高中化學(xué)課程體系主要囊括微觀及宏觀兩個維度知識點,其中部分內(nèi)容抽象且枯燥,學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。過去課堂中學(xué)生只需吸收教師所講知識,并不會主動提出疑問,這會極大限制學(xué)生學(xué)習(xí)思維發(fā)展,降低其學(xué)習(xí)興趣。因此,教師應(yīng)該善于在課堂不同環(huán)節(jié)貫穿問題教學(xué)理念,以問題為載體,帶領(lǐng)學(xué)生挖掘知識間的邏輯聯(lián)系,繼而提高學(xué)生對學(xué)科知識的理解與掌握能力,有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)科思維的發(fā)展。
一、問題教學(xué)法在高中化學(xué)課堂中的應(yīng)用原則
為了能夠?qū)栴}教學(xué)法的優(yōu)勢發(fā)揮至最大,高中化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)遵循如下原則:
(一)適度性原則
化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)遵循適度性原則設(shè)計課堂問題,根據(jù)班級學(xué)生學(xué)習(xí)水平以及認(rèn)知能力來控制問題難度,既能夠引導(dǎo)學(xué)生完成深度思考,又避免學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)挫敗感,確保學(xué)生能夠在自主探究中獲得良好學(xué)習(xí)體驗,切實提高課堂教學(xué)的實效性[1。
(二)趣味性原則
貼合學(xué)生生活且符合學(xué)生喜好的問題元素能夠提升學(xué)生的探究興趣,讓學(xué)生積極參與問題探究過程中。學(xué)生能夠在觀察與分析生活案例的同時逐步挖掘化學(xué)學(xué)科與實際生活間的關(guān)聯(lián),繼而充分增強(qiáng)學(xué)生的探究興趣[2]。此外,多元且豐富的提問形式也能夠增強(qiáng)學(xué)生探究問題的興趣。高中化學(xué)教師要能利用趣味競賽、動手實驗以及多媒體設(shè)備等資源營造愉快、輕松的探究氛圍,有效緩解學(xué)生對抽象知識的抵觸心理,充分提升學(xué)生探究問題的專注力與參與度。
(三)啟發(fā)性原則
化學(xué)教師還需要遵循啟發(fā)性原則設(shè)計課堂問題,引導(dǎo)學(xué)生在分析問題與討論問題過程中獲得思維的拓展。一方面,課堂問題需要兼具開放性與挑戰(zhàn)性兩大特征,能夠引導(dǎo)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識解決實際問題,進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造能力,帶領(lǐng)學(xué)生從不同的角度探索解決方案,并讓學(xué)生在動手實踐中積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗,繼而逐步歸納化學(xué)學(xué)習(xí)的規(guī)律[3]。另一方面,化學(xué)教師提出課堂問題后切不可直接給出答案,而是可以引導(dǎo)學(xué)生自主找出解題思路,有效強(qiáng)化學(xué)生對學(xué)科知識的學(xué)習(xí)及理解。由此看來,上述教學(xué)原則能夠提高學(xué)生的邏輯思維能力及知識遷移能力,讓學(xué)生在思考問題、解決問題過程中獲得更多的學(xué)習(xí)啟發(fā)。
(四)科學(xué)性原則
化學(xué)教師還需遵循科學(xué)性原則設(shè)計課堂問題,確保問題內(nèi)容貼合課堂教學(xué)要求,且問題邏輯科學(xué)嚴(yán)密,避免讓學(xué)生在探究中產(chǎn)生思維偏差。此外,高中化學(xué)教師還需遵循科學(xué)原則設(shè)計實驗教學(xué)方案,保障實驗問題的真實性與嚴(yán)謹(jǐn)性,引導(dǎo)學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)的過程中深刻理解化學(xué)規(guī)律及基本概念[4]。
二、問題教學(xué)法在高中化學(xué)課堂中的應(yīng)用策略
高中化學(xué)教師可以從四個方向開展問題教學(xué),具體為:第一,科學(xué)整合化學(xué)教材,引導(dǎo)學(xué)生逐層剖析;第二,有效挖掘生活元素,增強(qiáng)學(xué)生探究興趣;第三,充分滲透化學(xué)歷史,不斷開闊學(xué)習(xí)視野;第四,積極導(dǎo)入信息技術(shù),有效完成具象轉(zhuǎn)換。
(一)科學(xué)整合化學(xué)教材,引導(dǎo)學(xué)生逐層剖析
