任务分析法在高中化学问题解决教学中的应用研究

陈亮

摘要：任务分析法是培养学生问题分析能力的新方法.本文介绍了任务分析法，论述了任务分析法在高中化学问题解决教学中的应用优势，并提出了几点应用措施，希望为高中化学问题解决教学中任务分析法的应用提供一些参考.

关键词：任务分析法；高中；化学问题解决教学

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2024）12-0131-03

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》强调以真实情境为载体，以实际问题为任务，坚持培养学生问题的分析与解决能力.但是，当前高中化学问题解决教学实效不佳，频繁出现尴尬现象：一道化学题目被多次讲解，当学生再次遇到类似题目甚至相同题目时仍然出错.任务分析法的应用有望解决上述尴尬现象.因此，研究任务分析法在高中化学问题解决教学中的应用具有非常突出的现实意义.

1 任务分析法

任务分析法是将一个任务（或目标）细分为构成其简单子成分的过程.具体到教学领域，任务分析是将教学目标分解成技能层次、先行知识的过程.即：在教学前，分析学生习得能力及所在层次[1].进而根据学情确定具体教学目标，同时有意划分教学目标可能达成结果类别.随后根据学生个体差异性、分析学习的多种条件，明了教学目标达成的条件.最终确定学生起点状态，开展知识讲解.

2 任务分析法在高中化学问题解决教学中的应用措施

2.1 设置教学目标

设置教学目标是任务分析法在高中化学问题解决中应用的重要一环，也是教师的“教”与学生的“学”有机联系的桥梁.根据现行高中化学目标划分维度“知识与能力”“过程与方法”“情感态度与价值观”，问题解决教学目标可以表示为行为条件、行为主体、表现程度、行为动词的集成.其中行为条件是学生习得能力表现背景；行为主体是高中生；表现程度是学生问题解决水平；行为动词是学生需要学习的能力.在明确教学目标的基础上，结合行为主体的起点能力，进行任务细分.

以鲁教版高中化學必修一第2章第2节《电解质的电离离子反应》问题解决教学为例，新课程标准要求是“学生认识酸碱盐等电解质在水溶液、熔融状态下的电离，并通过实验认识离子反应及其发生条件、常见离子的检验方法”，教学重点是电解质电离、离子反应条件及实质，具体涉及电离方程式书写、离子共存类问题解决、物质在熔融状态以及水溶液下存在形式判断等.同时考虑到学生已接触过酸碱盐在水溶液内导电性实验，但仍未明晰酸碱盐在水溶液内导电原因以及相关化合物在水溶液、熔融状态下行为，可以设定教学目标为：可以陈述电解质与非电解质的含义，可以形成电解质与非电解质问题解决图式，明晰导电物质以及导电原因[2].在教学目标设置完毕后，可以进行任务分析，即：终点目标是电解质和非电解质的判断，可以划分为“了解化合物包含的物质种类”“了解导电物质以及导电原因”.其中“了解化合物包含的物质种类”任务可以细分为“了解化合物的概念”“从元素种类和数目视角划分物质类别”；“了解导电物质以及导电原因”则可划分为“了解酸碱盐在水溶液内可发生电离”“了解盐、金属氧化物与碱在熔融状态下可发生电离”.

2.2 分析解题内容

解题内容是化学问题解决教学活动安排的先导，也是学生解题训练的依据.解题内容的分析是一个纵向、横向剖析的过程，教师可以通过分析解题内容将高中生由起点能力转化为相应的知识、态度、技能与能力.特别是对于共性问题，教师应从共性问题制定是否符合学着手，结合学生具体起点能力，定位知识内容内在关联信息，抓住各个知识点编织网中的纲领性信息，确定共性问题解决指导框架；而对于疑难问题，教师可以将其定位为学生无法理解且不易掌握的内容，从学生缺乏必要知识储备、教育指导不当、阐述浅显等方面分析原因，根据具体问题表现具体分析解决[3].如在解决化学计算题时，教师应在带领学生整体感知问题的前提下，借助图示支撑的可视化策略，帮助学生了解题目含义，并明了已知条件、未知条件以及已知、未知条件之间联系，便于大多数学生形成问题解决的一般思路与方法.

如鲁教版高中化学选修4《化学反应的限度-化学平衡图像》中关于化学平衡的问题：将1.0 mol SO2、1.0 mol O2先后通入1.0 L密闭容器内，在1 000 K环境下反应达到平衡，最终得到的SO3物质的量浓度为0.925 mol/L，请计算1 000 K温度下反应2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）的平衡常数.面对上述问题，教师可以引导学生运用可视化策略.即：

2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）

反应初110

反应中0.9250.925/20.925

平衡时0.0750.537 50.925

在可视化策略应用过程中，教师可以带领学生分别标注反应初、反应中、平衡时的反应物物质的量浓度、生成物的物质的量浓度，促使大多数学生了解问题中的已有条件2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），进而引导学生面对2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）的平衡常数这一未知条件，结合已知、未知反应互逆性，进行问题求解.

