学科大概念背景下高中化学问题驱动教学实践研究

作者: 连青阳

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2025)11-0103-04

以问题驱动教学,既可以彰显学生的课堂主体地位,也可以指向学生的思维发展,并且侧重学生的学习探索过程。这既满足学科大概念背景下的教学优化导向,也能够提升学生的课堂参与度,优化学生的体验感。因此,在当下的高中化学课堂中,教师也可以尝试以问题驱动课堂教学的方式,落实学科大概念导向的教育自标。但如何具体进行问题的设置、应用,也仍待教师于实践课程之中进行尝试与优化。文章也就这一问题展开相关理论研究与策略探讨,希望能够为学科大概念背景下的化学教学提供新思路与新办法。

一、化学学科的大概念分析

(一)学科本质

化学,作为自然科学的一门重要学科,探究的是物质的本质、结构、变化、规律以及与能量的关系。它源自人类对自然万物、对日常生活的探索,其不仅仅是实验室里的瓶瓶罐罐,也涉及我们生活的方方面面。化学学科的本质可以说是对物质世界的深入探索和解析。它研究原子分子的构造与性质,并分析它们之间如何作用,如何转化。化学家通过精确的实验和细致的观察,揭示了物质世界的微观结构和宏观性质之间的内在联系。其特征是从微观层次认识物质,用符号描绘物质,并在不同层面通过化学原理创造物质。在现实社会中,化学不仅与经济发展、社会文明密切关联,同时也与生命科学、信息技术有着重要关联。由此可见,化学在促进人类文明可持续发展中发挥着越来越重要的作用,同时也通过微观视角观察元素与生命,探索着人类与世界万物的奥秘。

(二)核心目标

基于化学学科的本质,当前的高中化学课程核心教育目标可以分为三大点。其中,立德树人是根本任务,核心素养是重要基础,创新意识是有机动力。首先,从化学学科的本质特性与作用来看,其对社会、国家以及人类的发展,重要性不言而喻。因此,学生不仅仅需要掌握化学知识与技能,同时也要积极正向地利用所学知识服务社会、为国为民。所以,立德树人,面向学生精神世界以及品格德行的教育是根本任务。其次,为了能够切实提升学生的知识与技能,核心素养也成为核心目标之一。结合高中化学学科的教学内容,核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任五个方面。与此同时,为落实这五大核心素养这一核心目标,课程也应当以实践生活为基础目标,关注学生的综合实践能力。最后,课程标准也指出,当下的高中化学课程应当设置满足学生多元发展的课程内容,并且结合时代背景。就此,也点明了课程的发展自标,需要结合时代需求以及学生的个性化发展,赋予学生创新意识。让学生在形成核心素养的同时,能够在化学学科的道路上越走越远。

(三)育人思路

基于学科本质,着眼核心目标,高中化学课程的育人思路应当遵循学生的科学成长发展规律,并凸显化学学科的本质,以实践应用与创新需求主导学生的探索与成长。侧重学科的实用性,并帮助学生透彻理解学科本质,掌握学习规律,构建学习思维。与此同时,还要在学生的学习过程中磨炼学生的意志,提升学生的品格,弘扬民族精神,渗透家国意识。既优化学生的学习状态,提升学习效率,培养良好的学习习惯,同时也展开学科育人,培养品格、德行与知识技能兼顾的新一代人才。

二、高中化学课堂中的现存问题

首先是学生的学习目标与学科认知不够透彻。由于教师、家长以及社会各界更为关注学生的成绩,忽视了学生的学习过程以及今后的实践应用。使得学生对化学学科的认知仅仅停留于公式、元素、定理等客观知识内容上,既不了解化学学科今后应当如何应用,也不明确化学学科的研究意义与目的。进而使得学生的学习纸上谈兵,难以应用,也没有针对性、目的性。其次,在当前的课堂中,仍然存在学生被动学习的问题与现象。这一问题也正是基于学生缺少针对性的学习目标,进而使得学生没有求知欲,缺少驱动力。在被动式学习下,逻辑性强且抽象难懂的化学会逐渐成为学生学习的难点,学生的理解、记忆也趋于平面,无法灵活掌握化学学科的内在规律,学习效果差。最后,便是教师对课程设计缺少连贯性、实用性的问题。受传统教学思想的影响,使得教师更多关注学生的学习成果,忽视学生的课堂体验与过程,进而使得课程内容的设计既缺乏趣味性,也缺少相应的背景与逻辑关系。许多课程内容仅是知识点的堆砌与简单的关联,无法调动学生的兴趣与主观能动性,同时也很难助力学生的理解,构建知识体系。并且也难以为学生重现化学学科的起源与应用,使得学生的学习局限于课堂之中。与此同时,也正是由于课程内容缺少连贯性与实用性,使得学生的创新与发展成为当前课程设计的难题。基础应用无法解决时,更难以面向今后的创新发展。

