化学连续性问题情境的课堂教学模式在《金属和金属材料》中的应用和思考
郭菁
【摘要】本文介绍了“连续性问题情境的课堂教学模式”在《金属和金属材料》教学具体实施过程中得到的一些收获和产生的一些思考，整个过程经历了：第一步，课题组集体备课，答疑解惑，基本形成本课题的思路；第二步，区里集体备课，在本课题的提出者任宝华老师的具体指导下，将原来的设计进行了细化和修改，用实例比较修改前后的差异；第三步，课堂具体实施过程中起到的良好效果及发现的困难。整个过程对连续性问题情境的课堂教学模式产生了深刻的认识，增强了对化学教学方法的思考，关注了学生已有知识和未知知识之间的联系和发展点，以培养学生自主学习能力为主要目标，使教学成为一个科研式的活动，而不是简简单单的教和学。
【关键词】连续性问题情境 课堂教学
什么样的教学模式是有效的教学模式？如何调动学生积极参与到学习中，逐渐提高学生的自主学习能力，增强思维的深度和广度？这是我们一线教师一直困惑和思考的问题。2011年9月在任宝华老师的带动下，我参与到《化学学科促进学生深入思维的课堂教学模式研究》课题中，并作为《金属和金属材料》一组的组长，和7所学校的教师一起开展了连续性问题情境在人教版教材初三化学第八单元《金属和金属材料》课题中应用的研究，本文以我十多年从教的思考，以及第一次集体备课到教学实施后的反思为主线，阐述整个课题研究过程中的讨论、实施、收获和反思。
2012年3月9日，我参加了宋心琦先生关于新课标解读的一个现场说明会。宋先生首先讲的就是初中化学的课程体系，课程的设置所选择的情境设计和取材的几个方面的特点。（1）研究的物质：从简到繁，从近（身边：空气、水）到远（含相同元素的物质：碳单质、一氧化碳、二氧化碳；一类物质：金属、酸、碱、盐）。（2）对物质的认识角度：单质→化合物，元素→组成→结构（元素观→微粒观→结构观），气体混合物→分散系（溶液）。（3）化学用语的表述：元素符号→化学式→化学方程式，定性→定量等。
2010—2011学年度，我跟随刘江东老师参加了整个初三化学各单元教法分析的集体备课，刘江东老师强调最多的有两点思想：（1）本单元在整个教材所处的位置是什么，其目的是什么？也就是课程设置的目的，包括与上一单元的关系，本单元要达到的要求和目标，为下单元提供的理论和能力基础。（2）为什么学？学什么？然后才是怎么学？这些与任宝华老师提出的“连续性问题情境的课堂教学模式”有异曲同工之处。既然课程问题的设置从单元→课题→课题中的各问题，都是有目的、有逻辑、层层深入的，那么教师带领学生研究、学习的过程也应该从课程设置的目的入手，从问题情境出发，设计成“问题串”，学生在解决问题的过程中学会知识、提高能力。
另外，化学是学生学习过程中开设最晚的学科，之所以开设晚是因为学生必须具备一些数学、物理、生物等学科知识，又要有一定的生活经验，还要有一定的观察、探究、表达、逻辑思维能力才能学习。这也就是说学生必须有一定的知识储备和学习能力才能学好化学，而这些知识和能力都是学习新知识的前提，以这些已知的知识或生活经验为情境展开新知识的学习、讨论、深化和落实。所以，连续性问题情境的创设在化学教学中具有可行性和必要性，符合学生认识事物从简到难、从已知到未知、从生活到科学、从现象到本质的规律。下面我从具体实践过程来探讨连续性问题情境的创设在教学应用中的收获和思考。
一、课题组成员集体备课
在集体备课前，3位组长先进行了准备，当时疑惑很多，不知从何处入手。经过讨论，我们认为既然设置研究性课题，就是还没有形成固定的模式和方法，所以我们可以从理解角度入手结合教学经验，按照课题的大方向选择合适的方式和方法。以这个开放性的思路，组织课题组进行了第一次备课，澄清疑惑如下。
（1）连续性问题情境设置的广度和深度如何把握？经过讨论达到的基本共识是：创设问题情境是为了引起学生的认知冲突，激发其内驱动力，使学生积极探究，真正参与到学习活动中，从而达到掌握知识、训练思维的目的。因此，成功的问题情境应该是教师根据教学内容和学生的认知水平，创设出的问题难度适中，问题情境导向清晰，才能引起学生的共鸣，有助于学生形成认知冲突的化学问题。这些问题需要满足学生的“最近发展区”，问题过难会使学生望而却步，过易则使学生缺乏探究欲望。这需要教师创设的问题情境是学生通过自己的思考或小组同学间的探索能解决的问题，同时问题又不能过于简单，学生一看即明白。并且创设的问题情境应该具有连续性，能起到承前启后、温故知新的作用。问题情境可以具有单一的连续性，也可以具有层层递进梯度式的连续性。
