着眼教学问题设计，提升化学课堂效率
着眼教学问题设计，提升化学课堂效率
上海市中国中学 顾美虹
摘要 到2022年，普通高中新课程新教材就要全面实施。这就更需要一线教师尽快适应教材改革，本人在徐汇区的化学新教材试教中，深刻体会到在今后的高中化学教学中，更需要着眼教学问题设计，结合教学实际小结了一些教学问题设计的原则和方法，以提升化学课堂效率。
关键词 教学问题设计原则 教学问题设计方法 提升化学课堂效率 原电池教学
普通高中教育是国民教育体系的重要组成部分，在人才培养中起着承上启下的关键作用。办好普通高中教育，对于巩固义务教育普及成果、增强高等教育发展后劲、进一步提高国民整体素质具有重要意义。[1]到2022年，普通高中新课程新教材全面实施。[1]这就对一线教师提出了更高的要求，教师一定要第一时间，在课标的指导下解读新教材，与时俱进，才能把新教材的知识内容吃透，以提高教学效率。本人非常有幸参与了徐汇区第一轮的化学新教材试教，试教的内容是高中化学选择性必修教材原电池部分。通过这次试教，本人深切感受到新教材对教师和学生都提出了更高的要求，更需要教师在备课时，结合学情，着眼教学问题的设计，提升化学课堂的效率。
1 教学问题设计原则
1.1 目标性原则
设计教学问题时，能结合每节课的教学目标，结合学生的已有知识及能力发展水平，以帮助学生通过自己的思考，更好地理解所学内容。
例如在原电池选择性必修部分的教学中，设定了能从宏观和微观角度理解原电池的构造和工作原理，利用原电池的工作原理，分析、解释简单原电池的教学目标。在实际的教学中，设计了“那么铜、锌、硫酸铜溶液按图示装置连接，请从原电池的构成要素分析该装置能构成原电池？”、“通过实验，电流计指针发生偏转，以上装置能够形成原电池。请同学们根据实验现象，分析该原电池的工作原理。”这一系列问题，让学生能根据已有的知识先判断把必修课程中的铜锌原电池中的稀硫酸换成硫酸铜溶液后能否构成原电池，再通过实验验证，让学生根据实验现象分析该原电池的工作原理，从而落实所设定的教学目标，提升化学课堂的效率。
1.2 针对性原则
设计教学问题时，根据所教授的内容，结合学生的实际情况，设计问题的目的明确，问什么和回答什么都是非常明确的，切忌问的问题模糊不清，以免学生不知道从哪里思考、不知道回答什么。
例如在原电池选择性必修部分的教学中，在单液原电池由于锌和硫酸铜溶液直接接触反应而造成有能量损耗的教学过程中，刚开始设计的问题是：“铜片上生成了铜，锌片上也生成了铜，两者对电池来说有何差别？”，学生就会觉得不知道从哪里着手，回答不上来。后来改为：“以上装置构成原电池，锌失去电子，电子通过电子导体转移给铜，产生了电流，锌直接与硫酸铜溶液接触反应，在锌表面也生成了铜，对原电池会产生什么影响呢？”，这样的问题就比较明确，学生也就知道如何回答了。
1.3 关联性原则
设计教学问题时，要关注前后几个问题的关联性，要有梯度，前一个问题可以为后一个问题做铺垫，后一个问题可以是前一个问题的结论的应用，层层递进，以帮助学生能在有限的课堂时间内，由浅入深的掌握化学的重要知识点。
例如在原电池选择性必修部分的教学中，在进行双液原电池的教学时，没有直接告诉学生为了避免锌和硫酸铜溶液直接接触反应造成能量损耗，把锌从硫酸铜溶液里取出放到硫酸锌溶液中，再用盐桥连通。而是设计了“铜片放在硫酸铜溶液中，锌片取出后也一定要放入离子导体，这个离子导体的选择原则是什么？”、“锌与该离子导体不反应，则离子导体可以选哪些物质？”、“该装置能否构成原电池？”一系列问题，通过实验验证两个离子导体未连通不能构成原电池，水到渠成的引出盐桥，并在后续的教学环节中通过设计原电进一步巩固利用离子导体的选择原则。这样的问题设计，环环相扣，能引领学生跟着问题思考，强化学习的过程，而不是只会机械地背理论，通过自身的学习体验，提升对所学知识的理解，并通过实际的应用进行落实。
1.4 适时性原则
设计教学问题时，要考虑学生的思维与教师的不一致，应如何引导，若学生无法回应提问时，要如何调整问题。这就需要教师不仅对所教授的化学知识、教学目标了然于胸，而且要非常了解所教授班级的学情，要知道学生有哪些知识储备，有哪些知识薄弱点，以便于教师在课堂教学中，能根据实际情况及时调整问题，引导学生思维，以提升化学课堂效率。
