指向高中生高阶思维养成的高中化学“问题化”教学策略研究

摘

要：随着新课标教育改革的深入，高阶思维培养逐渐受到教师的重视。高阶思维是较高层次的认知能力，对学生的学习效率、学习质量具有一定促进的作用，能够有效改善以往的教学模式。基于此，文章从转变教学模式，设计教学问题、实验问题、生活问题等方面，探究了高中生高阶思维养成的高中化学“问题化”教学策略。关键词：高阶思维；高中化学；“问题化”教学一、“问题化”教学模式对学生发展化学高阶思维的作用高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力，由解决问题的能力、决策能力、质疑精神、创新精神等方面构成，包含记忆、理解、应用、分析、评价、创造六个层次。其中记忆、理解、应用三个层级处于低思维水平，被认定为低阶思维，而分析、评价、创造处于思维的高水平，被认定为高阶思维。经济、科技发展的日新月异，社会竞争、国际竞争形势严峻。在此背景下，高阶思维培养对学生学习效率的提高具有积极意义，可以更加有效地提高学生的核心素养，使学生适应社会的发展。教师在教学的过程中，要立足发展学生思维，促使学生感悟相关内容，运用思维灵活、自然地解决问题，避免刻板地记忆知识、解决问题。“问题化”是随着新课标改革而被教师广泛应用的教学模式，是指精心设计的一系列类型丰富的高质量教学问题，其贯穿于整个课堂教学，重视学生高阶思维能力、解决问题能力和认知能力的培养，是能够实现学生深度理解教学内容的教学模式。“问题化”教学可以有效培养学生的高阶思维，锻炼他们分析、解决问题的能力。二、“问题化”教学培养学生化学高阶思维的策略（一）转变教学模式，培养创造精神传统教学模式下，教师以照本宣科为主要教学模式，多运用说教式的教学方法，这使学生在课堂上处于被动地位，缺乏活跃思维的时间和空间，不利于学生形成质疑精神，无法培养学生的创新能力和高阶思维。随着新课程的改革深入和社会发展，高阶思维能力成为高中化学教学的重要目标之一。创新能力是高阶思维的重要组成部分，而质疑精神是培养学生创新能力的基础，因此教师在实际的化学教学中，要为学生预留充分的提问时间和空间，引导学生对化学知识、现象提出质疑或问题，培养学生提出假设的勇气，发散学生的化学思维，促使学生形成高阶思维。例如，人教版高中化学高一必修二“认识有机化合物”一课将有机化合物碳原子成键特点、烷胺结构等内容作为重要的内容之一。教师在教学这部分内容时，可以鼓励学生勇敢提出假设和疑问。教师可以询问学生看到课题后有什么疑问，学生会根据教师的引导发散思维，并根据自身的知识结构提出如下问题：“有机化合物是什么？有機化合物会产生什么？有机化合物可以做什么？有机化合物与有机肥具有什么联系？对生活有什么影响？”通过对课题的质疑，学生活跃了化学思维，调动了对后续学习的好奇心，愿意主动探究和学习有机化合物的相关知识，如分析烷胺的作用等，从而在质疑精神的基础上形成创新精神，达成高阶思维的培养目标。（二）设疑开展实验，培养创造能力化学实验是开展化学教学的基础，是验证化学理论和化学思想的重要途径，也是验证设定猜想的有效途径。在化学教学中，根据教学内容的差异性，衍生出多种实验方法，如演示实验、探究实验、趣味实验等。教师在开展实验活动的过程中，可以适当给学生一定的空间，引导学生提出假设、验证假设，培养学生的创造能力，促使学生形成高阶思维。1.运用趣味实验创设问题情境趣味实验是教师根据教学内容，利用学生课余时间完成的小实验，具有一定的生活性和趣味性，主要用于验证学生的假设和想法，以满足学生的好奇心。趣味性实验不受课堂的时间影响，学生可以根据自己的主观意识进行调整、延长实验时间，这是培养学生高阶思维的重要途径之一。2.利用探究实验创设问题情境探究性实验活动是指学生在不知道结果的前提下，自主实验、分析、探究，总结出结论的实验方式，对学生化学思维的提升具有促进作用，对学生的化学创造能力具有一定的培养作用，可以有效培养学生的高阶思维。化学教师在实际教学中，可以将探究性实验融入教学中，以充分发挥学生的主观能动性。但这并不代表教师要放任学生的自由实验，教师可以根据实验内容设置实验问题，为学生的探究性实验提供导向，使学生在实验中明确实验方向，以锻炼学生的分析、创造能力，使学生形成高阶思维，从而实现教学目标。例如，人教版高中化学高一必修一“铁及其化合物的性质”的实验活动，以探究铁及其化合物的性质为实验目的。在确定实验目标后，教师可以提出具有导向性的教学问题：“加入2mLCuSO4后，放入铁丝会产生什么反应？加入3mLFeCl3，放入铜块会产生什么现象？”这在确保实验向实验目标推进的基础上，充分发挥学生的主观能动性，使学生在探究活动中提高分析能力以及探究能力，形成高阶思维。3.利用演示实验创设问题情境演示实验就是教师向学生展示实验步骤、实验现象、实验结果的实验方式，虽然学生难以参与演示实验，但它是化学教学不可或缺的一部分。