高中化学新课程教学中问题可视化策略的应用

王　澍

一、问题可视化策略的界定和理论支持

1，问题可视化策略的界定

问题可视化策略是指以对问题或学习内容的整体感知为基础，运用外显的图式帮助学习者分析问题，明确已有知识经验和新的学习内容之间或问题中已知和未知之间的联系，从而形成问题解决方法和思路的一种策略。笔者通过教学实践，概括出问题可视化策略具有建构性、外显性，交互性、发展性和概括性等特点。问题可视化策略的核心是问题表征，关键在于问题解决策略的外显化。

2，问题可视化策略的理论基础

问题可视化策略的理论基础是建构主义学习理论和美国认知心理学家奥苏贝尔的意义学习理论。建构主义学习理论强调学习是学习者主动建构内部心理表征的过程，是学习者通过原有的认知结构，与从环境中接受的感觉信息相互作用来生成信息的意义的过程。教师要在化学教学中深入了解学生原有的认知结构和心理表征过程，了解学生对新信息意义的建构和对原有经验的改造和重组是如何发生的。对问题进行可视化表征的策略可以帮助教师了解学生如何以自己的方式建构对问题的理解。同时，建构主义学习理论强调不同人看到的是问题的不同方面，每个人都以自己的方式理解到问题的某些方面。因此，学习过程中需要学生利用可视化材料合作交流，对建构出的问题解决方法和思路进行评价和改进，可以充分体现学生在学习过程中的主体性，并大大提高学习效率。奥苏贝尔的意义学习理论认为，当学生把所学知识与自己的认知结构联系起来时便产生了意义学习。学生能否习得新信息，主要取决于他们认知结构中是否形成原概念和新概念之间的相互作用。也就是说，通过问题可视化策略使知识结构化，从而使知识结构便于回忆，利于对知识结构的概括理解，有助于提高学习者的分析解决问题能力。

二、问题可视化策略在化学教学和化学学习中的应用

1，问题可视化策略是新课程各版教材编写者经常运用的策略

新课程教材在呈现新的学习内容前，经常使用一个可视化的引导性材料，通过学生易懂的语言在新的学习材料以前呈现出来，以建立有意义学习的心向，形成桥梁纽带作用。比如苏教版高中化学必修I第一单元第一部分《物质的分类与转化》教材中，先为学生提供在概括性上高于“问题解决”栏目的物质组成分类框架，该框架实为物质按组成分类的树状图，本身可视性强且比较易学，同时也给学生留有继续细分的可能。又如，苏教版高中化学必修I、Ⅱ的教学中，为了帮助学生形成合理的认知结构，每一专题的最后都设置了“回顾与总结”，常以可视化的概念图引导学生抓住知识的内在联系与要领，对所学知识进行整合，以形成良好的认知结构。

2，问题可视化策略是教师实现课堂教学过程最优化的有效手段

问题可视化策略作为一种认知手段，将各种概念、方法及其关系进行加工、概括，它不仅注重学生的知识建构和理解科学概念的过程，而且也是教师优化课堂教学过程，帮助学生组织、建构知识，并使之概括化、网络化，提高学生问题解决能力的有效手段。

问题可视化策略就是围绕如何解决学习者在问题解决各环节中出现的困难来实施的。教师在课堂上问题可视化策略运用的是否得当影响着学习者问题解决的情况，学生在课堂上问题解决的情况直接反映出课堂教学过程的优化水平。面对新课程要求教师要有求新意识，能够对教学材料进行深度加工，重新构建适合学生的教学的能力。运用可视化策略使学生在课堂上展示自己的思维过程，帮助教师迅速有效地干预、指导学生的认知过程，提高课堂教学的效益。

