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1、高中化学论文：指向问题解决能力提升的教学策略“问题解决”是学生发展“实践创新”核心素养的基本要点，其主要表现是具有强烈的问题意识，敢于质疑；善于发现与提出问题，能综合运用所学知识合理地解决问题。普通高中课程方案（2017年版2020年修订）在培养方案中提出“敢于批判质疑，探索解决问题，善于反思，具有一定的创新精神和实践能力”，在课程内容确定原则中指出“注重培养学生分析问题、解决问题的能力”，在课程实施与评价中提出“考试命题应注重紧密联系社会实际与学生生活经验，强调综合运用知识分析解决实际问题能力的考查，要利于促进学生核心素养的发展”。“问题”“问题解决能力”是新课程教学改革中的热点词汇，以高中
2、化学学科为例，普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）中也有“问题解决”的相关论述：如“具有较强的问题意识”“能发现和提出有探究价值的问题”“能提出处理或解决化学问题的方案”“能分析和解决生产、生活中的实际问题”“提高学生分析问题和解决问题的能力”等等。由此可见，培养学生问题解决能力已成为发展高中学生核心素养的重要课题，也是高中化学教学的目标追求。一、培养高中学生问题解决能力的意义高中学生的问题解决能力是可以通过后天的学习和培养慢慢形成和发展的，培养高中学生问题解决能力是学生适应高考考查的必然要求，是支撑学生终身学习的重要力量，是发展学生核心素养的应然要求。（一）培养问题解决能力是学
3、生适应高考的必然要求中国高考评价体系指出“关键能力是指学生在面对与学科相关的生活实践或学习探索问题情境时，高质量地认识问题、分析问题、解决问题所必备的能力”，关键能力的核心就是解决问题的能力。化学学科的关键能力就是要求学生在面对与化学学科相关的问题情境时，具备发现与识别问题、分析与解决问题的能力，它是支撑学生终身发展的能力，是学生核心价值培育、学科核心素养发展必备的能力基础。高考各学科考试命题的原则是以学科核心素养为导向，以真实情境为载体，以实际问题为任务，以学科知识为解决问题的工具，其核心就是突出对学生运用学科知识解决真实情境下的问题解决能力的考查，因此，培养学生问题解决能力是引导学生适应高
4、考的必然要求。（二）培养问题解决能力是支撑学生终身学习的重要力量问题是学习的起点，问题也是促进学生终身学习的不竭动力，可以说，学习的过程就是一个个问题解决的过程。学会学习是教学的追求，问题解决学习是形成和发展核心素养的一种不可替代的学习方式，它需要学习者亲身去体验、去感悟，学会通过各种方法获取有用信息，寻找证据，基于学科观念和思维方法解决问题，具有体验性和过程性特点。进入21世纪，我们倡导终身学习，学生未来生活中遇到的问题往往是复杂的、综合的、结构不良的，甚至具有不确定性。问题的解决离不开经验、知识与技能，这些经验、知识与技能从哪里来？很明显，得从学习中来，从实践中来，从过往一个个问题解决中积
5、累和建构而来，因此，终身学习能力是解决问题的基础保障，问题解决能力又是支撑一个人进行终身学习的重要力量。（三）培养问题解决能力是发展学生核心素养的应然要求解决问题的过程就是生发新知识、新方法、新思维的过程，就是形成和发展核心素养的过程，判断高中学生是否具备核心素养，其中一个重要指标就是高中学生是否具有了解决问题的能力。核心素养发展必须而且只能在问题解决中实现落地，核心素养导向的学科教学倡导将学科知识的学习过程转变为问题解决的过程，因此，学生问题解决能力的高低直接影响着学生核心素养发展的水平，培养学生问题解决能力是发展学生核心素养的应然要求。二、培养高中学生化学问题解决能力的策略就化学教学而言，
6、培养高中学生化学问题解决能力的策略主要有：开展真实情境下的化学问题解决教学，以高质量的问题引发学生深度学习，通过评价促进学生改进学习方式，鼓励学生自己提出问题。（一）开展真实情境下的化学问题解决教学问题是启发学科思维的金钥匙，化学问题往往隐含在真实陌生的情境之中，解决化学问题是学生进行化学学习和探究的旨归，因此，真实情境下的化学问题解决教学就显得尤为重要。真实情境下的化学问题解决包含“识别问题”“获取信息”“设计解决方案”“实施方案”“反思并优化方案”“实施优化后的方案”“归纳与总结”等主要过程。问题从哪里来？因此，教师首先需要将主干知识设计为问题（即知识问题化），以问题驱动学生思考，问题设计
