以问为桥:基于核心素养的高中化学课堂问题设计策略
毕彩忠
杭州艮山中学 310000
《普通高中化学课程标准(2017 年版2020 年修订)》明确提出,化学学科核心素养包括“ 宏微结合” “ 分类转化” “ 变化守恒” “ 模型认知”“ 实验探究” “ 绿色应用” 六大维度,其本质是学生通过化学学习形成的适应终身发展和社会需求的必备品格与关键能力。然而,传统课堂中“ 知识问答” 式的问题设计常陷入“ 重记忆轻思维” “ 重结论轻过程” 的困境,难以支撑核心素养的培育。
课堂提问是教师引导学生深度参与学习的核心手段,更是素养落地的“ 脚手架” 。如何通过问题设计将知识转化为素养?笔者结合教学实践,从问题设计的“ 启发性” “ 层次性” “ 融合性” 三个维度展开探索,旨在为一线教师提供可借鉴的实践策略。
一、启发性问题:在认知冲突中激活思维潜能
核心素养的培育需要学生从“ 被动接受” 转向“ 主动建构” ,而启发性问题是触发这一转变的关键。孔子“ 不愤不启,不悱不发” 的教育智慧揭示:当学生处于“ 努力思考却无法解决” 的“ 愤悱” 状态时,教师的提问能精准激活思维,实现“ 跳一跳摘桃子” 的认知跃升。
(一)基于矛盾现象的问题设计
化学实验中常存在与学生既有认知冲突的现象,以此设计问题能有效引发认知冲突,驱动学生从“ 观察现象” 转向“ 推理本质” 。例如,在“ 氯水的成分” 教学中,学生通过讨论得出氯水中含 H2O. 、 Cl2 、HClO、 H+ 、C1- 等微粒后,教师设计对比实验:
学生A 将AgNO₃溶液滴入氯水,观察到白色沉淀(验证 Cl- 的存在);
学生B 将石蕊试液滴入氯水,未观察到预期的“ 变红” 现象;
教师引导反向操作(先将石蕊试液滴入试管,再逐滴加入氯水),学生观察到“ 先红后褪色” 的异常现象。
此时,教师抛出问题链:“ 石蕊未变红与‘ 酸使石蕊变红’ 的矛盾如何解释?” “ 褪色现象可能与氯水中的哪些微粒有关?” “ HClO 的强氧化性与漂白性有何关联?” 这些问题紧扣学生的认知冲突,引导学生从“ 宏观现象” 关联“ 微观粒子” (宏微结合),从“ 单一反应” 建构“ 模型认知” (微粒性质决定反应),最终实现从“ 知识记忆” 到“ 本质探究” 的思维跃升。
(二)基于开放探究的问题设计
封闭性问题(如“ 氯水的成分有哪些?” )仅需学生提取记忆,而开放性问题(如“ 如何设计实验证明氯水中 HClO 的漂白性?” )能激发学生的创新思维。教师可通过“ 限定条件 + 开放目标” 的方式设计问题,例如:“ 现有石蕊试液、 ΓAgNO3 溶液、 Na2CO3 溶液三种试剂,如何通过实验验证氯水中 HClO 的存在?” 学生需综合运用“ 酸的通性” “ 强氧化性物质的漂白性” 等知识,设计对比实验(如“ 先加石蕊后加氯水” 与“ 先加氯水后加石蕊” 的现象差异),并通过推理证明 HClO 的存在。此类问题不仅强化了“ 实验探究” 素养,更培养了学生“ 证据推理” 的科学思维。
二、层次性问题:用阶梯搭建思维成长的平台
学生的认知水平、思维能力存在显著差异,问题设计需遵循“ 由易到难、由表及里” 的梯度,通过分层设问覆盖全体学生,让每个孩子在挑战中收获成长的喜悦。
(一)面向全体的基础性问题
基础性问题以“ 巩固知识” 为核心,面向全体学生,旨在帮助学生建立知识框架。例如,在“ 原电池” 教学中,教师首先提问:“ 哪些类型的反应可实现化学能向电能的转化?” 学生通过回忆氧化还原反应的本质(有电子转移),可快速得出“ 只有氧化还原反应才能设计成原电池” 的结论。此类问题虽简单,却为后续探究奠定了知识基础。