演示实验多用于实验过程较为危险的实验，以让学生了解实验的步骤、反应等。教师在开展演示实验时，可以让学生根据实验目的提出设想和猜测，以培养学生的质疑能力，同时为学生后续发展创新能力、高阶思维奠定基础。例如，人教版高中化学高一必修二的“乙醇、乙酸的主要性质”一课主要围绕乙醇和乙酸的性质为目的展开实验，实验涉及了酒精灯、乙醇、碎瓷片等物品，具有一定的危险性。因此教师在开展演示实验时，可以让学生勇敢表达对实验的观点和设想，如对实验顺序、实验现象的设想等，以充分发挥学生的主观能动性，发散学生的化学思维，加强学生的质疑精神，使学生形成创新精神和高阶思维。（三）设计教学问题，小组合作学习教学问题是推动教学活动开展的重要方法，是增加师生互动频率的重要途径，对学生分析以及解决问题能力具有较强的提升作用。教师在提出问题后，学生可以通过分析、探究等方式解决问题，从而提高分析能力。高中化学具有一定的复杂性、理论性、逻辑性和抽象性，对学生而言，独立解决教师提出的教学问题具有一定难度，学生容易产生心理压力。这不利于发散的学生思维、培养他们分析问题的能力。针对这一情况，教师可以将小组合作学习融入化学课堂中，通过小组合作的方式降低教学难度。通过小组成员的沟通、交流，学生能够更加深入地分析教学问题，形成高阶思维。例如，人教版高中化学高二必修二的“分子结构与物质的性质”一课围绕原子结构的构造原理、掌握原子核外电子的能级分布等内容展开。这部分内容是在学生已有原子知识结构的基础上，更加深入地探究原子结构。教师在教授这部分内容时，可以将问题情境的方式导入课堂，帮助学生回忆原子的相关知识，促使学生进行知识的迁移。具体而言，教师可以将学生依据就近原则分为四人一小组，以小组的形式开展课堂教学。通过小组沟通、交流的方式，让学生完成原子向原子性质相关知识推导的过程。这可以降低化学知识的难度，培养学生的高阶思维。（四）设计历史问题，分析化学来源我国著名化学家傅鹰先生说：“化学可以给人以知识，化学史更可以给人以智慧。”在高中化学中融入化学史教学，有利于将学生已掌握的化学理论进行延伸拓展，使学生突破已有理论的静态局限性，进而能够分析化学理论的来源和演变过程。教师在教学中渗透科学的思维和态度，能够让学生在理解化学知识的基础上向高阶思维过渡，从而达到教学目标。例如，人教版高中化学高一必修一“物质的分類及转化”一课介绍了丁达尔效应发展史，教师在教学这部分内容时，可以设计问题情境，使学生深入了解、分析丁达尔效应的起源和发展过程，如“丁达尔效应是什么？丁达尔效应在生活中有什么作用？怎样观察丁达尔效应？”通过问题导向，学生分析、探究丁达尔效应背后蕴含的科学精神和科学态度，感悟丁达尔先生假设、推测、实验得出结论的思维历程，加深对丁达尔效应的认知和感悟，最终形成化学的高阶思维。（五）设计生活问题，评价生活现象化学学科发源于生活，经过化学家的推测、实验、推导得到化学结论，并应用于生活。教师在实际教学中，可以将化学课堂与实际生活有机结合，利用生活元素创设问题情境，以问题为导向，利用学生已有的生活经验降低化学知识难度，促使学生将化学相关知识应用于生活中，解决生活中的实际问题，实现学生解决问题的全面性和多面性，将学生的化学知识学以致用，使学生的化学思维由低阶思维转化为高阶思维。例如，人教版高中化学高三选择性必修三“糖类”一课围绕糖类水解反应、葡萄糖反应、葡萄糖检验等相关知识展开。糖类是学生在生活中经常接触的物品，但大部分学生对糖类缺乏深入了解，对此教师可以围绕学生身边的糖类创设问题情境，以趣味性的问题调动学生思维的活跃性：“葡萄糖与生活中的糖果有什么区别？蔗糖、白糖、葡萄糖三者具有什么关系？蔗糖与白糖的成分是什么？”让学生用所学的知识评价生活物品。教师也可将生活元素融入课堂：“生活中哪些食物含有葡萄糖？哪些食物含有蔗糖？”让学生的低阶思维实现向高阶思维的过渡。（六）运用多元评价，形成正确认知评价是教学中的重要环节之一，是学生形成自我认知、完善自我的重要途径。通过评价，学生能够明确自身的不足，并针对性地完善自我，发展自身的高阶思维能力。而教师通过评价可以掌握学生的学习情况，明确学生的优势和劣势，及时调整化学教学策略。传统教学中，教师仅以成绩为标准评价学生的学习程度。而随着社会、教育的发展，传统的评价方式难以满足学生的多元发展需求，因此教师要积极构建多元评价体系，多方面、多角度地评价学生，使学生对自身形成正确的认知，提高学生的自我评价能力，发展学生的高阶思维。例如，在人教版高中化学高一必修二“基本营养物质”一课中，教师在开展教学时，可以精心设计教学问题，让学生以小组探究的方式分析并解决问题。在小组充分沟通、分析问题后，小组成员可以自愿就教学问题的探究成果进行汇报，教师则根据学生汇报的内容及时给予学生鼓励和肯定。通过多组的汇报对比，教师可以