3，问题可视化策略是学生学习的重要策略，促进学生合作学习

新课程理念下的化学教学要增进学生之间的合作。合作学习作为一种教育思想受到教师们的广泛重视。建构主义强调学习不是知识由教师向学生的传递，而是学生自己建构知识的过程，学生不是被动的信息吸收者；而是主动地建构信息的意义，学生的这种建构不可能由包括教师在内的其他人代替。其实，每个学生都在以自己原有的经验系统为基础对新的信息进行编码，建构自己的理解，且原有的知识又因为新经验的进入而发生调整和改变，新旧经验之间发生双向的相互作用过程。

在合作学习过程中，小组成员对问题可能有着不同的理解。通过协商讨论共同建构问题可视化材料，既能培养学生的批判性思维和技能，也能使学生各自的认识得到完善和扩展。问题可视化策略在小组合作解决问题时，可帮助小组理清知识线索，理解和表征问题，寻找解答办法，最后提出解决方案。例如：在许多研究性学习课题的实施体验过程中，需要学生分子课题落实任务。在开展《关注我们身边的水》这一研究性学习课题开始阶段，各子课题成员首先查阅、下载了大量有关水的资料。兴奋和喜出望外的同时，又感到困惑和手足无措，不知该如何处理大量信息。教师此时给予指导，引导学生采用问题可视化策略，将信息分类、整合，小组成员设计策划研究重点的图式，然后通过图表呈现小组成员特长和分工，由组长根据小组成员特长、兴趣进行共同分工后，开展行动。在实施体验阶段利用可视化策略对课题的实施阶段和实施内容在小组内予以呈现，课题任务分工细致，目标明确，效率高。

4，问题可视化策略是学生复习时的重要工具，能有效促进知识的整合

我们发现，许多刚刚进入高中的学生在化学学习时感到困惑，主要原因在于他们感到所学的化学知识之间缺乏联系、缺乏系统性，致使知识掌握得不扎实。调查中发现，学生认为化学就是由许多琐碎、零散的知识块组成，解决化学问题主要是多记忆、多背诵教材上的规律、化学方程式等。结果导致学生解决问题的能力差，考试通不过，逐渐对这门学科失去兴趣。改变这种现状需要教师在化学教学时采取有效的方法促使学生主要以合理的方式建构知识，促使知识结构化、系统化，提高学生解决问题的能力。引导学生主动建构问题可视化策略是一种促使知识结构化、系统化的有效途径。实际上，学生通过可视化材料能够促进对知识的深入理解，使零散的知识结构化、条理化、系统化，有利于学生有效地掌握知识和技能，激发学习的主动性、创造性。使他们感受到学习成功的快乐。例如：在完成苏教版高中化学必修I第一单元第二部分《物质的量》的教学之后，笔者以家庭作业的形式引导学生建构有关物质的量的可视化体系图，将物质的量、摩尔、摩尔质量、阿伏加德罗常数等概念知识之间的联系体现在一张图形中，使学生对该部分的内容的结构、条理和内在联系了然于心，既提高了化学复习的效率，也有助于提高学生对化学学习的自我效能感，逐步增强学好高中化学的信心。

笔者认为，运用问题可视化策略促进知识整合是实现高中化学课堂教学结构不断优化的重要途径，也是缓解教学内容与相对紧缺的教学课时之间矛盾的有效措施。因此在新课程化学教学中要坚持引导学生在化学学习中采用问题可视化策略把知识点联系起来，编织成知识组块的知识网络。然后通过对知识网络的再认识，作出推理和判断，从而迅速解决问题。例如：为了促进学生对“物质的量的桥梁作用”的理解和整合，在该部分的复习课教学中，与学生共同建立“物质的量作为联系微观和宏观物理量的桥梁”的可视化网络，通过该可视化网络的建立，能够使学生对有关物质的量的概念及其之间复杂的转化关系形成系统化的认识，遇到问题能够迅速作出推理和判断。

总之，问题可视化策略作为“教”的策略，有助于教师在新课程的教学中改进学生的认知结构，把握学生整合知识的方式和思维过程，不断优化课堂教学的实施过程；作为“学”的策略，有助于改变学生的学习方式，增进合作交流，促进知识整合，大大提高学习效率，最终使学生成为学习的主人。