高中化学高阶思维培养中“问题驱动”的应用

前言：在知识经济时代，教育的核心任务已经从单纯的知识传授，逐渐转向综合能力培养。《普通高中化学课程标准（2017 年版2020 年修订）》明确提出，高中化学教学应着重培养学生高阶思维能力，助力形成关键能力和必备品质。在此背景下，“问题驱动”教学法与化学学科逻辑相契合，能有效促进其主动建构知识并发展高阶思维。

一、问题驱动教学法的理论基础

（一）情境学习理论

情境学习理论认为，知识的真正意义只有在具体的应用情境中才能被理解。问题驱动教学法通过将化学问题与生活实际、化学实验、科研前沿等真实情境相结合，赋予问题“现实意义”，从而激发学生的探究兴趣。例如，在“金属的腐蚀与防护”教学中，以生活中常见的铁生锈现象为切入点设计问题，使学生深刻认识到化学知识与实际生活的紧密关联，进而主动探索防护原理。

（二）认知负荷理论

认知负荷理论强调，优化学习效果应确保教学内容，处于学生认知容量的合理区间，防止信息过载或不足。问题驱动教学法能通过设计阶梯式问题，将复杂的化学知识拆解成一系列逻辑递进的子问题，逐步提升其认知挑战，引导其在“最近发展区”内实现思维的逐级提升[1]。

二、“问题驱动”在高中化学高阶思维培养中的实践应用

（一）创设问题情境，激发思维兴趣

教师应基于化学学科的特性，从生活现象、实验异常、科技前沿等领域选取素材，构建具有认知冲突的场景，通过将问题具象化呈现，打破学生原有的认知平衡，激发其对化学原理的探究欲望。情境设计需预留思维空间，使其能从不同角度提出假设，形成“现象观察—疑问产生—原理探究”的思维链条，从而将兴趣转化为持续的思维动力。

以苏教版必修一专题一第一单元“物质的分类及转化”教学为例，教师可借助多媒体设备播放两段生活场景视频：其一，长期使用的水壶内壁出现白色水垢；其二，为白醋浸泡水垢后水垢逐渐溶解。学生虽凭借生活经验了解到水垢难溶于水的特性，但对“白醋除垢”现象感到困惑。教师随即提问：“水垢的主要成分是什么？白醋为何能溶解水垢？这一过程属于何种物质转化类型？”学生结合物质分类知识推测水垢的成分是碳酸盐，进而思考酸与碳酸盐的反应原理，使其能在解决生活问题的同时，激活对物质转化规律的探究思维。

（二）设计阶梯问题，引导深入思考

阶梯问题设计应遵循“认知梯度”原则，以核心概念为基础，构建“事实性问题—推理性问题—应用性问题—创新性问题”的层级结构。其中，基础层问题聚焦于概念内涵，帮助学生筑牢知识根基；进阶层问题着重关联知识间的内在逻辑，以培养其分析能力；应用层问题则链接生产生活实际场景，提升其知识迁移与应用能力；拓展层问题鼓励其突破常规思维，激发其创造潜能。各层级问题可形成逻辑闭环，确保前一问题能为后一问题提供坚实的思维支撑。

在苏教版选修四专题二第二单元“化学平衡移动”教学中，教师可提出基础层问题“可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率有何关系？” 帮助学生巩固平衡状态特征； 进阶层问题“升高温度，化学平衡为何向吸热方向移动？试用碰撞理论解释。”深化其对平衡移动本 工业合成氨反应中，为何选择500℃左右的反应温度？从速率和平衡角度分析。”可锻炼其结合实 综合分析能力；拓展层问题“若要提高氨的产率，除了调节温度和压强，还可设计哪些创新方案？”鼓励其提出如新型催化剂、循环反应装置等设想，进而训练创新思维。

（三）鼓励自主提问，培养批判思维

教师应构建“问题孵化—辩证探究—反思升华”的培养路径。课前通过布置预习任务，引导学生标记教材中“不理解的表述”和“有矛盾的结论”；课中允许学生随时打断讲解并提出自身疑问；课后组织问题研讨会，对典型疑问进行深度探究。教师需示范批判性提问方式，并建立“提问积分制”，对有价值的质疑给予肯定，使其在安全的表达环境中形成“敢于质疑、善于求证”的思维习惯[2]。

以苏教版必修一专题三第一单元“铁、铜及其化合物的应用”教学为例。在学习 Fe3+的检验时，教材中指出“向溶液中滴加KSCN 溶液，若变红则含Fe3+”。此时，有学生提问：“若溶液中同时存在Fe3+和F-，滴加KSCN还会变红吗？”教师没有直接解答，而是为其提供相关试剂，引导其自主设计并开展对比实验：分别向 FeCl3溶液、FeCl3 与 NaF 混合溶液中滴加KSCN，待实验结束后，学生发现后者不会变红，教师还需鼓励其进一步探究原因，得知 Fe3+与F-结合成更稳定的络离子。通过这一过程，学生不仅能打破传统检验方法的局限性，还能学会从“适用条件”角度批判性看待教材结论，以此养成主动探究的良好习惯。

结论：“问题驱动”教学法作为培养高阶思维的重要途径，在高中化学教学中具有独特价值。其核心在于借助问题的设计与实施，引导学生从被动接受知识转向主动探究，从单纯的知识记忆迈向能力建构。伴随教育信息化的不断发展，问题驱动教学法应积极与虚拟实验、人工智能等技术深度融合，构建更加开放、互动的思维培养环境。未来，教师还需持续探索实践，使“问题驱动”教学法在高中化学高阶思维培养中发挥更大作用，为培养具备化学核心素养的创新型人才夯实基础。

参考文献：

[1]曲连刚.高中化学课堂教学中高阶思维能力的培养[J].教育实践与研究,2024(29):56-58.

[2]如孜古丽·麦麦提,黎明.高阶思维引领下高中化学支架式教学策略研究[J].中文科技期刊数据库（全文版）教育科学,2024(10):197-200.