高中化學(xué)教師應(yīng)始終圍繞教材內(nèi)容開展問題教學(xué),鼓勵學(xué)生靈活運用所學(xué)內(nèi)容完成探究任務(wù),進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的知識遷移能力及問題應(yīng)用意識[5]。因此在設(shè)計課堂問題時,授課教師需要充分利用課前環(huán)節(jié)系統(tǒng)整合本節(jié)相關(guān)的重難點內(nèi)容,并將更具討論價值及生活意義的知識作為課堂問題的切入口,該方式不僅能夠激發(fā)學(xué)生對課堂問題的探究興趣,更是能夠作為學(xué)生生活與化學(xué)學(xué)科的橋梁,引導(dǎo)學(xué)生靈活運用生活經(jīng)驗解析學(xué)科奧秘。此外,高中化學(xué)教師還要依托班級學(xué)情及教材布置遞進(jìn)式課堂問題,有效降低問題探究的難度,切實增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自信,引導(dǎo)學(xué)生在逐層解析中形成完善的學(xué)科核心素養(yǎng)。
例如:在講解“氮的固定”相關(guān)知識時,高中化學(xué)教師就要利用幾道課堂問題來組織學(xué)生深度探究“氮的固定”背后的化學(xué)原理及其在生活中的應(yīng)用范圍,具體教學(xué)步驟為:第一,通過問題(空氣中含有豐富的氮,為什么植物無法直接進(jìn)行利用呢?)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的常見化學(xué)現(xiàn)象,據(jù)此闡述氮的固定原理以及它的惰性。第二,利用問題(在實際生活中,農(nóng)戶一般通過哪種肥料來提高作物產(chǎn)量?)來引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用實踐經(jīng)驗探究學(xué)科知識,深度解析氮肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中發(fā)揮的重要作用。第三,利用問題(剛剛我們學(xué)習(xí)過了工業(yè)合成氮,那么還有哪些途徑能夠固定氮呢?)來引導(dǎo)學(xué)生深度思考,繼而分析自然固氮與工業(yè)固氮的利弊及特征?;A(chǔ)講解結(jié)束后,高中化學(xué)教師還要利用一道開放性問題(如果農(nóng)民想要在一片缺乏氮肥的土地中種植作物,需要組裝一個怎樣的生氮設(shè)備呢?)來組織學(xué)生參與實驗活動,要求學(xué)生在文獻(xiàn)檢索及動手操作中深刻理解固氮原理。上述問題主要以“工業(yè)合成氨”為研究主題,引導(dǎo)學(xué)生在理論學(xué)習(xí)后完成創(chuàng)造性設(shè)計,該方式不僅能夠極大拓展學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)思維,更是能夠激發(fā)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的深度學(xué)習(xí)興趣,有效強(qiáng)化學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容的理解。綜上,依托教材內(nèi)容而設(shè)計的課堂問題可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握固氮相關(guān)的要點知識,更是能夠讓學(xué)生明白固氮原理在生態(tài)系統(tǒng)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用方式,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)及綜合技能的發(fā)展。
(二)有效挖掘生活元素,增強(qiáng)學(xué)生探究興趣
新課標(biāo)背景下高中化學(xué)教師還需緊密聯(lián)系學(xué)生實際來設(shè)計課堂問題,切實提高學(xué)生對學(xué)科知識的領(lǐng)悟能力,幫助學(xué)生挖掘真實生活與學(xué)科知識間的緊密關(guān)聯(lián),進(jìn)一步提高化學(xué)學(xué)習(xí)的實用性和趣味性。具體教學(xué)過程中,化學(xué)教師要利用生活現(xiàn)象來豐富問題內(nèi)容,鼓勵學(xué)生在更為熟悉的學(xué)習(xí)情境下探究學(xué)科內(nèi)涵。例如:教師能夠?qū)⑷粘I钪休^為熱點的環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生以及食品營養(yǎng)等問題作為本次探究活動的主題,要求學(xué)生在討論與分析中了解化學(xué)在生活中的應(yīng)用價值。這種依托生活案例而布置的課堂問題能夠激發(fā)學(xué)生的探究興趣,讓學(xué)生在挖掘生活細(xì)節(jié)、觀察生活現(xiàn)象的過程中提出合理假設(shè)、開展科學(xué)探究,繼而總結(jié)學(xué)習(xí)規(guī)律,形成良好的問題解決能力。