（2）《金属和金属材料》一单元中能创设哪些问题情境？根据金属和金属材料三个课题来看，课题一《金属材料》主要从生活的视角来看金属及合金在我们生活中的广泛使用，这样问题情境应该从金属的发展史开始引入，过渡到目前金属在生活中的应用，引出其利用的是金属的哪些性质，从合金的特性了解合金的优点，最后展望未来的金属及合金。这样从古→今→未来的顺序以及通过各种图片、数据、实验来创设情境，学生在学习中会很有兴趣，并增强了学生分析问题、解决问题的能力。课题二《金属的化学性质》主要从化学学科的视角研究金属相似的化学性质，以及不同金属活动性的差异。金属的三条化学性质在前六单元的学习中均有简单的涉猎，所以能以旧带新，课堂主要以实验探究为学习的主要方法。学生在活动的过程中学会一类物质性质的研究方法，设计实验时应该首先考虑原理、方法及影响因素，考虑清楚了再确定具体的装置和操作。课题三《金属资源的利用和保护》主要从社会的视角突出化学原理对社会发展、生产生活实际的指导作用，应该创设一个炼铁厂的实际情境，从金属元素在自然界的存在形式入手引出金属单质冶炼的原理和方法，到含有杂质的物质的定量计算，就能够预测出金属的产量。然而冶炼出的金属在自然界中会锈蚀，造成巨大的损失，因此，还需要探究铁生锈的条件并得出保护金属资源的方法和意义。这些问题情境创设的统一使教师们都很兴奋，感觉思路清晰、流畅、符合学生的认知过程。
（3）观察量表中的问题如何设置，才便于课堂上教师观察学生的思维过程、获得的知识以及遇到的困难；如何设置才能便于课后统计？
教师设计连续性问题情境，引发学生思考，教师根据学生的表达再进行指导和引领。那么，这就需要教师记录学生的思维过程，为教师在后面的教学中修改问题情境提供最有效的指导。把学生的思维全都用文字记录下来既不可能，时间上也不允许。如果将问题情境中涉及的小问题根据学生可能出现的答案设计出来，课堂上只是记录学生是否会、会的问题回答是否全面就方便多了。但学生回答问题肯定角度很多，比较混乱，所以问题的设计和学生回答的统计就很麻烦，这比设计好的问题情境更困难。后来经过讨论基本达成的共识是：问题尽量明确化，学生的回答分为较好的回答、能回答一部分、不能回答三个级别。这样，课后教师用机涂卡进行统计，看学生集中出现的问题在哪里。而前测后测以及问卷调查都设置比较具体的问题，印出来让学生书面填写。
二、课题组跟任宝华老师集体备课
任宝华老师听取了我们的汇报后，进行了非常细致的指导，提出了很多具体的修改意见，使教师们对前期课题组讨论的疑惑有了更清晰的认识。下面以任宝华老师和教师们备课前后问题情境设计、课堂观察量表、前测后测的设计部分调整为例来进行说明。
1. 连续性问题情境设计所给的素材，要根据教学目标并结合学生的具体情况来选取，不宜太大、太笼统、太模糊。《金属的化学性质》课题中最关键的环节是学生设计实验探究金属的化学性质，其中一种是利用控制变量的方法，设计实验比较不同的金属与酸反应速率的快慢，教师们开始设计的方案如下：
任宝华老师建议：这个实验中影响金属与酸反应速率的因素除了金属的化学性质以外还有很多方面，这些全靠学生去想，学生一般都想不全，然后还要设计实验，这个难度就太大了，所以建议教师在新的问题部分，药品给出全面的，下面附上影响反应速率的因素，学生根据这些因素能设计出全面的实验就很不错了。而且实验方案全用文字叙述太费时间，可以让学生用图示来表示，这样既简单又清晰。修改后的方案是：
修改后，“你已经知道的”一栏中增加了实验室制氢气用锌而不选镁，学生就会思考金属的活动性不同，镁太活泼、反应速率太快，所以不合适。“新的问题”一栏中药品里增加了铁粉和10%稀盐酸，后面又给出了影响化学反应速率的因素，学生这样设计实验时才能得出要想比较金属的活动性必须外界条件完全一致才可以。
2. 课堂观察量表中不要采取“程度式”量表，不好统计，这种量表不好界定学生的具体问题出现在哪里，只能定性说明；应该采取“要点式”量表，这种量表好统计，可以定量，便于量化。并且要点最小化（也就是出现的所有可能性），但要点都要是对的，后面都设“其他”一栏，记录学生发言错误或与要点无关的发言及次数。下面这份的关注要点是“程度式”量表：
修改后的是“要点式”量表，这样比较容易观察到学生出现的具体问题：
3. 前测后测的设计的目的如下图，问题要简洁，问法也要简洁，不同于考试设计问题。
如金属的化学性质前测：
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（1）你认为不同金属化学性质的活泼程度有强弱之分吗？请举例说明。
________________________
改为：（1）金属活泼程度有强弱之分吗？请举例说明。
________________________
金属的化学性质后测：
（1）若要比较出Al、Fe、Cu的金属活动性，其实验方法有哪些？
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（2）波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配置而成，为什么不能用铁制容器来配制波尔多液？
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（3）你能列举出两个常见的置换反应吗？
