問題驅(qū)動助力高階思維成長

摘要：社會信息化的快速發(fā)展對人才培養(yǎng)提出了更高要求，在高中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，從而滿足時代發(fā)展對人才素質(zhì)的新要求。借助問題驅(qū)動手段的實施，有助于增強教學(xué)啟發(fā)性、實踐性，加深學(xué)生對科學(xué)探究方法的理解，促進學(xué)生高階思維的成長?；诖?，論文中指出，在高中化學(xué)問題驅(qū)動中，教師應(yīng)遵循精準(zhǔn)性、層次性、適度性等基本原則，并且結(jié)合對學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的了解，合理使用初步理解、深入探究、應(yīng)用實踐、過程評價的問題驅(qū)動課堂構(gòu)建模式，為學(xué)生深度學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的環(huán)境。關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；問題驅(qū)動；高階思維問題是課堂教學(xué)的重要組成，具有啟發(fā)性的問題能夠更好地釋放學(xué)生的思維潛能，促進學(xué)生對學(xué)科知識的深入探索。在傳統(tǒng)的高中化學(xué)教學(xué)中，存在問題設(shè)置過于單一、提問方式單一等問題，導(dǎo)致問題教學(xué)效果不理想的情況。新時期，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，進而可以讓學(xué)生更好地應(yīng)對信息化社會的挑戰(zhàn)。因此，教師要注重改善問題教學(xué)的方式，借助具有啟發(fā)性、精準(zhǔn)性的問題來實現(xiàn)對學(xué)生思維能力的有效驅(qū)動，加深學(xué)生對學(xué)科知識本質(zhì)的認(rèn)識，實現(xiàn)問題驅(qū)動和高階思維培養(yǎng)的有效對接，提升高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量[1]。一、問題驅(qū)動培養(yǎng)學(xué)生高階思維的應(yīng)用原則（一）精準(zhǔn)性原則以培養(yǎng)學(xué)生高階思維為目的的問題驅(qū)動設(shè)計要遵循精準(zhǔn)性原則，教師設(shè)計的問題要含義明確，并且重點突出。在高中化學(xué)教學(xué)中實施問題驅(qū)動，目的是激活學(xué)生的主動思考，讓學(xué)生在問題的探索中捕捉有效的信息，完成對學(xué)科知識、思想的有效構(gòu)建。假設(shè)教師提出的問題不夠精準(zhǔn)，則會給學(xué)生帶來誤導(dǎo)，致使學(xué)生找不到明確的思考方向，從而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此教師要認(rèn)真研讀新課標(biāo)的要求，提煉教學(xué)內(nèi)容中的關(guān)鍵學(xué)科知識，圍繞重點來設(shè)計問題，從而實現(xiàn)對學(xué)生思維的有效驅(qū)動[2]。（二）層次性原則層次性原則是指教師在問題設(shè)計中應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生思維的差異來設(shè)計逐層遞進的問題。每一個學(xué)生都有自己的認(rèn)知規(guī)律，并且學(xué)生對事物的認(rèn)知過程往往是由淺入深、從簡單到復(fù)雜的，因此為了使學(xué)生的高階思維獲得更好地發(fā)展，教師在問題設(shè)計時要遵循層次性的原則，充分考慮學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，按照層層遞進的方式來設(shè)計教學(xué)問題。在實際的高中化學(xué)教學(xué)中，教師可以首先設(shè)計主問題，借助主問題來體現(xiàn)教學(xué)重點知識，并且將主問題拆分成一系列的子問題，由此，能夠組合成一套具有層次性、遞進性的問題，使學(xué)生在建構(gòu)知識的過程中獲得思維深度發(fā)展[3]。（三）適度性原則以培養(yǎng)學(xué)生高階思維為目的的問題驅(qū)動要遵循適度性原則。一方面，教師提出問題的數(shù)量要適度。在高中化學(xué)教學(xué)中，假設(shè)教師設(shè)置的驅(qū)動性問題較少，會導(dǎo)致學(xué)生缺乏足夠的思考，驅(qū)動性問題過多，也會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭倦的心理。