发展学生核心素养的问题设计——以化学学科为例

董 海

（南京市建邺区教师发展中心，江苏 南京 210017）

一、问题的提出

在大量的教学视导（听课）过程中，我们发现部分化学教师年复一年用同样的问题进行教学，问其原因，部分教师们认为，理科教学因为书本知识内容几乎没有变化，因此课堂教学中问题的设计也无须改变。而当我们组织教师观摩国家、省、市化学优质课比赛以后，他们发现与自身的教学比较，优质课最大亮点就是“新、活”，而“新、活”主要体现在设计的问题上，而且发现学生解决这些问题后，获得的不仅仅是知识与技能，对形成化学学科观念、体验化学实验探究的过程、运用化学特征的思维方式分析和解决实际问题，简而言之对发展学生的核心素养非常有效。但是回到自身的教学实践中，让他们自己设计类似“新、活”问题时又没有方向和缺乏方法。鉴于以上的问题，在大量学习、自身实践与反思总结的基础上，提出聚焦“三类”问题的设计，可使化学教学与时俱进，充满活力，并且有效地发展学生的核心素养。

二、“三类”问题的设计及功能分析

（一）基于当下社会中发生的事件进行联系实际题设计

社会参与是体现人的社会性的主要方面。《义务教育化学课程标准》提出“感受并赞赏化学对改善人类生活和促进社会发展的积极作用，关注与化学有关的社会热点问题，初步形成主动参与社会决策的意识”“增强安全意识，逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的可持续发展观念”等目标。而现实生活是不断发生新情况，出现新问题的，教师要与时俱进，及时通过电视（电台）、网络、报刊等渠道，敏锐地关注当下社会生活中发生的与化学学科密切相关的事件，结合所学的化学知识设计问题（举例见表1）。

该类问题发展学生的核心素养分析：

联系实际题1、2中雾霾、酸雨是环境问题，水资源缺乏则是资源问题，都是人类所面临的重大且亟待解决的问题。持续让学生直面并尝试运用已有知识、技能与方法解决这样的社会热点、难点问题，可促进学生理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，培养勇于承担和分析化学过程对人类社会可能带来的各种影响的责任精神，形成可持续发展的观念与积极参与有关化学问题的社会决策的意识。[1]

联系实际题3、4中气体爆炸、化学品腐蚀都事关生命财产安全，同时这些事件与化学知识高度相关，引导学生关注并解释这些事件发生的原因，一方面帮助学生提高安全意识与自我保护能力；另一方面促进学生认识和理解学习的价值，激发学习的兴趣。

设计类似的联系实际题让学生去解决，使得化学教学呈现出鲜明的时代特征，有利于增强学生的社会责任感，提升创新精神和实践能力，促进学生发展成为有理想信念、敢于担当的人。

表1 联系实际题设计

表2 实验探究题设计

（二）基于教材实验的拓展进行实验探究题设计

化学是以实验、理论（数理）和计算机模拟等方法研究物质的，而实验方法是最基础和最重要的研究方法。在目前的化学课堂上多数是验证性实验，即使是探究性实验，诸多方面都已经预设好，学生通过做这样的实验解决相关问题，很难激发对未知世界真正的探究和思考。而在教材实验的基础上加以拓展，把原有实验、拓展内容与所学知识整合起来设计实验探究题，学生通过设计实验方案并动手实验尝试解决这种开放、真实且结构不良问题，会真正有效地培养理性思维、批判质疑和勇于探究等科学精神。（举例见表2）

该类问题发展学生的核心素养分析：

实验探究题1（1）利用数字化仪器得到的数据与教材实验的数据不一致来引发学生的认知冲突，进而让学生提出猜想并设计实验加以证明。实验探究题1（2）通过提供新的实验证据让学生解释实验结果，需要学生结合燃烧条件、红磷与白磷着火点不同等已有知识，进行符合逻辑的推理。实验探究题1（3）在准确理解教材实验原理的基础上，由运用燃烧方法拓展到缓慢氧化（铁生锈原理）方法。这三个问题的解决均有利于培养学生尊重事实和证据、独立思考和敢于质疑的品质，对帮助学生理解和掌握基本的科学原理和方法也很有价值。