例如:在講解“蛋白質(zhì)”相關(guān)內(nèi)容時,高中化學(xué)教師就需圍繞“營養(yǎng)”“健康”等學(xué)生較為關(guān)注的生活話題來設(shè)計問題探究活動,組織學(xué)生深度學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)功能和結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。具體教學(xué)流程為第一,利用一個生活現(xiàn)象(為什么很多減肥者和健身達(dá)人認(rèn)為補(bǔ)充蛋白質(zhì)很重要呢?)導(dǎo)入本節(jié)學(xué)習(xí)主題。上述問題能夠引導(dǎo)學(xué)生思考蛋白質(zhì)在人體能量消耗過程中發(fā)揮的作用。為了擴(kuò)展學(xué)生的探究深度,化學(xué)教師可繼續(xù)追問:“人體是否能夠直接吸收蛋白質(zhì)呢?”學(xué)生需要靈活運用所學(xué)知識來分析這一問題,并探究人體吸收和消化蛋白質(zhì)的具體過程,該方式能夠激發(fā)學(xué)生對本節(jié)知識的探究興趣。第二,引導(dǎo)學(xué)生自主探究一道難度更高的情境問題“在超市中我們能夠看到許多保健品上均寫著‘含有優(yōu)質(zhì)蛋白’,質(zhì)監(jiān)局怎樣評估一類蛋白質(zhì)是高質(zhì)量的呢?”上述問題要求學(xué)生盡可能多地查閱文獻(xiàn)資料,繼而明白必需氨基酸、優(yōu)質(zhì)蛋白的定義,并清楚保健品營養(yǎng)價值的評判標(biāo)準(zhǔn)。第三,利用一道開放性問題“我們能夠通過哪些操作證明食物中富含蛋白質(zhì)呢?”引出本節(jié)實驗,組織學(xué)生借助雙縮脲試劑評估多種食品內(nèi)的蛋白質(zhì)含量。上述教學(xué)方式不僅能夠引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)內(nèi)容分析營養(yǎng)相關(guān)的生活問題,更是能夠鍛煉學(xué)生的化學(xué)思維,增強(qiáng)學(xué)生的分析判斷能力。
(三)充分滲透化學(xué)歷史,不斷開闊學(xué)習(xí)視野
高中化學(xué)教師還要依托教材內(nèi)容合理滲透化學(xué)歷史,這不僅能夠提高學(xué)生對相關(guān)知識的理解及應(yīng)用能力,更是能夠讓學(xué)生切實領(lǐng)悟科學(xué)家的探索精神以及化學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷程。問題設(shè)計過程中,化學(xué)教師要把化學(xué)史中的趣味歷史事件、科學(xué)家的生平事跡以及經(jīng)典發(fā)現(xiàn)滲透至探究活動中,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時掌握學(xué)科的發(fā)展背景,例如:教師將金屬性質(zhì)的發(fā)展歷程、冶煉工藝的優(yōu)化方式以及金屬材料的挖掘過程等化學(xué)史融入問題內(nèi)容中,這不僅可以拉近化學(xué)學(xué)科與學(xué)生生活間的距離,避免學(xué)生產(chǎn)生抵觸心理,還能夠讓學(xué)生明白化學(xué)家在反復(fù)驗證與實驗中所必備的科學(xué)素養(yǎng)以及批判思維。
例如:在講解“金屬材料的廣泛應(yīng)用”時,化學(xué)教師就可以圍繞“青銅器時代至鐵器時代金屬的演變歷程”來設(shè)計課堂問題,幫助學(xué)生更好地理解各種金屬材料在不同歷史時期所發(fā)揮的價值及作用。具體教學(xué)流程為:第一,利用一個問題(我國古人為何最先使用的器械為青銅而非鐵器呢?鐵器和青銅器間存在怎樣的性質(zhì)差異呢?)導(dǎo)入本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生在討論與探究中能夠發(fā)現(xiàn)鐵器和青銅器在冶煉方式上存在不同。由于鐵器的煉制需要較高的溫度要求,而青銅器的煉制溫度較低,因此我國古人最先使用的是青銅器皿。第二,為了加深學(xué)生思考,教師繼續(xù)追問:“為什么人們發(fā)明鐵器之后,就迅速將其取代青銅了呢?”這就要求學(xué)生著重分析鐵器與青銅器的性質(zhì)特征,圍繞金屬的熔點、密度以及硬度等探究二者的應(yīng)用背景以及具體優(yōu)勢,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對不同金屬材料的認(rèn)知。第三,圍繞“鐵的冶煉進(jìn)程”來設(shè)計情境問題“歷史上人們始終在探索鐵的高純度冶煉方式,不同時代下科學(xué)家是如何改進(jìn)鐵的冶煉技術(shù)呢?”要求學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn),分析工業(yè)革命時人們所掌握的高爐煉制手段,掌握用焦炭煉鐵的優(yōu)勢,并分析其替代木炭煉鐵后的現(xiàn)實意義。綜上,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)了不同金屬的冶煉演變后,就能夠深刻領(lǐng)悟化學(xué)學(xué)科在社會生產(chǎn)中的重要價值,繼而嘗試站在歷史的角度探究問題、解決問題,有效強(qiáng)化學(xué)生對本節(jié)知識的理解及應(yīng)用。
