运用“问题驱动”理念实施《化学式》教学的实践与思考

李 焱 赵永波 许九奎

（1 石家庄市教育科学研究所；2 石家庄市第23 中学；3 河北省教育科学研究所 河北 石家庄 050000）

一、问题的提出和理论依据

问题是激活课堂、生发学生思维的火种，新课程实施以来，多数教师的头脑中都有培养学生发现、提出、分析和解决问题能力的教学思想和理念，但是在实际教学中还有不少教师的这种 “问题意识的理念”还只是留在头脑中、挂在口头上，并没有切实将“问题意识的理念”落实在课堂教学的行为中，尤其对于初中化学的概念理论内容以“讲授＋练习”的方式教学者更是居多。鉴于上述情况和培养学生问题能力的需要，我们在初中化学教学中进行了“问题驱动教学”的实践研究。

“问题驱动教学”就是培养学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题能力为终极目标的教学思想理念指导下的一种教学方式。教师通过创设真实生动的学习情境，精心设计由真实的驱动性问题构成的问题链，以问题链贯穿整个教学过程，使学生在设问和释问的过程中不仅获取知识，并掌握解决问题的思路和方法，从而形成分析解决问题的能力。

“问题驱动教学” 的主要理论依据是人本主义和建构主义的教学理念。人本主义心理学代表人物罗杰斯认为，人类具有天生的学习愿望和潜能，这是一种值得信赖的心理倾向，它们可以在合适的条件下释放出来； 当学生了解到学习内容与自身需要相关时，学习的积极性最容易激发；在一种具有心理安全感的环境下可以更好地学习。罗杰斯认为，教师的任务不是教学生知识，也不是教学生如何学习知识，而是要为学生提供学习的手段，至于应当如何学习则应当由学生自己决定。教师的角色应当是学生学习的 “促进者”。正如他所说，“学生应在学习过程中亲自体验各种经验，形成正确的自我概念和独立自主的个性”。因此，他反对教师直接传授知识，主张教学要用“间接的、不命令的、启发性的形式”。建构主义学习理论强调，学生的学习活动必须与任务或问题相结合，以探索问题来引导和维持学生的学习兴趣和动机，创建真实的教学情境，让学生带着真实的任务学习，以使学生拥有学习的主动权。学生的学习不单是知识由外到内的转移和传递，更应该是学生主动建构自己知识经验的过程，通过新经验和原有知识经验的相互作用，充实和丰富自身的知识和能力。

二、“问题驱动”理念下的教学模式及课例实践

“问题驱动教学”的基本模式（如图1）是教师利用真实的学习情境，设计若干个驱动性问题构成的“问题链”，通过问题驱动学生完成学习任务，在完成任务的过程中解决问题，进而达成学习目标。在完成学习任务的过程中，有可能在教师预设的基础上，学生会生发出新的问题，引发新的任务，很好地实现课堂教学“预设与生成”的完美统一。

图1

“化学式” 是学习化学的基础语言，是初中化学的核心知识。下面以本节课的教学过程来示例“问题驱动教学”的实施过程。

［环节一］情境创设

图2

教师展示一瓶矿泉水（如图2 所示），提出问题：除了用汉字“水”表示之外，还可以用哪些符号来表示？ 请各小组同学将表示水的方法在白纸上写（或画）出来。

图3

教师在学生活动之后，将学生的作品进行展示交流 （图3所示是部分小组的作品）。

学生在交流过程中产生困惑“这些方法中，哪种方法最简洁？哪种方法能表达出水是由什么组成的呢？”并经过讨论达成共识——“H2O”是最简单能表示出水的组成的符号。

教师在学生对“H2O” 的认识基础上，让学生通过讨论概括总结出化学式的概念，即化学式是用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子，如“H2O”、“CO2”。

［环节二］认识化学式的含义

教师在学生概括总结出化学式概念的基础上，提出了新的探究问题 “化学式能提供给我们哪些信息呢？ ”并将这一问题转化为下面的学习任务“请同学们以H2O、CO2为例，结合对实物的认识和分子模型（教师提供了H2O、CO2的分子模型），说说它们所表达的含义有哪些？ ”

学生以小组为单位进行讨论分析，教师组织学生进行交流表达，并将学生表达的结果，用列表的方式记录在黑板上：

表达的含义（1）表示水这种物质；（2） 表示水是由氢元素和氧元素组成；（3）表示一个水分子；（4）表示1 个水分子由2个氢原子和1 个氧原子构成。化学式 H2O CO2（1）表示二氧化碳；（2）表示二氧化碳是由碳元素和氧元素组成；（3） 表示一个二氧化碳分子；（4）表示1 个二氧化碳分子由1 个碳原子和2 个氧原子构成。