7、是否恰当是开展基于问题解决的高中化学教学的前提和关键，不然课堂教学将“无的放矢”。什么样的问题能够促使学生陌生情境下化学问题解决能力的提高呢？这就需要教师将问题隐含在一定的情境中（即问题情境化），情境问题一般分为真实的情境问题和人工设计的情境问题，真实的情境问题是从现实世界中发现的真实问题和这一问题的境脉，它存在或生发于生产生活实践中。什么样的问题情境能够促使学生产生持续的探究兴趣？只有让学生在真实的问题情境（即情境真实化）中进行问题解决学习，才能使学生像科学家一样进行有意义的知识建构，并将习得的知识技能、思维方法迁移应用到化学问题的解决中去。例如，在“Fe2+与Fe3+的性质及转化”教学中，
8、笔者创设了“老师办公桌上的绿萝叶子变黄了”的教学情境，这一教学情境是来自真实的生活世界，提出的问题是“了解绿萝叶子变黄的可能原因，可以采取什么补救措施？”。学生通过查阅资料了解到绿萝叶子变黄的可能原因是缺铁，可以施加硫酸亚铁溶液来补救，紧接着笔者创设了“老师施加了硫酸亚铁溶液后，绿萝还是黄的呀”这一认知冲突情境，引发学生思考“为什么硫酸亚铁溶液未能发挥作用”。这一问题的解决需要学生基于铁元素的价态分析，Fe2+很有可能被空气中的氧气或溶液中溶解的氧气氧化了，学生具身体验“检验Fe2+被氧化”“将被氧化了的硫酸亚铁溶液复原”的实验活动，建构起“Fe2+与Fe3+的性质及转化”的知识体系，由此迁移
9、到“实验室如何配制和保存硫酸亚铁溶液”这些陌生的真实情境问题解决中去。真实情境下的化学问题解决教学有利于学生在解决真实问题的学习过程中习得活的知识与技能，进而真正激发学生的学习兴趣和求知欲望，有利于引导学生在真实情境问题中及问题解决的探索过程中巩固旧知，发展新知，形成结构化的知识体系，有利于学生学习和掌握真实情境问题解决的策略，提高解决化学问题的能力，特别是在陌生情境下的解决化学问题的能力。（二）以高质量的问题引发学生深度学习培养学生运用化学学科知识、思维方法解决陌生情境下的化学问题的能力是当今高中化学教学的重要目标，也是落实立德树人的根本任务和发展学生核心素养的育人要求。实际问题的解决必须以
10、深度学习为前提，培养问题解决能力需要依靠深度学习。国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见明确指出：“要积极探索基于情境、问题导向的互动式、启发式、探究式、体验式等课堂教学，优化考试内容，重点考查学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力。”要实现育人方式的转变，必须以学生核心素养发展为出发点，通过设计高质量的问题，使学生思维向深处漫溯，促进学生走向深度学习，扎实推进基于问题解决的课堂教学。高质量的问题应该具有哪些基本特征呢？高质量的问题应该是基于真实情境中的问题，是结构化的问题，是层次化的问题。教师设计高质量问题的策略主要有：将教学知识设计为问题，根据学生的认知发展规律和生活经
11、验，创设真实情境，将问题隐含在真实情境之中；将教学内容编制成一个个、一组组彼此关联的结构化的问题，让每一个问题都成为学生思维生发与进阶的阶梯，进而促进知识的自我建构；对问题要求的思维活动水平进行分析，将问题进行层次化的设计，以推动学生的思维发展。例如，在进行学生必做实验“一定物质的量浓度溶液的配制”教学中，如果仅仅是让学生照着教科书所描述的实验步骤进行实验，最后归纳出“计算称量溶解冷却转移洗涤再转移振荡定容摇匀装瓶”的实验流程，学生就无法理解每一步操作的目的和原因。只是动“手”（操作），没有动“脑”（思考），也没有动“嘴”（表达），也就无法保持学习的兴趣，学生的学习只是停留在浅层，无法引发学生
12、的深度学习，这样也就丧失了学生必做实验的教育价值。倘若用“0.1mol/L的氯化钠溶液处理鲜切苹果，对苹果褐变和风味劣变的抑制效果最佳”创设教学情境，提出学习任务：“如何精确配制1L 0.1mol/L的氯化钠溶液？”通过设计一系列高质量的问题，开展“小组讨论”“展示汇报”“质疑论证”等活动探索精确配制溶液的过程：（1）要想精确配制溶液，必须保持哪两个物理量精准？什么仪器可以做到？（引导学生选择电子天平而不是托盘天平，基于烧杯和量筒的不精准性探究设计能够准确定容的容器，即容量瓶。）（2）溶解放热对溶液体积和容器容积的影响如何消除？（引导学生认识“冷却”以及“溶解和定容不使用同一容器”的必要性。）
13、（3）溶液转移带来的残留问题如何消除？（引导学生认识“洗涤”的必要性。）（4）如何确保定容前容量瓶中的溶液是均一的？（引导学生认识定容前“振荡”操作的必要性。）（5）定容如何操作以确保溶液体积精确？（让学生认识到“胶头滴管”的作用。）以上问题的设计，引导学生在实验操作过程中融合了深度的思考，促进了学生的深度学习，“如何精确配制一定物质的量浓度的溶液”这一问题得以解决。教学评价是高中化学课堂教学的重要环节，起着导向与质量监控的关键作用，教学评价有利于促进学生改进学习、完善学习。新课程标准倡导“教、学、评一体化”，因此，教师要认真研究怎么“评”、设计评价任务，并有效开展基于化学学科核心素养的日常学
