“质疑·探究·生成”三段式教学：模式构建与案例教学实践初探

邹明雄

【摘要】本文基于ARCS模型构建“质疑·探究·生成”三段式教学模式，通过设计引发质疑的问题情境，引导学生通过分组进行自主探究，让学生经历并体验知识生成，培养学生科学探究、模型认知能力和严谨求实的科学态度，将对学生化学核心素养的培养落实到日常教学中。在模型构建的基础上，以氢氧化亚铁的制备实验为例，进行教学案例的设计与教学实践。通过实践，反思“质疑·探究·生成”三段式教学模式的构建，为模式构建和课堂应用的可行性和有效性提供佐证，为新课程标准背景下，课堂教学设计落实对化学核心素养培养的创新研究提供可供借鉴或应用的模式研究样例。

【关键词】三段式;教学模式;科学探究;模型认知;化学核心素养;ARCS模型

一、问题与思考

氢氧化亚铁的制备是人教版普通高中实验教科书化学必修1第三章第二节《几种重要的金属化合物》实验3-9。教材中将其作为演示实验设计，不少教师在处理该内容时，采用教师演示、学生观察的方式引出氢氧化亚铁的制备与性质。课程预设的现象是生成白色絮状沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。但实际上在演示实验过程中，学生观察到的现象却是一开始就出现灰绿色沉淀，这一现象与预设现象存在较大差距，教师在教学设计时是否能充分应用这一冲突，构建有效的教学模式引导学生进行知识的学习，以促进素养的生成。

二、“质疑·探究·生成”三段式教学模式的构建与价值

教学模式是指在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序，是教学理论应用于教学实践的中介环节。研究和探讨教学模式不仅可以丰富和发展教学理论，而且有利于提高教师的教学技能和教学效果。

1.三段式教学模式各分阶段教育理念与教学价值

“三段式”教学模式是把课堂教学过程分为三段进行，包括课前段“质疑”、中段“探究”和后段“生成”。

（1）质疑的教学价值与课程教学设计的思考

质疑是建立在深入思考的基础之上，但有教师研究发现，当前学生在学习过程中时常会呈现出“不思考”状态，指出甚至很大一部分学生长久处于这种状态之中，在这种教学状态下，学生较少进行深度学习，更加不利于培养学生的批判性思维能力，进而影响学生质疑能力的培养与提高。在教育领域，质疑主要是指首先敢于向权威质疑，包括教师和书本知识，其次是乐于发现和提出问题，以及能够发现和提出问题。杨振宁教授也曾根据中西文化传统不同，比较了中美两国的教学方法，指出中美不同的教学方法对培养学生质疑能力方面存在较大差距。在美国课堂普遍采用“问题本位学习”（Problem-Based Learning，简称PBL）的教学方式，教师设置一些复杂、有意义的问题，学生通过小组合作确定解决问题所需要的知识并自主学习（self-directed learning），然后运用所学知识解决问题。主动质疑、能质疑是进行问题本位学习的基础。

质疑对学生、对教师都具有一定的难度。对学生而言，学生需具备适当的认知基础和主动质疑的意识与能力，对教师而言，应积极创设适时适度的问题情境，引导学生发现问题，提出问题。要引导学生质疑，需使得相应的问题情境的设计具备以下特征：第一，问题情境的设计需留有思考空间。教师预设学生质疑的点，让学生通过仔细观察或深入思考，针对现象或问题提出质疑。第二，设计具有一定的弹性。教师预设教学路径可能与学生实际思考存在一定的偏差，教师需在情境设计的具体环节保留一定的灵活性。第三，设计具有一定的指向性。教师的问题设计旨在通过引导学生自主思考，提出质疑，进而引出后面的探究环节，在进行设计时需仅仅围绕课时教学目标有针对性的设计。第四，设计宽严有度。设计时，在需要学生重点观察或重点思考的地方，教学设计需给予适当的关注。适当适度的质疑对于激发学生学习兴趣具有积极的作用，也是学生进行深度学习的基础。