教师提出问题：对比H2O、CO2两个化学式所表达的含义，你有什么发现？

学生经讨论得出如下结论：（1） 两个化学式所表达的含义有共同之处，均能表示四种含义，即可以表示一种物质；表示该物质有哪些元素组成；表示该物质的一种分子；表示该物质的一个分子由哪些原子构成。（2）四种含义中既有宏观意义，也有微观意义。

此时，学生又产生新的问题：是不是所有的化学式都可以表示这样四种含义呢？ 教师在表扬了学生们善于发现问题的能力的同时，请学生分析化学式“Fe”的含义，并由此让学生体会“由分子构成的物质的化学式，才能表示该物质的一个分子由哪些原子构成”。

为了进一步让学生理解化学式的含义，教师又抛出一个问题：“2O2”又表示什么意义呢？ 学生在教师的引导下，经过讨论分辨清楚了两个“2”的含义是不同的，前者表示2 个氧气分子，后者表示每个氧气分子由2 个氧原子构成。此时，教师强调“描述化学式的意义时，应注意区分化学式前、中不同位置数字的含义”。

［环节三］探究化学式的书写规则

教师展示了“药品说明书中的化学式、空气质量日报中的化学式、化妆品标签中的化学式和食用盐中的化学式”的几幅图片，并指出在今后的化学学习中我们还会遇到更多的化学式（展示图片），化学式是化学世界的通用语言，而每一种物质又有自己专有的化学式。提出问题： 我们怎么样才能正确地书写出不同物质的化学式呢？ 这就需要我们认真研究化学式书写的规则。

任务：（教师先在黑板上，无规则地张贴一些化学式的展示卡，如图4 所示）请各组同学仔细观察黑板上的化学式，找一找化学式在写法上的规律，并上台排列。下面是小组活动的记录：

第一组： 根据化学式中是否只含有一种元素，将化学式分为两类，即可以将这些化学式按单质和化合物分开排列（如图5 所示）。

第二组：（在第一组的分类基础上）单质还可以再分，并上台将氧气、氮气等双原子分子的化学式拿出来单独排列。化合物也可以再分，于是将含两种元素，且其中一种是氧元素的化合物单独排列（如图6所示）。

第三组：（在第二组的分类基础上） 这样也可以呀！ 其他同学好像受到了启发，认真寻找其他的不同点，机灵的同学甲随即上台将金属、稀有气体也分开排列（如图7 所示）。

图4

教师引导学生在对化学式按照物质分类的方法进行分类处理后，进行对比分析，概括总结出部分化学式的书写规则：（1）单质的写法分两种，一种是用元素符号直接表示，即X；一种是在右下角加数字（比如2）表示，即X2。（2）化合物的写法也分两种，一种是两种元素组成的且含有氧元素的，氧元素一般放在右边，即XnOm；另一种是由金属和非金属元素组合的，金属元素在左边，非金属元素在右边，即XnYm。

教师在肯定了学生探究成果的基础上，指出：化学式的书写是建立在实验的基础上，有固定组成的纯净物，才能写出其化学式。在今后的学习中还会遇到更复杂的化学式，但是只要运用分类、比较的方法，也一定会发现其中的书写规则。

［环节四］探究化学式的读法规则

教师在上述基础上，又提出问题：请同学们以小组为单位讨论这些化学式的读法有哪些规律？学生又开始了积极活跃的讨论，并得出了下列结论：（1）单质直接读元素名称；（2） 单质气体中需要在元素名称后加“气”字；（3）氧化物读法由右向左读，读成“氧化某”；（4）金属与非金属组合的也是由右向左读，读成“某化某”。教师将事先总结好的化学式写法和读法规则在投影上进行展示，使学生形成系统完整的知识体系（如图8 所示）。

