學水平,增強教學效果。
(作者單位:江蘇省海門中學)