因此，教師要結(jié)合對學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的了解，對驅(qū)動性問題的數(shù)量進行合理調(diào)整。另一方面，教師設(shè)計的驅(qū)動性問題難度要適當(dāng)，避免出現(xiàn)問題太難或者太簡單的情況，影響學(xué)生高階思維的發(fā)展。二、應(yīng)用問題驅(qū)動培養(yǎng)學(xué)生高階思維的策略學(xué)生的思維能力發(fā)展遵循從低階到高階的規(guī)律，在高中化學(xué)教學(xué)中，教師要注重借助問題驅(qū)動的方式，讓學(xué)生在辨識記憶、概括關(guān)聯(lián)、解釋說明的基礎(chǔ)上，學(xué)會對科學(xué)現(xiàn)象進行分析解釋、預(yù)測評價和遷移創(chuàng)新，進而實現(xiàn)對學(xué)生高階思維的有效培養(yǎng)。因此在高中化學(xué)教學(xué)中，教師可以按照“初步理解—深入探究—應(yīng)用實踐—過程評價”的模式來實施問題驅(qū)動，從而培養(yǎng)學(xué)生的高階思維[4]?！痘瘜W(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》是蘇教版高中化學(xué)必修第二冊專題六“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”中的第三單元。本單元的內(nèi)容是化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化，需要學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移的角度來認(rèn)識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本質(zhì)，以及理解這種轉(zhuǎn)化的實際應(yīng)用價值，學(xué)會將所學(xué)知識應(yīng)用到實際生活中去。在本單元的教學(xué)中，通過問題驅(qū)動的方式來實現(xiàn)對學(xué)生高階思維的培養(yǎng)，可以讓學(xué)生更好地理解電化學(xué)基礎(chǔ)的相關(guān)知識，提升教學(xué)質(zhì)量。（一）初步理解：創(chuàng)設(shè)問題情境，激活探索意識初步理解的目的是讓學(xué)生進入到知識探索的狀態(tài)中來，思維實現(xiàn)從感性到理性的轉(zhuǎn)化。在這個過程中，教師可以借助問題情境創(chuàng)設(shè)的方式來提升學(xué)生的探索動機，并且鼓勵學(xué)生大膽分享自己對于情境的看法，從而讓學(xué)生借助對問題情境的分析，將新舊知識關(guān)聯(lián)在一起，為學(xué)生深入探究做好準(zhǔn)備。教師在問題情境創(chuàng)設(shè)的過程中要關(guān)注學(xué)生的興趣需求，并且加強對教學(xué)內(nèi)容重點的分析，提煉出核心問題，將核心問題體現(xiàn)在問題情境當(dāng)中，為學(xué)生的學(xué)習(xí)指明方向，從而更好地發(fā)揮出問題情境創(chuàng)設(shè)的作用[5]。例如，在《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》單元第一課時《原電池原理及應(yīng)用》的教學(xué)中，基于新課標(biāo)的要求，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的微觀辨識與宏觀探析素養(yǎng)，讓學(xué)生學(xué)會從微觀角度來建構(gòu)并完善原電池的認(rèn)知模型。因此在問題情境創(chuàng)設(shè)的過程中，教師也要注重激活學(xué)生的微觀學(xué)習(xí)意識，從而落實本課時的教學(xué)目標(biāo)。結(jié)合上述分析，教師可以采取如下的問題情境創(chuàng)設(shè)方式：首先，借助多媒體手段，向?qū)W生展示簡易伏打電池工作時的微觀動畫，讓學(xué)生可以初步從微觀角度來觀察電池的工作狀態(tài)。