(二)指向能力的提升性问题
提升性问题以“ 发展能力” 为核心,面向中等及以上学生,旨在培养实验设计、模型建构等高阶思维。例如,在“ 原电池” 教学中,教师追问:“ 如何用锌、铜和稀硫酸设计一套简易装置,验证 Zn 与 H+ 反应产生电流?”学生需经历“ 选择电极 $$ 组装装置 $$ 连接电流表 $$ 观察现象” 的完整过程,在操作中理解“ 氧化还原反应被拆分为两个半反应在不同场所发生” 的原理,进而建构“ 原电池模型” 。
(三)拓展迁移的创新性问题
创新性问题以“ 迁移应用” 为核心,面向学有余力的学生,旨在培养解决复杂问题的能力。例如,在“ 原电池” 教学中,教师进一步提问:“ 若将电解质溶液改为 NaOH 溶液,负极( Zn )的反应产物会发生变化吗?如何设计实验证明?” 学生需结合 Zn 的化学性质(与 NaOH 溶液反应生成Na2[Zn(OH)4] ),推测负极产物为 ZnO22- ,并通过对比实验(检测溶液中离子的变化)验证假设。此类问题推动了知识的迁移与应用,真正实现了“ 用素养解决问题” 的目标。
三、融合性问题:在真实情境中联结素养之网
化学是一门“ 源于生活、服务社会” 的学科,其价值体现在解决实际问题的过程中。融合性问题设计需打破学科壁垒,将知识、能力与情感融为一体,让学生在真实情境中体会化学的温度与价值。
(一)知识-技能-情感的融合
以“ 硫的化合物” 教学为例,教师可围绕“ 酸雨的防治” 设计问题:“ 酸雨的主要成因是什么?” (知识)“ 如何通过实验验证 SO2 的还原性?”(技能)“ 工业上常用石灰石脱硫,反应的化学方程式如何书写?” (应用)“ 作为中学生,我们能为减少酸雨做些什么?” (情感)。通过这一问题链,学生不仅掌握了 SO2 的性质(知识)、实验探究的方法(技能),更树立了“ 绿色化学” 的责任意识(情感)。
(二)学科-社会-技术的融合
结合“ 碳中和” 热点,教师可设计问题:“ 如何用化学反应减少 CO2 排放 ?" 学生需综合运用化学知识(如 CO2 加氢制甲醇: CO2+3H2CH3 OH+H2O )、物理原理(催化剂降低反应活化能)、技术伦理(大规模生产的可行性)等展开讨论。此类问题不仅深化了对化学原理的理解,更培养了学生的“ STSE” 意识(科学-技术-社会-环境)。
(三)跨学科知识的融合
例如,在“ 电解水制氢” 教学中,教师可提出问题:“ 电解水需要消耗大量电能,如何提高能量转化效率?” 学生需结合物理(电路设计)、生物(仿生催化)、技术(新型材料)等学科知识展开讨论。这种跨学科的问题设计,打破了学科界限,培养了学生综合解决问题的能力。
课堂提问是教育艺术的核心体现,更是核心素养落地的关键路径。启发性问题激活思维潜能,层次性问题托举成长需求,融合性问题联结真实情境——三者共同构成“ 以问育素养” 的实践体系。当问题真正成为课堂的主角,学生将在思考与实践中生长出适应未来的必备品格与关键能力。这不仅是化学教育的使命,更是落实“ 立德树人” 根本任务的重要途经。
参考文献:
[1] 林崇德. 21 世纪学生发展核心素养研究[M]. 北京师范大学出版社,2016.
[2] 中华人民共和国教育部. 普通高中化学课程标准(2017 年版 2020年修订)[S]. 人民教育出版社, 2020.
[3] 王磊. 化学学科核心素养的内涵与教学价值[J]. 课程·教材·教法,2017(05): 47-53.