例如在原电池选择性必修部分的教学中，在进行盐桥中的阴离子和阳离子的移动方向的教学时，考虑到若从电荷守恒的角度进行解释，对于学生来说不容易理解，所以设计了以下问题：“用盐桥连通离子导体后，锌失去电子，电子通过电子导体转移给铜，发生定向移动，离子导体中离子也定向移动，产生电流，盐桥本身就是离子导体，盐桥中的K+、Cl-也会发生定向移动，请根据电子的流向及电极反应，判断K+、Cl-分别向哪个电极移动？”，大部分学生会误认为阴离子向正极移动，则继续追问：“Cl-带负电荷，正极带正电荷吗？”，学生马上会想到由于电子积累，正极带负电荷，所以Cl-向负极移动，再继续问其他学生：“那么K+向哪个电极移动呢？请说明理由”，以进一步落实学生能真正理解阴、阳离子的移动方向，而不是只是简单地机械记忆。
2 教学问题设计的方法
2.1 创设合适的问题情境
创设问题情境的方法有很多，例如可以通过社会热点新闻事件、化学史、化学实验、生活经验常识等[2]，让学生在真实的情境中，不断地思考探索，体验学习的过程，提升化学课堂效率。
例如在原电池选择性必修部分的教学中，整节课沿着电池发展的历史足迹，从伏打电堆引入，跟着前人的脚步，把稀硫酸换成了硫酸铜溶液，继而通过实验验证了单液原电池的电流不稳，会一直衰减，只要锌和硫酸铜溶液直接接触反应就会有部分能量转化为热能造成能量损耗。在此基础上，对单液原电池进行改进，引入盐桥，发展到历史上第一个实用电池—丹尼尔电池。继续通过实验验证虽然双液原电池的电流比较稳定，但是电流却比较小，从而发展到用离子交换膜替代盐桥，改进了电流比较小的问题。同时结合2019年诺贝尔化学奖得主不断地改进电极材料，造福人类；中国科学技术大学季恒星教授研究组，通过研究使新能源汽车“快充”成为可能这样的新闻热点，使学生意识到电池还在不断地发展。这样的问题情境设计，让学生真切体会到化学知识是和人们的实际生活密切相关的，化学知识是在不断发展的，是可以通过人们的实验研究创新，不断地为人们的生活带来更多的便利。
化学是一门以实验为基础的学科。教师利用化学实验来创设问题情境，能更好地激发学生的学习兴趣，调动学生的思维。例如在让学生分析铜、锌和硫酸铜溶液所构成的原电池的工作原理时，就是以实验现象为抓手，设计了学生实验。让学生通过自己做实验，观察现象，观察到锌片、铜片上都产生了红色固体。结合铜片上产生了铜，对该原电池的工作原理进行了分析，针对锌片上也产生了铜，继续开展后续的教学。这样的设计不同于以往教学的纸上谈兵，而是让学生以实验现象为依据，能真正地掌握原电池的工作原理，并用该原理分析不同的电池，而不是只局限于铜锌原电池。
2.2设计有思维容量的问题
在设计教学问题时，有些问题的设计不能太直白细致，怕学生想不到，不能总是搀扶着学生思考[3]，有些教学问题的设计需要一定的思维容量，能放手让学生去思考，只有这样才能提升学生的思维品质，提升化学课堂效率。
例如在原电池选择性必修部分的教学中，在复习原电池必修课程相关内容为之后的课堂教学做铺垫时，之前设计的问题是“解释铜片和锌片上为什么都会产生铜”、“判断电子流向”、“结合实验现象和电子流向，写出正、负极的电极反应”、“由电极反应写出该电池的电池反应”，就这样按部就班地领着学生进行原电池工作原理的分析，感觉比较琐碎，也不能检测学生对于已学知识的掌握情况。后将设计的问题调整为“根据实验现象，分析该原电池的工作原理”。在探究铜锌原电池的教学中，之前设计的问题是“锌片和硫酸铜溶液直接接触，电流就会越来越小。锌片所失电子是否全部由导线转移到正极形成电流？”这样的问题就太直白了，不需要深入思考。后将设计的问题调整为“在锌表面也生成了铜，对原电池会产生什么影响呢？”这样的问题提高了思维容量，从而提升了课堂效率。
综上所述，在高中化学教学中，要着眼于教学问题设计，根据目标性、针对性、关联性和适时性原则设计教学问题，创设合适的问题情境，设计有思考容量的问题，提高学生的学习自主性。教师要不断探究所设计的教学问题的成效，结合学生的掌握情况，继续优化教学问题的设计，以提升化学课堂效率，更快更好地适应即将到来的普通高中新课程新教材全面实施。
参考文献
[1] 《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》（国办发[2019]29号）
[2] 陈玉飞 .高中化学教学问题设计的原则，中国校外教育 2017年第7期p121,162页
[3] 刘陈敏 .高中化学教学问题设计的原则，科教导刊(电子版) 2020年第9期p142页
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