基于“问题探源”教学法促进化学核心素养的探究——以“铁的化合物教学为例”

刘 杰

(广东省广州大学附属东江中学 517500)

1 源头清楚

1.1 知识源

2017人教版“铁的化合物”的知识源的知识层面包括铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁盐的性质及相互转化规律，涉及到离子反应、氧化还原反应、碱性氧化物等化学核心概念；方法层面包括探究元素化合物性质、探究变价元素微观粒子的性质规律所采取的科学方法；最后通过对学生的“角色”定位，促使学生形成宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任的核心素养.

1.2 方法源

教学活动中的方法源包括两个方面，一是教师实现育人目标而采取备课、上课及课后答疑等一系列教学行为活动，即教法；二是学生通过预习、参与课堂活动、解决相关问题、阅读相关课外读物而采取的一系列学习行为活动，即学法.每个教师依据自己的知识上限、教学经验、性格特征而采取的教学策略因人而异；学生之间因家庭环境、学习习惯、基础层次、学习目标的不同而产生个体的差异，不同的学生组建一个班级，通过彼此之间的相互联系，形成了班级的共性的特征，即班情.

1.3 问题源

教师在备课过程中引发的问题因人而异，部分教师认为铁的化合物的教学目包括铁的化合物的物理性质、化学性质、熟练书写相关的化学方程式、解决同步习题三个方面的内容，在上述想法指引下，教师通过罗列物质、描述性质、讲解习题的教学三部曲进行组织课堂活动，进一步导致学生运用“被动听课”、“背诵记忆”、“题海战术”学习三部曲以提升学业成绩.为实现育人目标，笔者采取创设化学情境，重视探究铁的化合物的性质过程、探究二价铁、三价铁的变化规律及转化关系、通过对学生进行“角色”定位体会铁制品对人类生产生活的重要作用，实现育人目标.

2 过程流畅(教学中教师教的流畅与学生学的流畅)

2.1 创设情景，旧知再现

学生活动：通过氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁的实物图片，认识铁的三种氧化物，分别写出与稀盐酸反应的离子方程式.

教师活动：教师通过典型的离子方程式案例进行对学生评价，总结铁的核心价态.

设计意图：从宏观上认知铁的氧化物，回忆与巩固碱性氧化物、离子反应的概念，掌握铁的化合价态.

2.2 科学探究，辨识探析

学生活动：通过新人教版实验3-1、实验3-2、实验3-3的化学实验情景，学生描述并准确记录对应的实验现象，分析产生实验现象的本质原因，运用离子反应、氧化还原反应理论书写相关的化学方程式.

教师活动：教师对学生的实验现象描述进行评价，对学生书写化学(离子)方程式的典型案例进行综合点评，总结三价铁离子的检验方法、亚铁的化合物与铁的化合物的转化关系，创设设计实验制备氢氧化亚铁、酸性亚铁盐暴露在空气中、将锌粉投入铁盐中产生变化的问题情境对学生进行综合评价.

设计意图：通过实验情景激发学生对铁的化合物学习的兴趣，掌握二价铁与三价铁的转化关系与三价铁离子的检验方法，增强对铁的化合物的宏观辨识与对应微观粒子的性质探析，提升通过实验现象推知物质性质的能力.

2.3 创设情景，模型建构

学生活动：通过思维导图与价类二维图，学生总结铁的氢氧化物的宏观特征与微观转化、三价铁的鉴别方法、二价铁与三价铁的相互转化规律.

教师活动：教师对学生的总结进行点评，总结研究元素化合物性质的一般方法.

设计意图：通过铁的化合物价类二维图，构建二价铁与三价铁相互转化的模型，初步具备同种元素不同价态性质探究与转化的研究方法.

2.4 联系生活，善行天下

学生活动：定位学生的“社会角色”，运用铁的化合物知识源解决生活问题.

教师活动：对学生的回答进行点评.

设计意图：掌握知识、内化方法、认识自然、参与社会.

3 结果至善(教学中拟解决的问题)

3.1 顺源启思，教师通过知识源促使学生全员参与课堂教学活动

在教育过程中，由兴趣引发的学习动力一定比功利的目标引发的学习动力更持久而有力，在课堂上激发学生学习兴趣，探究知识本源引发的学习动力远比为了学业成绩引发的学习动力更高效持久.在“铁的化合物”教学活动中，创设了如下化学情境，引发学生的思考活动.