2.3 确定学生能力

确定学生能力是任务分析法在化学问题解决教学中应用的重要前提.高中生前期已接触化学学科，且在日常生活中获得较多关于化学的经验，极易将前概念带入化学学习中，干扰化学问题解决能力生成效果[4].因此，教师应借助谈话诱导方式促使大多数学生暴露前概念，明了学生前概念对问题解决教学的影响.若为积极影响，则将学生前概念作为解题资源；若为负面影响，则及时帮助学生纠正错误前概念，促使学生在思维层面建立正确的概念图示，为后期学生灵活运用概念解题提供依据.如在鲁教版高中化学选修4《化学反应的限度-化学平衡图像》教学前，借助前测题目，考查学生对“平衡概念”“化学平衡的移动”“化学平衡状态的定义及特征”“化学反应速率与化学反应方向”的理解，并考查学生对勒夏特列原理、平衡移动方向的交叉认识，以便及时了解学生解决化学平衡类问题的瓶颈，及时帮助学生突破.如部分学生将“1+2=3”“水结成冰质量不变”均认为是平衡，对化学平衡解题造成了阻碍，需要教师及时纠正学生错误认知，确保化学平衡类问题解决教学质量.

2.4 落实使能目标

使能目标是由起点能力到达的教学目标，其目标落实的前提是学生具有足够的知识储备、一定能力条件[5].教师可以根据前期学生学习能力分析结果，合理细分使能目标，并对照不同使能目标，运用启示法、探究法，指导学生自主完成使能目标.如在鲁教版高中化学必修一第2章第3节《氧化还原反应》问题解决教学过程中，本节内容是对离子反应的进一步深化，并为微项目《科学使用含氯消毒剂-运用氧化还原反应原理解决实际问题》奠定基础.考虑到学生在前期已学习类似反应，了解常见氧化还原物，教师可以设定教学终点目标是学生可以自行判断氧化还原反应，涉及使能目标是“了解氧化还原反应的条件”或“可判断氧化还原反应发生”“挖掘题干隐藏信息”或“可以判断氧化还原反应环境以及常见特征” ，相关使能目标完成所需的知识为事实性知识与策略性知识，包括氧化还原性的常见表述、常见氧化物与还原物、氧化还原反应的条件、判断口诀等.对于“了解氧化还原反应的条件”这一使能目标，教师可以先后展示“铁在氧气中燃烧”“苹果在空气中变暗”“氢气还原氧化铜”等情景，并要求学生写出相关反应的方程式，判断反应产物特征.在任务发布后，组织学生讨论交流常见的氧化还原反应现象.在学生讨论后，借助多媒体投影展示；對于“挖掘题干隐藏信息”这一使能目标，教师可以展示两个没有标签的氧化还原装置，要求学生鉴别出两个氧化还原装置反应物与生成物.在任务发布后，教师可以组织学生讨论交流适合展示氧化还原装置的方案的种类.在学生讨论交流后，教师可以借助多媒体投影进行总结.如：关于反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，下列说法正确的是（）.

A.H2SO4发生还原反应

B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂

C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1

D.1 mol Na2S2O3发生反应转移4 mol电子

根据上述问题，教师可以先带领学生挖掘隐含信息，包括氧化还原反应环境判定以及电子转移情况，再引导学生根据化合价变化判定反应本质为硫代硫酸根离子在酸性调节下发生歧化反应生成硫、二氧化硫，硫酸仅提供酸性环境，确定正确答案为B.使能目标达成后，教师可组织学生对目标达成期间个人表现、知识记忆牢固程度、判断氧化还原反应的方法掌握情况进行评价.在学生自评的基础上，教师可以对学生表现进行总评，并带领学生对比解题步骤与样例差异，启发学生再次优化个人解题步骤.

3 结束语

综上所述，任务分析法可以将困难的化学问题分解为简单几个步骤，便于基础薄弱学生分析解答，进而促使每一位学生获得成功解题体验，树立学习自信，增强学习意志，改变学生化学解题后进局面.因此，教师应充分认识到任务分析法的重要价值，将任务分析法的理论与实践技术应用到高中化学问题解决教学中，促使高中化学问题解决教学效率进一步提升，助力学生短期与长期化学解题能力的提高.

参考文献：

[1]马建霞.以深度学习为导向的初中化学任务驱动教学[J].数理化解题研究，2023（11）：131-133.

[2] 季丽娟.浅谈任务引领在《无机及分析化学》实践教学中的应用[J].化工管理，2019（11）：19-20.

[3] 金丽花，田磊，王超展，李延，郭艳丽，张宏芳.巧用思维导图，助力任务驱动式教学法在分析化学课程教学中的应用[J].大学化学，2022（12）：70-73.

[4] 黄丹娜.基于任务驱动的初中化学复习课堂教学实践：以“探究锡纸成分”为例[J].中小学教学研究，2023（02）：61-68.

[5] 郝玉棒.高中化学实验“任务驱动”教学[J].文理导航（中旬），2023（06）：88-90.

［责任编辑：季春阳］