问题引导法应用于化学实验教学的几点思考

摘 要:在新课标、新教材的背景下,要求教师基于学生核心素养的培养目标实现教学方式的根本转型,化学实验教学是化学学科教学中的重要组成部分,问题引导法应用在普通高中化学实验教学中依然存在一些问题,文章分析其中原因并提出建议,希望打造出更高效的化学实验课堂。

关键词:问题引导;化学实验教学

中图分类号:G633.8   文献标识码:A   文章编号:1673-8918(2022)11-0127-04

随着学科核心素养的提出,高中化学教学转型开始随之推进。化学实验教学是化学学科教学的重要组成部分,是化学学科进行科学探究的重要表现形式。高中化学实验教学应由教知识变为教能力,引导学生利用化学学科思维探究物质性质、变化及规律等,为了贯彻落实核心素养的要求,教师采取多种措施对实验教学进行积极的改革与优化。

一、 问题引导法应用于化学实验教学的意义

在2021版的浙江省普通高中学科指导意见中明确指出,以发展学生核心素养为主旨,要求教师提高对教育价值的认识,基于对学科思维的转型,转变课堂教学方式,为培养学生化学学科思维而教,教师的教学方式需要改变。问题引导法,是以真实存在的化学实际问题引出化学知识,教师利用链式问题,引导学生分析、讨论、实验等多种方式解决问题,让学生感受化学学科魅力,激发化学学习兴趣,深刻理解化学学科思维模式。问题引导法应用于化学实验教学,在发挥化学实验的优势基础上,引发学生学习热情,强化自主学习能力,深化学生对化学知识的理解,积极发展学生探究能力,思维能力,实践操作能力,对促进学生化学核心素养的发展具有积极意义。

二、 问题引导法应用于化学实验教学的现状

(一)角色关系不清

在传统的化学实验教学中,教师是课堂的“领导者”,主要通过“讲”来告知学生实验原理及实验操作流程,或过度依赖多媒体,学生则以听为主,被动地接受生硬刻板的知识,以固定的实验操作步骤代替自己思考,以得到教师“讲”的实验结果为准。现在转变教学模式下,鼓励学生自己思考,部分教师片面地认为这种引导就是提出问题,学生独立自学,自己寻找答案,自己摸索;或者为了问题引导而设置大量无效问题,并没有对学生的知识掌握、实验操作技能产生积极影响。这两种极端都没有理清问题引导法的师生角色关系。

(二)核心理念不符

问题引导教学的核心在于问题的设计,在实验过程中,有时候教师设置问题过多,实验课容量过大,学生没有足够的思考时间,最终变成教师自问自答,忽略了问题引导的内涵,也忽略了问题引导促使学生思考的意义;或过于简单,看似学生能够积极回答,实则拉低了学生的思维层次,没有切实掌握知识要求,不利于培养学生深度思考的能力;或过于碎片化,不够连贯,导致学生逻辑思维混乱,分不清知识的重点和关键;或超出课程标准,学生回答不出,甚至不愿意回应,认为化学学科内容繁杂,学习过于困难,导致学生对化学学习失去兴趣等,这些做法都不能有效地完成教学任务。

(三)师生互动不良

化学学科和其他学科不同,化学实验是化学学科学习的重要组成部分。传统模式下,教师会提前教授相关知识原理,再把实验过程讲一遍甚至演示一遍,学生只需要按照教师的讲解流程完成即可,实验用品年复一年基本没有变化,实验现象也较为固定。而在问题引导的教学过程中,可能会出现各种问题,例如教师提问后,学生的答案多种多样;学生设计实验方案可能和教材中不一致;实验过程中出现教材中没有的意外现象等,教师单一地为了引导而引导,往往将重点放在预计的答案或实验结果上,对意外现象不解释,新型教学模式的短暂展示仅仅给学生带来一些新鲜感,学生没有继续钻研探索的积极性,无法达到预期的教学目标。

(四)课后总结不足

化学实验是化学教师培养学生实践能力和探究思维的重要工具,也是化学教师促进自身成长的助手。化学实验课内容复杂,既包含实验原理方面的化学学科知识,也有化学仪器、药品使用等实验技能知识。实验教学课堂内容结束后,有些学生认为完成本节课,就掌握了相应的知识、技能,例如实验现象的原理、反应方程式、公式概念的巩固计算等,实则不然。对教师来说,问题引导法的教学课堂仿佛表演,课后没有积极反思和总结,教学效果不理想。