三、问题驱动教学法的概念与优势以及实践应用思路

(一)概念与优势

问题驱动教学法,即基于问题的教学方法。这种方法不再像传统教学那样先学理论知识再解决问题,其则是以学生为主导,通过各个专业领域内的问题开启学习起点。以问题为核心规划学习内容,由学生为主导,围绕问题寻求解决方案,展开学习。这一教学方法的优势在于能够提高学生的学习主动性,强化学生在课程中的参与度,进而激发起学生的求知欲,活跃其思维,并通过问题探索提升学生的综合素养。并且可以借助学生在问题探索过程中的体验进行全面育人。同时,问题的设计也能够很好地呈现学科的本质,并且结合实践应用展现学科的实践性。

通过问题驱动教学法的概念与优势,我们可以看出其十分契合化学学科大概念的优化导向,并且也能够有效解决当前课堂中存在的学习目标、学科认知、课程设计等问题。

(二)实践应用思路

实践课堂应用中,问题驱动教学法的应用首先要强调学生在课堂中的主体地位,充分发挥问题驱动教学法的优势。进而也要结合学生与化学学科的特性,尊重学生的科学成长规律,同时也要体现化学学科的特质。与此同时,在运用问题驱动教学法时,也可以结合当下热门教学理念,如跨学科、项目教学、大单元教学法等。以此,不断完善丰富课堂问题的设计与开展,深化其作用与意义。最后,问题的设计也不能脱离立德树人的根本教学目标,要着眼学生的综合发展与终身成长,结合学科育人,并且赋予课程内容创新发展力。



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四、学科大概念背景下高中化学问题驱动教学实践策略

(一)生活作背景,彰显学科本质

基于化学学科的大概念,并且从解决问题再优化发展的思路入手,在进行高中化学课堂问题驱动教学法的应用时,首先应当将生活作为问题设计的背景,以此来彰显学科本质,帮助学生认识化学学科究竟是什么,为学生树立正确的学习目标。既能够解决当前课堂中所存在的问题,同时也能够助力学生开启核心素养的成长,明确学习的目标与方向。同时,借助生活作为问题设计背景,也能够强化学生的课堂主体地位,借日常生活观察与思考,让学生成为化学学科的主导者,进阶启蒙学生的化学思维。具体的问题生活背景设计,要从日常生活中的细节入手进行探索。教师可以挖掘教材内容,并关注学生的日常生活轨迹,寻找能够激发起学生参与兴趣,激起学生主观能动性与求知欲的生活背景。如在进行鲁科版高中化学必修第一册“氧化还原反应”的教学中,教师便可以结合当前高中生喜爱的历史博物馆、动漫等金属材料文创周边产物,借这一趣味性元素提升课程参与度,吸引学生的目光,激发学生的求知欲。进而从生活中金属材料会发生氧化,在日常收纳、使用过程中要注意防护,并且如何应对氧化现象,展开生活问题的挖掘与思考。借此,以学生会切实接触到的生活细节作为问题背景,引领学生走进化学学科,并通过常见背景下的问题,同样以“微观”小视角了解学科、认知学科。以日常生活作为背景进行问题的设计,也能够体现课程的实践性意义,并且符合学生的认知规律,可以借实践应用,构建课程学习逻辑。

(二)以生为主导,发掘提出问题

在拥有生活作为背景的前提下,问题驱动教学过程中最重要的一步便是要由学生来主导问题的发掘。这既能够发挥问题驱动教学法的优势,同时也能够全方位锻炼学生的核心素养,提升学生的综合能力。学生在这一过程中,也能够通过细致的观察与多元化的思考,打开学习与应用思路,提出自己的观点,面向个性化成长。如何落实以生为主导,由学生进行问题的提出,则需要教师学会“放手”。教师应当尝试在课堂中给予学生信任,给予学生自由度,将自己作为一个引导者,把控大方向,适时提出建议,将更多的选择权与决定权赋予学生。同时针对学生所做出的选择与提出的想法,应当以鼓励态度为主,肯定学生的努力,让学生勇于参与,进而再逐渐引导提升学生的知识、技能与思维。借这一过程,学生也能够在不断试错之中形成良好的心理素质,进而达成化学课堂中的学科育人目标,增强学生的抗挫能力与自信心。如在进行鲁科版高中化学必修第一册“走进化学科学”的教学中,当教师利用线上教学资源与学生共同参观博物馆,走进青花瓷展厅时,教师可以首先提出问题,引导学生思考:“如此美丽的瓷器是如何制作的?”由此开启学生对生活中化学问题与元素的观察、思考与提出。此时,学生会就瓷器的图片、3D立体模型进行细致的观察,并且提出不同的猜想与问题。进而,教师可以针对学生所提出的猜想,对不成立的想法进行解析,并最终沿着化学反应的思路引导学生深度剖析瓷器的烧制过程。借此学生能够在主动思考问题、提出问题、解决问题的过程中感受化学的形成、发展与应用,并且也能够在与教师的互动中优化自身思维与知识体系。