然后，再向?qū)W生提出問題：“借助之前的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道伏特受到‘生物電’這一現(xiàn)象的啟發(fā)，經(jīng)過多年的研究，發(fā)現(xiàn)金屬鋅和金屬銅在插入到電解質(zhì)溶液中之后可以產(chǎn)生電流，在這個過程中，實現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，為了紀(jì)念他的發(fā)現(xiàn)，我們將這個裝置稱為伏打裝置，那么你是否可以結(jié)合觀看到的動畫以及這個小故事，寫出來該裝置的電極反應(yīng)式？”在提出問題之后，教師給學(xué)生充足的時間來進行思考，讓學(xué)生去完成銅鋅原電池電極反應(yīng)式的書寫并展示出來。接著，教師繼續(xù)向?qū)W生提出問題：“借助對伏打電池放電時候的微觀動畫進行觀察，你可以發(fā)現(xiàn)在電池放電的時候，溶液中的微粒具有怎樣的運動狀態(tài)？借助對這些現(xiàn)象的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)原電池具有怎樣的工作原理？”如此，就借助問題情境創(chuàng)設(shè)的方式，引出了本節(jié)課要探究的主問題：原電池的工作原理，也成功激活了學(xué)生的探究意識，為學(xué)生后續(xù)的深入探究做好了鋪墊。（二）深入探究：借助多元問題，驅(qū)動理論探索深入探究環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生高階思維的主要環(huán)節(jié)，教師要注重借助多元化的問題來幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系，讓學(xué)生在層層遞進的探索中完成思維的進階。在這個過程中，教師要尊重學(xué)生的主體性，并且重視師生、生生在問題探索中的交流互動，讓學(xué)生可以更好地參與到問題的探索中去，挖掘?qū)W生的思維潛能。同時，教師也要注重結(jié)合學(xué)生探索問題的需要，設(shè)計多元化的學(xué)習(xí)活動，讓學(xué)生可以在豐富的實踐體驗中完成對問題的探索，使驅(qū)動性問題能夠更好地發(fā)揮其功能和作用。例如，在《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》這一單元的第二課時《電解池原理及其應(yīng)用》的教學(xué)中，在學(xué)生借助問題情境了解了要探究的主題之后，教師可以借助驅(qū)動性問題鏈的方式來引導(dǎo)學(xué)生完成對電解池原理的深入探索。問題一：已知，磷酸鐵鋰電池屬于二次電池，既可以實現(xiàn)放電來提供能量，也可以進行充電，實現(xiàn)儲能，那么磷酸鋰電池的構(gòu)造和能量變化是怎樣的？在提出問題之后，教師可以給學(xué)生一些時間來進行思考和猜想，讓學(xué)生可以結(jié)合自己對已有信息的分析來建立假設(shè)模型，之后再借助多媒體手段，向?qū)W生展示磷酸鐵鋰電池的構(gòu)造，并向?qū)W生介紹電解池的概念以及構(gòu)造。問題二：觀看磷酸鐵鋰電池工作的微觀現(xiàn)象，想一想，在電池充電的時候，微粒的運動狀態(tài)是怎樣的？充電時候的電極反應(yīng)式如何來書寫？教師要為學(xué)生提供相關(guān)的視頻動畫，讓學(xué)生知道電池充電時陽離子和陰離子的運動方式，并且讓學(xué)生可以根據(jù)這些信息寫出電極反應(yīng)式。問題三：根據(jù)上述的信息，你認(rèn)為原電池的工作可以分成哪些步驟？這一問題需要學(xué)生結(jié)合之前的探索成果，總結(jié)電解池的工作原理，并且分析電解池的工作步驟，完成對知識的梳理。在學(xué)生探索這一問題的過程中，教師還可以向?qū)W生提出子問題：實際上，電解裝置在我們的生活中有廣泛的應(yīng)用，比如我們可以借助電解原理來從金屬鹽溶液中得到純的金屬，那么如果讓你來進行操作，你會如何實現(xiàn)這個目標(biāo)？在你設(shè)計的裝置進行工作時，可以觀察到怎樣的現(xiàn)象？借助這些子問題的提出，能夠讓學(xué)生更好地建立并完善電解池的認(rèn)知模型，提升學(xué)生的思維水平。問題四：是否可以使用電解池來制備氯氣、氫氣、氫氧化鈉等物質(zhì)？如果不能，是否可以通過更改裝置的方式來完成上述的任務(wù)？借助這一問題，可以讓學(xué)生結(jié)合對電解池原理的認(rèn)識，探索電解池知識的更多應(yīng)用，在這個過程中加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。學(xué)生通過對各種物質(zhì)進行分析，能夠認(rèn)識到要想完成對氯氣、氫氣、氫氧化鈉等物質(zhì)的制備，需要將陽極區(qū)域和陰極區(qū)域隔離開，不然會發(fā)生安全隱患。