(四)積極導(dǎo)入信息技術(shù),有效完成具象轉(zhuǎn)換
部分學(xué)生認(rèn)為高中化學(xué)知識十分抽象、晦澀學(xué)習(xí)起來較為吃力。針對上述現(xiàn)象,授課教師可以巧妙借助信息技術(shù)手段,利用多媒體、數(shù)據(jù)分析軟件、在線學(xué)習(xí)資源、虛擬實驗等方式提高問題教學(xué)的互動性與趣味性,幫助學(xué)生將抽象的知識生動化、直觀化,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生科學(xué)精神及探究興趣的形成。該方式不僅能夠極大豐富高中化學(xué)的教學(xué)形式,還可以讓學(xué)生從直觀角度觀察實驗現(xiàn)象、分析化學(xué)反應(yīng)過程。因此在開展問題教學(xué)活動時,授課教師就可以借助數(shù)據(jù)分析、模擬實驗或動畫演示等手段幫助學(xué)生代入不同場景,鼓勵學(xué)生跟隨任務(wù)指示檢索豐富資源、提出實驗假設(shè)、整合實驗數(shù)據(jù)、驗證實驗結(jié)論等,切實強(qiáng)化學(xué)生的批判性思維以及獨立探究能力。由此看來,依托信息技術(shù)手段而設(shè)計的課堂問題能夠強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)、理解能力,讓學(xué)生深刻了解到化學(xué)學(xué)科在社會生產(chǎn)中的具體應(yīng)用場景。
例如:在講解“海水淡化”相關(guān)內(nèi)容時,高中化學(xué)教師就可以為學(xué)生播放一段海濱城市居民的生存現(xiàn)狀,并提出如下情境問題:“如果大家也居住在一個缺乏淡水資源的城市,能夠通過哪些方式將海水資源處理為可飲用水呢?”多媒體展示的視頻能夠幫助學(xué)生掌握不同的海水淡化原理(反滲透法、蒸餾法等)以及具體的操作方法,讓學(xué)生從直觀層面了解每一步驟的實施過程。此外,化學(xué)教師還能夠基于虛擬實驗軟件為學(xué)生演示海水淡化的實驗條件,并鼓勵學(xué)生自主改變壓力、溫度等因素,繼而分析這些因素對于產(chǎn)水效率產(chǎn)生的具體影響。上述教學(xué)方式可以幫助學(xué)生更好地理解每一種海水淡化法的優(yōu)劣勢,并深刻領(lǐng)悟科學(xué)技術(shù)在開發(fā)資源與利用資源時發(fā)揮的作用。在基礎(chǔ)講解技術(shù)后,高中化學(xué)教師還可以組織學(xué)生共同查閱國內(nèi)外成功的淡化海水案例,據(jù)此分析:“近年來國際上很多臨海城市均使用淡化技術(shù)來處理海水,試問這一技術(shù)手段可能會給大自然造成什么影響?我們又能夠怎樣減少環(huán)境污染、降低淡化成本呢?”上述問題能夠讓學(xué)生意識到優(yōu)化“海水淡化”技術(shù)的緊迫性,并利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等多種渠道收集豐富的數(shù)據(jù)圖表,通過比較分析不同淡化技術(shù)對環(huán)境的影響、能耗差異以及經(jīng)濟(jì)效益等,繼而提出針對性的優(yōu)化策略。由此看來,依托信息技術(shù)手段而開展的問題教學(xué)模式能夠幫助學(xué)生實現(xiàn)具象轉(zhuǎn)換,嘗試從直觀角度分析海水淡化的不同手段及原理,切實增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識,讓學(xué)生明白化學(xué)知識在生態(tài)環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮的重要作用。
結(jié)束語
通過上述的分析能夠發(fā)現(xiàn),高中化學(xué)教師可以依托適度性、趣味性、啟發(fā)性以及科學(xué)性四大原則創(chuàng)新課堂問題形式、豐富課堂問題內(nèi)容,并圍繞“聯(lián)系生活”“融入歷史”“搭載媒體”以及“整合教材”四個方向設(shè)計具體的教學(xué)策略,這不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識及探究興趣,更有助于學(xué)生批判性思維的形成,讓學(xué)生能夠從多個角度探究問題,為日后的深度學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
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