【化学情境1】教师通过展示铁的三种氧化物图片或者实物引入铁的氧化物的性质，若有实物，可进行与酸反应的化学实验.

【化学情境2】教师通过FeCl3溶液与FeSO4溶液分别与NaOH溶液反应的实验现象(实验3-1)，引入Fe(OH)2不稳定，容易在空气中生成Fe(OH)3.

【化学情境3】教师通过向FeCl3溶液滴加几滴KSCN溶液(实验3-2)、向FeCl3溶液中先后加入几滴KSCN溶液、足量铁粉后振荡(实验3-3)的情景，引入Fe3+的检验方法及Fe3+的性质；教师通过向含有KSCN的FeCl2溶液中滴加氯水产生的实验现象，引入Fe2+的性质.

【化学情境4】教师通过价类二维图或者思维导图，对学生进行观念建构.

所谓“观念建构”，是指在化学观念的引领下，使学生通过高水平的思维活动，深刻理解和掌握化学知识，并通过不断的反思、概括、提升，促进化学基本观念的形成.价类二维图总结情境，从整体上把握铁的化合物的性质及变化规律，实现学生知识层次、方法层次的全方位提升.由于中国教育地域发展的不平衡性，存在着部分学校学生的方法源(基础薄弱、习惯欠缺、动力不足)没有达到高中知识源的要求，在课堂中学习态度不端、对化学知识内容茫然无措、对化学学习无兴趣等问题源，导致部分学生课堂睡觉、走神、对课后学习活动不闻不问等现象.教师在面对上述问题源时，通过创设实物图片、视觉上的现象变化、学生“角色”定位等情境，激发学生学习兴趣，叩开学生的学习之门，让基础非常薄弱的学生能够掌握最基本的化学核心概念，促使他们克服陋习、改变习惯、激发兴趣，顺利完成高中学业.

3.2 精诱善导，教师通过问题源运用差异教学理论解决学生层次的差异性

教师通过特定的情景引入授课内容、针对学生对特定情景的认知反应、授业解惑后，由于不同学生学情源、问题源的差异导致对科学知识认知出现偏差.为解决学生的差异性(不是消除差异)、尊重学生的个性发展，教师通过创设特定的问题情境激发学生思考活动，依据学生个体的思考结果进行以下典型案例分析与点评，解决不同层次学生中存在的知识盲点.

【典型案例1】案例情景：分别写出铁的氧化物与稀盐酸反应的离子方程式.

【典型案例2】案例情景：在实验室中如何得到氢氧化亚铁？

【典型案例3】案例情景：实验室在制备、保存亚铁盐溶液时，通常加入铁粉，调溶液至酸性环境，若不加入铁粉，会导致什么后果？写出对应的离子方程式.

【典型案例4】某同学不小心将少量锌粉混入氯化铁溶液中，该同学打算过滤除去锌粉时，发现锌粉神奇般在氯化铁溶液中消失了，用离子方程式解释上述现象.

现有的“学优生”、“学困生”、“学差生”、“学倦生”、“潜能生”、“天才生”等多种称谓，反映了学生在学习中存在的层次差异.教育的核心不是消除差异，而是直面差异，尊重学生的个体差异，依据个性特点，发挥个体的特长，实现正真意义上的有效教学，促进个性得到充分发展.笔者依据差异化教育理论，通过在课堂上创立具有典型的案例情景，发现不同个体的问题源，对单一的个体坚持匹配策略优先、不同的个体之间进行交往互动的教学原则，精诱善导，解决层次差异性问题.

3.3 善思乐学，教师通过方法源促使学生进行模型建构，形成科学精神

通过以铁的化合物知识为载体，创设与铁的化合物相关的化学情境，顺源启思，完成知识目标；学生通过化学情境、情景案例、教师精诱善导等课堂环节，认知铁的+2价、+3价的核心价态、同价态下不同物质的转化(氧化亚铁转化为亚铁盐、亚铁盐转化为氢氧化亚铁、氧化铁转化为铁盐、铁盐转化为氢氧化铁)以及不同价态下同类别物质之间的转化(氢氧化亚铁转化为氢氧化铁、铁盐与亚铁盐之间的相互转化)，进一步提升到元素化合物的复分解反应模型与氧化还原反应的模型认知.学生通过上述学习过程体验研究物质性质所体现的猜想、验证、记录现象、分析、求实的科学方法，从而促进学生善于学习、善于思考，形成科学探究与创新意识的核心素养.