三、 问题引导法应用于化学实验教学的实践

(一)更新问题引导理念,打破传统师生角色壁垒

在“双新”背景下,要培养学生化学学科核心素养,帮助学生形成化学学科思维解决实际问题,不是简单的教知识和一味地灌输,而是实现教方法、教思维,帮助学生学会学习,深度学习。欲切实落实问题引导法,先要掌握问题引导法的实施对象的关系。教师并不是远离学生,学生还是需要教师“教”的,没有目标的自我学习是毫无意义的。另外,既然设置问题,就需要学生思考,设置无效问题要么占用过多的课堂时间,要么缺少问题思考深度,看似学生回应实则达不到教学目的,只重视形式而忽略了内在。问题引导法要求教师利用有效的、螺旋上升的问题和充足的思考时间,组织学生分析、研讨、验证,并及时答疑解惑,引领学生揭示问题的真相。在实验教学中引导学生概括、归纳、迁移从而形成化学认知模型,能深度思考提出更好更有深度的问题,养成化学学科独有的创造性思维和批判性思维模式,能更好地解决实际问题,真正成为学习的主人。教师的角色是“领航员”,宏观掌控课堂,引领并鼓励、帮助学生积极参与教学活动,学生是“舵手”,根据教师指引,激发内心求知欲,主动思考,发展自己的化学学习习惯,这样才能更好地发挥问题引导教学法的优势。

(二)用心设计链式问题,引导学生建立化学思维

利用问题引导法进行实验教学,教师要从课堂的“领导者”变为“引导者”,要根据设置的问题来引导学生思考、研讨,并使其通过动手實验发现问题、解决问题。因此教师应认真学习课程标准、研读教材,找出核心知识结构,利用有价值的内容,设计连贯性问题将碎片化知识搭建成整体网络结构,不要困于学生的简单回应,应关注整个课堂教学过程。

首先,用一个基于真实情境的、有待解决的问题,来引入内容,可以激发学生化学学习兴趣和学习热情。要改变落后的、陈旧的、刻板的、简单的举例子的情况。例如Fe2+离子的检验,直接使用化学实验试剂进行实验相对刻板,联系真实情境,如设计为检测补血剂中的Fe2+离子,或检测食物中的铁元素等素材对学生来说更贴合实际,不但能让学生通过一个实验对化学知识有了基本了解,还拓宽了视野,联系生活实际让学生了解化学学习的必要性,也对与化学相关的职业选择有更合理的认识。

其次,问题作为纽带要贯穿在教学过程中的各个环节,要在理念上转变思路,不要为了问而问,需注意问题的层次和深度,不能过于简单直接,没有价值的提问毫无意义。例如在原电池教学中,可以设计以下问题:(见表1)

这样的问题设计,比改动之前有了从易到难的过程,学生逐步思考,可以讨论、可以交流,教师可以在旁适时进行答疑解惑,多角度帮助学生从低层次思维走向高层次思维,通过自己的思考得出结论,总结规律,形成自己对知识的认识。

结合学生已有知识结构,设计有递进上升的问题,并且要给学生充分的时间质疑问题、思考问题、交流问题,让学生在学习过程中感受、理解化学学科知识产生和发展的过程,把学习知识的过程,变成了学生自主探究的“再发现”“再创造”的过程,进而培养学生的问题意识和科学精神。

又例如:铁盐相互转化内容教学

真实情境引入:某同学桌上有各种保健品,其中有补铁剂,这位同学说医生建议让她配上VC一起服用,但她不知道为什么。

设计问题:①对这个问题,你首先想到什么?②你能尝试着从物质分类角度思考补铁剂的成分吗?③你能尝试利用价态—物质分类二维图,写出你知道的含铁物质吗?其中你能写出几个氧化还原反应?从中你可以知道什么?④你能基于氧化还原理论和常见的氧化剂还原剂,试着利用提供的化学试剂,设计方案使Fe2+转化为Fe3+并证明吗?⑤你能将生成的Fe3+再变成Fe2+吗?请设计方案并实施。⑥你现在能给那位同学解释为什么补铁剂要和VC一起吃吗?