________________________
改成两个问题：
（1）若要比较出不同金属活动性，其方法有哪些？
________________________
（2）最简洁易行的是哪种方法？在方法上画钩
三、用连续性问题情境教学，过程中获得的良好效果及遇到的困难
效果：（1）课堂气氛活跃，学生参与度明显增强。因为问题情境是以教学目标为前提，分析学生的具体情况，再给出大量的图片、发展史、生活中的用途、数据、资料、实验、录像等，这些对学生都具有很强的吸引力，比一节课全是知识点明显有意思，并且学生一直处于解决问题的状态，所以感觉比较兴奋。
（2）学生讨论、表达能力增强。因为问题情境中设计的问题都有较大的思维容量，这样对学生具有一定的挑战性，讨论起来就会有各种不同的见解，学生先自我表达，听取同学们对问题的不同见解后又会产生冲突，然后继续完善和表达自己的思想。这个过程中，学生们不同程度地开拓了思路，增强了表达能力，然后再在教师的引导和强化下就会对知识形成比较清晰和深刻的认识。
（3）学生对知识的掌握和应用能力有了较大的改观。《金属和金属材料》一单元对学生来说有比较大的难度，但采用连续性问题情境教学后，学生对知识的系统性更清晰，掌握得也更准确，知识的应用能力也就更强。虽然没有进行严格意义上的量化统计，但从自己教学的感受中能体会到学生基础知识比往届扎实，综合题的解决比较有思路、有方法，正确率在提高。
问题：在使用观察量表跟踪观察学生的时候，发现还是很难真正及时、完整地发现学生的思维状况。因为全班学生的知识和能力差异是比较大的，不论教师提出什么样的问题，有的学生很快就能反应过来，不管是去做还是直接回答都会对其他同学的思考产生一些影响，虽然比以前采取的“满堂问”、直接回答对错有了比较大的改观，但仍然存在学生之间的相互影响，更无法做到实时显示学生对问题的理解是否正确、理解到什么程度，这样统计出来的数据就会有些偏差。
四、反思
通过这次课题组活动，我对原来有的一些模糊想法有了具体的、可实施的教学思路。原来也不断地想如何从化学学科的角度，根据学生的具体情况进行教学，在教师的指引下，学生能够自主地参与到学习中，解决具体问题、掌握化学知识。但教师缺少具体的指导和科研的环境，这次任宝华老师首先提出了“连续性问题情境式教学”模式，然后课题组的教师一起研讨，共同实施，交流过程和经验，并且也从其他课题组的教师那里吸取了很多成功的做法，这样我对化学教学的认识有了很大的提高。当然在这过程中我也遇到了一些困难，尤其是问题情境的设置怎样才更有目标、更有吸引力、更具有效性；什么样的量化表才能真正地起到对学生思维的量化，既简单易记录，又能实时地发现学生的已知、未知和困难，了解这些可以在后面的教学中进行及时补救等。所以我会坚持采用“连续性问题情境式教学”，在以后的教学中不断发现问题、解决问题，并且及时做好总结和记录，积累教学经验。
附录一
课题2 金属的化学性质（第一课时）观察量表
时间________ 学校________班级________学生位置________观察人 ________
观察方式：一名教师随机观察一组学生（共2人），分别记录每个学生的状况。
观察对象：学生，请将学生固定为甲、乙，写清学生的位置，如靠窗第1、2组第2人。
记录方式：学生小组交流情况在完成的对应项目后画“√”，其他和全班交流情况用文字简单记录。
续表
附录二
金属的化学性质前测
时间________ 学校________班级________学生位置________观察人 ________
1. 金属的活泼程度有强弱之分吗？请举例说明。
________________________
________________________
________________________
2. 请你列举金属能与哪些物质发生化学反应？
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金属的化学性质后测
时间________ 学校________班级________学生位置________观察人 ________
1. 若要比较出不同金属的活动性，其方法有哪些？
________________________
________________________
2. 最简洁易行的是哪种方法？在方法上打钩。
参考文献
［1］任宝华.创设“连续性问题情境”，引导学生思维不断深入——对一种化学课堂教学模式的探索［J］.化学教育，2010（10）.
［2］毕华林.有思考价值的问题特征与教学设计［J］.中学化学教学参考，2006（11）.
［3］胡久华.促进学生认识素养发展的化学课程与教学研究［D］.北京：北京师范大学，2008.
［4］宋心琦.利用化学史料提高科学素养的一点看法［J］.化学教学，2010（11）.
（本文获2012年北京市初中化学优秀教学论文评选一等奖）