(三)实践研项目,环环相扣探索

在知识与技能这一课程核心部分的设计之中,为了能够推动学生核心素养的落实,并且强化学生的综合成长,教师可以结合跨学科理念与项目式学习法,并且沿大单元教学思路进行实践项自的设计。借此通过项目之中环环相扣的问题串,构建整体化知识体系,强化学生的综合应用能力。并且也通过实践项目体现化学学科的实践应用属性,助力学生理解。在不断探索过程中,学生也能够总结出化学学习的思路与规律,形成有效自学能力,为创新与发展奠定基础。具体的实践项目仍然可以结合生活化背景,并由学生进行生活场景的观察与思考,提出问题与项目。接下来,在具体项目研究过程中,教师还可以在课程中引入可视化教学工具,通过思维导图的单元整体化记录,帮助学生梳理化学学习与实践应用项目的研究思路,清晰化思维构建过程。同时也借此记录下项目中环环相扣的驱动性问题,让问题串更加清晰明了。如在进行鲁科版高中化学必修第二册“饮食中的有机化合物”的教学中,教师便可以借学生感兴趣的运动会生活话题,引导学生思考并提出备战运动会过程中的化学问题—“科学饮食”,进而将此作为课程实践项目展开学习与研究。此时学生所想到的葡萄糖、蛋白质都将反映在课程学习之中,如学生在分析是否需要补充葡萄糖时,可以利用化学式的反应,探索葡萄糖在人体组织中发生的氧化反应,感受其为生命活动提供能量。进而将项目探索的问题与课程内容进行关联,并且环环相扣,从应用、认知到探析、科学利用。在整体项自的细节问题的驱动下,学生将更加透彻地理解知识与技能,并灵活应用,服务于实践。极具体验感的实践项目探索过程,也能够通过实践应用筑牢学生的思维发展,为学生总结成长发展、应用规律。

(四)社会化创新,需求引领发展

为了增强学生的创新意识与能力,问题的设计也要在初步探索与应用的基础之上结合当下的社会创新应用。以未来需求引导学生进行问题的思考,埋下成长的种子。具体的问题创新思路可以结合当下的热点科学话题。一方面,调动学生的积极性,激励学生在今后的学习与发展中也关注化学科学,并投人化学科学的研究之中。另一方面,为学生展示化学学科的实用价值,体现化学科学对当代社会的重要作用,为学生的学习与认知进行实时引导。并且教师也可以结合学生后续在日常生活中可能会应用到的创新话题,引导学生投人实践体验与创新之中,让学生切身感受到自己的能力,拉近现代化学应用与学生之间的关系。如在进行鲁科版高中化学必修三“探秘神奇的医用胶”这一项目的探索中,教师可以引导提出趣味问题,由学生来探索最新的医疗化学科学成果。以此驱动学生走向社会化创新应用,跟随时代的步伐,了解科学化学的发展趋势、导向与实践性。进而还可以就学生日常会用到的创可贴,结合化学反应等知识内容,与学生共同展开趣味项目探索。以实践需求,利用化学科学,开发新功能,以便更好地服务于日常生活。同时也通过这一创新应用问题,开启学生对化学学科的多元化探索应用。在创新问题的驱动下,学生不仅能够通过当前化学科学的发展,感悟化学学科的现实学习意义。同时也能够在新技术中对应旧知识,巩固知识与技能。

五、结论

综上所述,在当前教育背景下的高中化学实践课堂设计中,教师可以尝试以问题驱动的方式契合学科大概念的逻辑思维,同时也助力学生的学习理解过程,强化学生的应用意识。通过文章的相关分析,在实践课程应用中,教师可以通过生活作背景、以生为主导、实践研项目以及社会化创新四个视角,进行驱动问题的设计,并延伸其意义。

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