图8

为加深对知识的理解，教师用投影展示某科学论著中的一个列表（如图9 所示），请学生写出图中出现的化学式的名称。

四、“问题驱动”理念指导下的教学实践反思

1．“问题驱动”能够让教师问题意识的教学理念和教学行为实现有效对接

图9

运用问题驱动理论实施的《化学式》一节课的教学中，一是教师在真实的问题情境下提出了若干引发学生思考的问题，这些问题构成本节课的一条“问题链”，这条问题链之间在知识上也存在着紧密的逻辑关系。二是教师将每个问题都转化为一种探究性的学习任务，需要学生运用对比、类比、分类、归纳、演绎等多种思维方法才能顺利完成，这种具有挑战性的学习任务保证了问题的驱动性。三是教师在学习任务的设计中，巧妙的给学生提供了发现问题、提出新问题的机会，使得学生在发现问题上获得成就感，从而有效培养了学生发现问题和提出问题的勇气和积极性，这是非常难能可贵的。

问题驱动教学就是要使学生在知道知识“是什么”的基础上，还要深入思考知识“为什么”，还要思考知识有“什么用”，能够将知识归类，内化为自己知识系统中能够熟练提取的知识系统，能够在恰当的情境下进行迁移，从而具备灵活应用知识解决问题的能力。问题驱动教学提供给学生的正是这样一个促进深层理解的平台，在问题驱动下，一个个问题得到解决的过程，正是学生对化学知识深层理解的过程。具备对化学知识深层理解的学生，也就具备了进一步发展的能力，从而实现了真正意义上的三维教学目标的达成。

2．制约“问题驱动”理念下教学效果的首要因素是问题设计的水平

问题驱动教学是一种基于 “问题” 的学习活动，“问题” 即探究任务，主宰着全体学生课堂学习的方向、方式和效果，也决定了课堂教学的效率，故其核心是适当教学情境下的“问题链”的设计。“问题链”的真正价值在于学生通过对问题的思考与解决，可以实现对知识的透彻理解，同时问题之间的内在联系和逐层深入本质的提问方式，本身就是培养学生思考方法的良好范例。所以，在设计核心“问题链”时，教师应该思考：问题是什么、问题的层次、问题的内在逻辑关系、问题的表征方式、问题的变式、问题解决后所获得的规律的迁移以及为了解决问题应该给学生提供怎样的素材与资料。这就要求教师具备更加深厚的化学学科知识、具备先进的教学理念和将教学理念转化为教学过程的策略，这本身就是对教师的专业能力提出了较高要求，也必将促进教师专业能力的发展。

3．实施“问题驱动”理念下的教学应该注意的几个原则

（1）空筐原则：在运用“问题驱动”理论实施教学的过程中，要给学生足够的思维空间和活动空间，即教师在教学设计时，可以按照学生思维发展的逻辑顺序预设引发学生思考的问题框架，让学生能够将完成学习任务过程中发现的问题及问题的解决策略都纳入到这个框架中；如果在这个框架的导引下能够诱发学生进一步生发出新的问题和思想，使这个框架成为学生发现、提出、分析和解决问题能力发展的有效空间就更好了。相反，教师不要过分预设，用琐碎的教学内容将所有教学空间填满，使具体的教学讲授成为束缚学生自主发展的羁绊。

（2）分层原则：在运用“问题驱动”理论实施教学的过程中，教师务必要考虑教学的主体是全体学生，不同学生之间思维的发展是不平衡的，教师要尊重和接受学生之间这种思维发展的不平衡性，并利用这种不平衡性制造学生之间的思维碰撞，营造学生之间良性的学习竞争意识，促进学生学习内在的激励因素发展，使其成为一种宝贵的教学资源。在教学中，针对这种思维发展的不平衡性，在问题的设计、问题的评价等方面都要因人而异，特别对思维发展暂时滞后的学生要给予更多的鼓励和期许，增强他们学习的自信心和积极性。

（3）探究性原则：在运用“问题驱动”理论进行教学的过程中，要与探究性学习有机结合。探究性学习方式的主要特点是以活动的方式组织教学，而不是以灌输的方式进行，只有给学生活动的时间和空间，才能保证学生在活动中提升分析问题和解决问题的能力。

［1］ 徐文彬．本源性学科问题驱动课堂教学的理论与实践［J］．教育理论与实践，2007，27（6）

［2］ 刘岳其．“问题驱动”下的高中生物课堂教学模式探究［J］．新课程（中学），2012，（2）

［3］ 孟凡慧．问题驱动教学的课后反思［J］．科技信息，2007，（35）

［4］ 马慧玲．问题驱动教学中的问题设计浅探［J］．考试周刊，2009，（2）

［5］ 陶秀梅，陈瑞雪．“高中化学问题解决课堂教学模式的研究与实践”结题报告［EB／OL］．北京陈经纶中学网站： http：／ ／www．bjcjl．net／cjl／document．jhtml？ viewId＝2790