实验探究题2（1）中实验方案设计来源于教材实验（在氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液一种方法），又高于教材实验（从不同角度，如反应物的消失、生成物的存在、反应产生热量等方面证明反应的发生），解决这样的问题有利于培养学生运用科学的思维方式认识事物的能力。实验探究题2（2）则需要学生通过实验验证已知结论，有效培养实证意识。实验探究题2（3）的解决既要学生能概括出酸与碱反应的本质，还要结合物质（反应）对人体的影响，综合多种因素加以判断，可提高学生思维的缜密性及多角度、辩证地分析问题的能力，有助于做出合理、科学的选择和决定。[2]

持续让学生解决以上类型的实验探究题，可以帮助学生发现有探究价值的化学问题，初步学会依据探究目的设计并优化实验方案，正确实施实验探究方案，提高对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。在此基础上有效提高了学生通过实验探究解决与化学相关实际问题的能力和创新意识。

表3 化学信息题设计

（三）基于新知识情境进行化学信息题设计

信息素养是现代公民全面素质的重要组成部分。《义务教育化学课程标准》也明确提出：“初步学会运用比较、分类、归纳和概括等方法对获取的信息进行加工”这一课程目标。精心选取教科书以外的知识，通过文字叙述、图形或表格等方式表述新知识信息，围绕信息，从不同角度、不同侧面、不同层次展开提问，如此进行信息题的设计。（举例见表3）

该类问题发展学生的核心素养分析：

化学信息题1通过表格呈现问题背景（化石燃料与生物燃料）与数据信息（CO2与能量的释放量），其中数据信息是新知识内容。学生需要通过阅读表中数据获取信息，进行对比分析，结合所学的相关知识，进行合理的解释或得出合理的结论。

化学信息题2是图形类信息题，此类信息题中的图形多以时间、温度、pH等量为横坐标，以元素或物质的质量（质量分数）、压强、溶解度等为纵坐标，以坐标系曲线来表示两个量之间的变化关系。本题以坐标曲线图呈现CO还原氧化铁的过程中，固体中铁、氧元素含量与温度之间函数关系，此数据信息为新知识内容。学生首先要分析横、纵坐标代表的量及其定量关系，再根据铁的三种氧化物中铁、氧的含量与题中其他信息（A、B、D为纯净物，C、E、F为两种物质组成的混合物等），分析计算判断出各点物质及其发生的反应。

以上化学信息题具有取材真实、角度广泛、学科特色鲜明的特点。设计这样的信息题让学生去解决，学生要调用自己的各种感官，学会进行信息转换，并将其准确地与自己所掌握的知识、具备的社会经验结合起来，有效培养和提高学生的阅读理解能力、抽象和概括能力、分析和综合能力、联系和迁移能力。有利于学生初步学会科学的数据分析和处理方法，帮助学生形成“尊重事实和证据并基于证据推理形成结论”化学特征思维方式，促进自主学习能力的提高。

三、结论

初中学生化学核心素养必须而且只能在化学问题解决学习中形成和发展。化学问题解决学习通过在真实而复杂的情境中提出问题、开展探究活动，训练和运用化学特征的思维方式，最终获得问题解决的方案和结果。[3]以上“三类”化学问题具有情境性、体验性、过程性和开放性，高度符合发展学生化学核心素养的化学课程实施要求，合理地设计上述“三类”化学问题并运用于课堂教学，一定会有效地发展学生的化学核心素养。▲

[1]吴星.高中化学核心素养的建构视角[J].化学教学,2017（2）：3-7.

[2]赵婀娜，赵婷玉.《中国学生发展核心素养》发布[N].人民日报，2016-09-14（12）.

[3]吴星.对高中化学核心素养的认识[J].化学教学,2017（5）：3-5.