（2）探究的教学价值与课程教学设计的思考

教学中的探究教育主要是体现在实验探究或问题解决过程中，科学探究是化学学科核心素养的重要组成部分，探究环节的设计对于培养学生应用科学知识、方法和态度解决实际问题具有重要的教育价值。通过引导学生探究，让学生经历问题解决的体验过程，符合杜威的“做中学”的教育理念。探究教学作为与知识授受教学相对应的一种教学方式 ，由来已久。它早期的表现形式是“发现法”和“问题解决法”。探究教学是指在教师指导下学生运用探究的方法进行学习 ，主动获取知识、发展能力的实践活动，其目的在于培养学生的创新精神和实践能力。

在实施探究教学设计时，需明确以下几个问题：第一，将学生视为具有一定问题解决能力的个体。教学设计时，考虑到学生虽存在一定的认知差异和水平差异，但不能无视学生已具备的问题解决能力基础。第二，对个体而言较难解决的问题有可能通过小组协作的方式完成。小组协作可以整合各成员优势，发挥团队协作集思广益的优点。第三，无论探究结果如何，都是一种积极的教育實践过程。探究过程中，学生个体都会有或多或少的收获，无论是有形的或无形的，对学习者个体外在行为还是内在认知方面的，都会产生一定的正向影响。第四，小组具备过程评价和对探究过程的元监控能力。小组在明确探究任务后，在任务的驱动下，小组自身对于任务的达成具有一定的动力和兴趣，也具备初步评价任务达成情况的能力。探究教学的实施过程是学生体验“做中学”，并促进知识、能力或素养主动生成的过程。

（3）生成的教学价值与课程教学设计的思考

美国的伊丽莎白·琼斯教授和约翰·尼莫教授在其合著的《生成课程》一书中指出，生成性课程的核心，乃是带有特殊背景的教师与处于一定情境中的具有个性的学生，对他们面临的周围世界的问题进行共同商讨而确定课程生成的过程。注重生成的教学关注的是学生主动学习和建构的过程，符合当前教育发展实际需要。

注重生成的教学设计，需明确以下特征：第一，关注过程多于关注结果;第二，关注能力或素养的提高多于知识的获取;第三，关注互动过程中的交流和教学过程所产生的附加的教育价值。

2.整合视角下的模式构建与价值思考

无论是质疑、探究还是生成，均围绕问题解决展开，如何将其整合并融入到教学设计中，使其在教学设计的适当环节发挥有效的作用，进而促进有效学习和深度学习。美国佛罗里达大学的约翰·M·科勒（John M Keller）教授提出的ARCS动机模型，为整合构建提供的基础，在整合过程中需把握注意、相关、自信和满意等四个内容。通过问题情境创设，引起学生注意，并引导学生提出质疑，使得探究任务与学生紧密相关，教师实施分组任务，并适当引导以保障学生探究活动有效开展，使学生在探究过程中体验探究乐趣，获得自信和满意感，进而促进知识、能力与素养的生成。

（1）课前段设计问题情境，引导学生质疑

在课时教学设计的前段，为学生学习精心设计问题情境，为学生质疑创造条件，此类问题情境的设计主要符合以下几个方面的特征：第一，问题情境设计需避免“生搬硬套”。部分教师在设计问题情境时可能会出现“为了情境而情境”的问题，即为了符合情境教学这一理念，例举生活实例或原始化学问题，但未将情境与后续教学产生实质联系，仅作为课程知识导入的“引子”;另有部分教师对情境缺乏理解，认为简单例举实例即为进行了情境教学，直接搬用已有的课本实例，未考虑到自己课堂构建的实际需要。第二，问题情境的创设需能对教学产生实质作用。所创设的问题情境功能明确，指向清晰，是整节课设计的关键，也是教学活动开展的必备基础。第三，问题情境的设计需符合“问题的潜在性”和“情境的关联性”双重特征。教学设计中，若由教师直接给出需探究的问题，学生缺失了在思考基础上提出质疑环节，情境创设的教学功能就会大打折扣。创设合适的情境，为学生自主质疑创造条件，是培养学生自主进行探究学生的第一步。在学生质疑阶段，也需要教师适当引导，保证学生的质疑不偏移整个教学的方向，使学生进行“有所限定”的质疑。教师在这一环节的教学需把握收放有度，既要兼顾对学生思维灵活性和创新性的培养，又要兼顾课时教学的实际需要，适时适当的将学生的质疑引导到教学预设问题上。