通过这样的问题设计,巩固了氧化还原理论,并引导学生利用化学实验验证理论知识付诸实践,通过实验现象得出结论,掌握亚铁盐和铁盐的相互转化原理。既学习了新知识,又锻炼了学生实验操作的技能,深切体验化学学科解决问题的逻辑思维和一般步骤,解决了生活中的实际问题,真正做到了落实培养学生化学学科素养。

另外,每个学生作为学习的个体,知识的积累程度、心智发展、思维习惯等都不尽相同,因此还需要注意其他一些情况,例如,鼓励学生积极参与,强调尽可能多动手多练习;给学生充分的思考时间对实验产生的偶发性现象进行讨论,开展师生交流或生生交流,不设“一言堂”;鼓励学生设计实验方案并积极开展实验演证和真實动手操作,提高动手操作的实验技能,不设“嘴巴实验”等。

(三)努力建设课堂文化,打造师生共同学习氛围

新课标以发展学生核心素养为主旨,要求教师转变知识观、学习观,提高对知识的教育价值的认识,知识是可切磋的、可研讨的、可质疑的,不但要引导学生学会学习,教师自己也要更新知识,不断学习成长。另外,培养学生的化学学科核心素养、养成学科思维不是一节课两节课就能够完成的,需要教师长期持久的坚持和学生主动积极的配合,因此,要落实问题引导教学法在化学实验教学中顺利实施,实验教师需要努力建设实验课堂文化,建立共同学习的良好氛围,为学生提供一个公平、民主的环境,开展师生、生生的积极互动,打造师生学习共同体。

课堂文化的建设不是易事,要师生共同参与,要建立一个包容、公平、民主的学习氛围,互相尊重的班级公约,而不是强制学生怎么做的规则。例如:从教学中教师的角度,例如保持冷静、有耐心、语速适当、板书清晰、给予学生合理的思考时间和空间、适当鼓励;从学生的角度,例如课前准备、积极动脑、大胆发言、动手操作、实验报告的撰写等方面,建立公约最终达成共识,并鼓励师生、生生互相监督,巩固课堂公约。

实验教学课堂文化建设不是可有可无的,也不是一成不变的,良好的环境氛围,能够让学生有深切的“身份认同感”,让每个学生都能感受平等、和谐、渴望学习的课堂,为自己的学习负责。化学学科教学的目的本就在于帮助学生养成学科思维习惯,帮助学生形成未来发展需要的正确的价值观,必备品格和关键能力。实验课堂文化不仅包括课堂公约,还包括信念、价值观的共享等。这都需要较长时间的师生共处才能够维持和发展,例如学生在学习过程中可能会产生惰性,或对学习目标感到困惑等,教师可以提供生生交流或师生交流的途径,传递正确的化学学科核心价值观和积极学习的信念,帮助大家共同成长。因此建立有利于学习的化学实验教学课堂很有必要。

(四)持续复盘评价反思,推动师生达成教学目标

问题引导法的优势在于以问题推动学生化学学科思维的养成和提高学生解决实际问题的能力,有利于学生主体地位的发挥,促使学生思考,提高学习积极性,但化学实验教学的课堂不是表演,实验课程内容教学结束不代表学生能掌握全部的相关知识,化学反应方程式的书写,公式概念的巩固计算,仪器的使用方法,化学药品使用的注意事项等都需要学生持续的自我监控与反思,及时总结,提高解决问题的能力,养成良好的化学实验习惯。另外,对教师来说,为了更好地完成教学目标和熟练的运用问题引导法,也需要及时对上一节内容进行复盘,审视每一个步骤,可以自己反思纠正,也可以和有经验的教师交流探讨,还可以运用适当的评价工具对教学情况进行针对性的评价,以达到在持续学习中成长的目的。

以配制一定物质的量浓度溶液的实验教学为例,列出以下学生问卷和教师问卷,它简单易操作,占用时间相对较小,可以直观地看到存在的问题,更加客观地帮助教师和学生审视并分析教学过程的不足之处并加以修正,实效性高。(见表2、表3)

另外,还可以通过课堂观察、课堂讨论、课后练习等进行学生的学习过程评价,或阶段性小结、学习成果展示等多种方案评价学生某个阶段的思考和学习的变化情况,更好地为教师改进和熟练运用问题引导教学法服务。

文章介绍了问题引导教学法应用于化学实验教学中存在的问题,及解决的实践经验。只有在师生的共同努力下,发挥问题引导法这种新型教学模式的优势,才能更好地促进化学实验教学目标的完成。

参考文献:

[1]王雪芝.问题引导法在高中化学教学中的应用分析[J].试题与研究,2020(6):85.

[2]赵理彦.提高高中化学实验教学有效性的研究[J].成才之路,2020(4):90-91.

[3]王金龙.论问题引导法在高中化学教学中的应用[J].天津教育,2019(35):114-115.

作者简介:刘传莉(1980~),女,汉族,安徽合肥人,浙江省严州中学梅城校区,研究方向:高中化学实验。

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