如此，借助一系列問題的提出，可以讓學(xué)生按照由淺入深的方式，完成對教學(xué)內(nèi)容的深入探索。在學(xué)生探索問題的過程中，教師要注重結(jié)合學(xué)生的實際情況，通過增加子問題、加深問題難度、追問等手段來進一步增加課堂的思維含量，讓學(xué)生更好地參與到知識探究中去，實現(xiàn)對學(xué)生高階思維的有效培養(yǎng)。（三）應(yīng)用實踐：構(gòu)建科學(xué)模型，促進遷移創(chuàng)造遷移創(chuàng)造是高階思維的重要組成部分，在高中化學(xué)教學(xué)中，教師要善于借助問題驅(qū)動的方式，引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程進行完整的梳理和總結(jié)，讓學(xué)生可以建構(gòu)所學(xué)知識的學(xué)習(xí)模型，形成完善的知識體系，從而促使學(xué)生完成對化學(xué)知識、思想的遷移和創(chuàng)造，讓學(xué)生學(xué)會運用所學(xué)知識去解決生活中的實際問題。在這個環(huán)節(jié)，教師要關(guān)注學(xué)生的個性化需求，注重為學(xué)生創(chuàng)造個性化的學(xué)習(xí)空間，讓每一個學(xué)生都可以獲得優(yōu)質(zhì)的遷移創(chuàng)造體驗，促進學(xué)生高階思維的成長。例如，在《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》這一單元的第二課時《電解池原理及其應(yīng)用》的教學(xué)中，在學(xué)生完成了對電解池原理的探索之后，教師可以借助問題驅(qū)動的方式，引導(dǎo)學(xué)生對知識進行遷移運用。教師將學(xué)生分成小組，并且向?qū)W生提出問題：電解的知識在我們生活中有廣泛應(yīng)用，電解的原理還可以用到粗銅的精煉上，已知粗銅中含銅量為98.5%，里面還含有鐵、銀等雜質(zhì)，那么如何才能夠使用電解的方式來獲得純銅？請每個小組獨立設(shè)計方案，看看如何更好地完成任務(wù)。借助這一問題的實施，則可以讓學(xué)生在實驗方案的設(shè)計中進一步完善電解池模型，并且將其應(yīng)用到實際問題的解決中去，促進學(xué)生對知識的深度構(gòu)建。（四）過程評價：引導(dǎo)自主反思，優(yōu)化思維方式通過引導(dǎo)學(xué)生進行自主反思，可以促進學(xué)生評價思維、結(jié)構(gòu)思維等高階思維的成長，優(yōu)化學(xué)生思考問題的方式。在以往的高中化學(xué)教學(xué)中，大多是教師對學(xué)生進行單一的評價，學(xué)生缺乏自主評價以及相互評價，導(dǎo)致學(xué)生缺乏評價思維意識，阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。對此，教師應(yīng)正確認(rèn)識自主反思對學(xué)生高階思維成長的重要性，為學(xué)生創(chuàng)造良好的自主反思空間，激勵學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程進行全面的分析，促使學(xué)生提煉出學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)策略，進而促進學(xué)生高階思維的成長。在《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》這一單元的教學(xué)中，教師可以向?qū)W生提出如下問題，促使學(xué)生實現(xiàn)對學(xué)習(xí)過程的自主反思：在本節(jié)課（本單元）的學(xué)習(xí)中，你都學(xué)到了哪些知識？這些知識之間存在怎樣的關(guān)聯(lián)？在學(xué)習(xí)的過程中，你遇到了哪些阻礙？學(xué)習(xí)到的知識可以用來解決生活中的哪些問題？你認(rèn)為自己在知識建構(gòu)方面還存在怎樣的不足？你接下來還想要了解關(guān)于“化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化”的哪些內(nèi)容？借助這些問題的提出，可以讓學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程進行全面反思，讓學(xué)生建立起完善的知識框架，進而促進學(xué)生高階思維的成長。在學(xué)生進行自主反思的過程中，教師也要注重引導(dǎo)學(xué)生之間進行交流討論，促使學(xué)生之間發(fā)生思想上的碰撞，讓學(xué)生在成果交流中找到更加適合自