14、习评价。设计评价任务要关注不同复杂程度化学真实问题的解决，评价目标的确定要与教学目标要求、学业要求保持一致，评价方式不能仅限于纸笔测验，而要更多引入活动表现评价和学习档案评价，注重结果评价，更要注重过程性评价，特别是要关注学生在学习活动中发现问题、分析问题和解决问题方面的表现。通过提问、追问、作业、课后交流等方式使学生思考问题的角度和方法外显出来，以便教师及时改进教学方式。例如，在氧化还原反应教学中，笔者制定了如表1所示的评价方案。表1 氧化还原反应的评价方案在“揭示氧化还原反应的本质”的学习任务评价中，提出问题：氧化还原反应中为什么有元素化合价的变化？然后对学生的回答进行点评，并布置课堂练习
15、：绘制对氧化还原反应的认识发展的图示；在“建立氧化还原反应认识模型”的学习任务评价中，提出问题：氧化还原反应中化合价升高和降低的总数以及反应中电子得失或转移的数目相等吗？然后设计课时作业和单元测试卷诊断并发展学生对氧化反应认识的结构化水平；在“运用氧化还原反应原理解决实际问题”的学习任务评价中，提出问题：怎样将汽车尾气中的有害物质转化为无毒无害的物质？并引导学生进行汽车尾气绿色化处理的方案设计活动。通过实施日常学习评价，可以诊断学生学科核心素养表现，为基于问题解决的课堂教学提供了依据，并促进学生进行自我反思和知识的意义建构，转变和改进化学学习方式，进而实现“以评促学，以评促教”。（四）鼓励学生
16、自己提出问题爱因斯坦曾说，“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，为了能让学生敢于提出问题，善于提出问题，需要为学生营造一个平等、宽松、合作、安全的学习氛围，需要为学生的阅读、思考和表达预留足够的时间。学生提出问题是指由教师创设学习情境，学生自主地提出问题，并思考、分析和解决问题的过程。学生提出问题的过程是引发学生深度学习的催化剂，也是高阶思维发展的助力器。让学生自己能够自主提出问题的关键在于教师对学生问题意识的培养，让学生“善于问”，在于教师对教学活动的合理设计，让学生“有问题问”，在于教师对学生错误的宽容，让学生“敢于问”。学生提出的问题质量的高低，直接影响着问题解决学习的成效，为了促进
17、学生提出高质量的问题，教师应当为学生多样化的学习方式搭建亲身实践的平台，让学生在活动和任务中提出问题，并通过追问和反问等方式始终凝聚学生的注意力，促进学生对问题的深度思考，由此产生新的问题。如探究氯气性质时，笔者将氢氧化钠溶液注入集满氯气的软塑料瓶中，拧紧瓶盖后用力振荡，观察到软塑料瓶变瘪了，气体颜色褪去了。然后让学生针对这一现象提出自己想要了解的问题，学生经过思考、交流、讨论后提出了探究性的中心问题：怎么预测与实证氯气的性质？并衍生出以下问题组：（1）软塑料瓶变瘪的原因是什么？是氯气溶于水还是氯气与水反应？（2）如果是氯气与水反应，如何证明？（3）如果是氯气与氢氧化钠溶液反应，如何设计实验证
18、明？（4）氯气的水溶液酸碱性如何？如何证明？（5）氯气的水溶液具有漂白性，如何证明？（6）氯气的水溶液使氢氧化钠的酚酞溶液褪色是因为氯气的漂白作用吗？如何证实？教学的艺术不在于“传授”，更多的是唤醒和激励，是鼓励学生自己提出问题。通过以上问题的提出和解决把课堂变成了一个引发思考、活跃思维、发展思维的场域，学生的问题解决能力和核心素养悄然中得以形成与发展。三、结语培养和提高学生问题解决能力是一项需要长期坚持的教学任务。问题解决能力的形成和提高并不是一两节课就能做到的，更需要教师在日常的教学活动中秉持新课程理念，把学生置于真实的问题情境中，启发学生从真实情境中发现问题、分析问题和解决问题，努力营造开放、自由的学习环境，鼓励学生自己提出问题，只有这样，学生在面对陌生情境下的问题时才能不慌乱，才能从容应对，解决问题的能力才会逐步提高。在新高考新课标新教材的大背景下，在高中化学教学中积极开展基于问题解决的教学实践，有利于调动学生积极主动地参与课堂教学活动，激发学生的学习兴趣，提升化学知识的结构化水平，促进学生进行有意义的知识建构，最终实现从知识到能力、从能力到素养的提升。当然，作为学习主体的学生，一定要主动配合教师实施教学，化“被动”为“能动”，摒弃“等靠要”思想，践行“闯干拼”精神，积极转变化学学习方式，学会学习，学会探究，不断提高化学学习能力和解决化学问题的能力。