（2）课中段学生自主探究，进行深度学习

在学生联系问题情境提出质疑后，教师可让学生按照科学探究环节，围绕各小组的设计构想展开自主探究活动。对于提出的质疑，每个小组都有探究任务，在任务驱动下进行学习，更能促进深度学习的发生。此阶段学生进行自主探究时，需注意：第一，各组探究任务明确。即明确质疑提出的问题，并清楚本组的探究任务是什么？第二，小组形成了初步的探究方案。即小组对如何实施探究达成了一致方案，明确了探究活动该怎么做？第三，具备实施探究所需条件。除具备探究所需具备的必备外部条件，小组需明确如何评价探究过程，包括对探究过程和探究结果的评价，即明确探究活动做得怎么样？第四，组员具备基本的科学探究态度。在探究过程中，需具备严谨求实的态度。遇到问题不畏惧，充分发挥小组协作作用，集思广益，积极研讨，深入思考解决方案。促进参与探究的每一个学生个体积极参与，并进行深度思考和学习。

（3）课后段迁移应用知识，促进素养生成

探究活动完成后，学生对问题所关联的知识有了较为深刻的实践体验，为促进知识理解和素养的生成，需借助适当适量的迁移应用和小结。此部分的教学设计，一方面，教师结合课时内容，凝练整体内容对素养生成的关键点，引导学生体会所学知识的应用价值，促进素养生成。另一方面，引导学生从化学核心素养所涵盖的五个方面的微观培育视角进行思考，如证据推理或模型认知的微目标、实验探究或创新意识的微目标等在课程中是否达成，在知识迁移应用和课堂小结环节着重引导学生自主评价，促进有意义的学习和素养的生成。

三、“质疑·探究·生成”三段式教学案例设计

本设计主要实施对象为高三学生，学生普遍有比较好的化学理论基础，已经很好的掌握了氧化还原反应、电化学等理论知识，对于二价铁易被氧化这个知识点已经非常熟悉。但是对于高考中出现的“易被氧化的物质”的保护方法不清楚，实验装置更是看不明白。其次，学生具备了的实验观察和分析能力，愿意动手实验，并能在老师的指导下，在课堂上较好地完成一些实验操作，有一定的知识迁移能力和思维创新能力。为此，应用“三段式”进行“氢氧化亚铁的制备”的教学设计，教学设计概述如表1所示。

四、教学实践后的思考

实践后发现，学生对质疑、探究和生成三个环节的活动参与度非常高，对此课例教学效果非常满意。其中，学生对教师所设计的从质疑到问题探究、教学生成的流程认可度非常高。其中也包含了模型建立→模型认知→模型应用的模型认知能力的培养，体现了课堂教学设计注重化学核心素养的培养的特征。模型认知主要包括：第一，模型建立。通过课前段演示实验可以观察到白色沉淀存在的时间非常的短，引导学生对观察到的现象的原因进行分析。并引导学生主要围绕内、外两方面进行分析，内因方面，Fe（OH）2很不稳定，具有很强的还原性，极易被氧化。外因主要有三个方面：①空气中有O2;②溶液中可能有溶解氧;③溶液中可能有少量的Fe3+。第二，模型认知。做这个试验需要创造的条件：无O2的环境; 无Fe3+的环境。可以采取的方法有：①排除溶液中的Fe3+→加铁粉;②驱逐溶液中的溶解氧→加热煮沸;③避免与空气接触→油封、滴管的使用、反常规操作等。第三，模型应用。主要是氢氧化亚铁的制备原理在高考中的应用。思考发现，模型认知的过程也与“质疑”“探究”“生成”一一对应。

综上，本文所构建的三段式教学设计模式在实际教学设计中有较为广泛的适用范围，在问题解决类或实验探究类课型中均能有效提高教师进行教学设计的效率和教学效果，对广大一线教师有较好的借鉴价值。

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