摘 要：基础教育课程的改革，促使教师转变传统的教学模式，以保证学生主动投入到化学学习中，让他们在探索的过程中加深对化学知识的理解，开拓学科思维。文章以初中化学教学为例，重点研究课堂教学中以“问题”激发学生的学习兴趣，引发思考和探究，提升核心素养和综合素质，促进学生的高阶思维发展。
关键词：问题驱动;高阶思维;初中化学;实践探究
一、 引言
化学是一门基础科学，无论在科学研究还是实际应用中都具有重要的作用。初中化学是化学教学的启蒙阶段，需要培养学生的学习兴趣，帮助学生建立基本认识，形成解决实际问题的思想方法，增强解决问题的能力，那么在教学过程中，教师如何用问题驱动教学，使学生真正投入学习，积极思考并感受学习的乐趣，并在学习中促进思维向高阶发展，为后续学习打下坚实的基础呢？
学习知识的认知过程分为：记忆、理解、应用、分析、评价、和创造六个方面。其中记忆、理解、应用被称为低阶思维，分析、综合、评价被称为高阶思维。高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心智活动或较高层次的认知能力，主要由问题求解、决策、批判性思维、创造性思维构成。
高阶思维能力的培养，是新时代对教师和学生提出的全新要求。对高阶思维能力的运用，决定了初中化学教学的高度，也决定了学生化学学习的程度。
二、 现今初中化学的教学现状
（一）新课改政策落实不彻底
新课程的实施，就要扭转课堂教学的方向，要实现从“灌输中心教学”向“对话中心教学”的转变。但是目前大多数的课堂教学依然停留在低阶能力、低阶学习、低阶思维的层次上，由于课堂时间有限，教师在上课的过程中还是以化学知识的解析为核心，没有给学生足够的思考时间，所以不能促进学生的认识发展，在学习的过程中对教师的依赖感比较强，没有自主学习的意识，所以这种教学模式不能有效地促进学生高阶思维能力的发展，也无法有效地塑造学生适应社会发展所需要的核心素质和能力。
（二）问题驱动教学引导不足
在教学的实施过程中，提出的问题没有从实际出发，不能够有效地促进学生的积极思考，要么过于简单，没有探究的“味道”，要么过于高深，学生感觉无从下手。课堂教学没有高阶的问题设计。
（三）忽视了教学评价的作用
在教学课堂上，忽视对学生的评价，导致学生对自身的学习状态和学习能力没有正确的认识，适宜的师生或生生评价是鼓励引导更多学生参与问题解决、形成能力的一种教学策略。
三、 以问题驱动培养学生高阶思維在初中化学教学中的实践要点
（一）坚持把问题作为思维主线
最适合发展高阶思维的教学，是以问题为基础的问答策略的设计，以问题开始，按问题展开，以问题终结，把问题作为思维主线，用问题来激发高阶思维。教学问题主要有两类，一类是课堂生成的问题，另一类是教师课前预设的问题，具有可掌控性。教师教学问题的设计，是教学能够培养学生高阶思维的最有效手段，预设的问题要有挑战性、开放性、层次性。
问题的设计要与学生的已有认识密切相关，能揭示学生的已有认识，或者促使学生思考以明确自我认识，或者能够形成认知冲突，使学生对已有认识产生怀疑或批判，形成进一步发展的需求。
（二）强化思维训练
思维大师杜威认为：高阶思维不是自然发生的，它是由“难题和疑问”或“一些困惑、混淆或怀疑”引发的，高阶思维的发生就是反思—问题生成—探究、批判—解决问题的过程，可见问题是开启高阶思维的最大动力。
教育的基本思路就是要培养思维能力，高阶思维是可以培养和训练出来的。哈佛大学心理学教授D. PerKins认为，日常思维就像我们普通的行走能力一样，是每个人与生俱来的，但是良好的思维能力就像百米赛跑一样，是一种技术与技巧上的训练结果。关键是如何培养和训练学生的高阶思维能力。在课堂教学中，课程内容和教学手段要和高阶思维能力目标的培养紧密结合。运用科学探究、发现和研究型学习等模式有利于发展学生的思维能力，在教学中，如何让问题科学有效地发挥作用，给学生提供与之匹配的挑战性任务，教师设计的问题应是根据学生的学习现状，在一定的教学情境下的真问题，这样才能促进学生的思维发展。
四、 以问题驱动培养学生高阶思维在初中化学教学中的实践策略
（一）创设情境，提高问题驱动的有效性
创设情境，即依据教学目标和教学内容，从学生经验或自然、社会生活中选取典型的场景、事物，利用教学媒体、教学语言，鲜明地展现在学生眼前，采用问题驱动的教学模式，设计由易到难的问题，调动学生的探索欲望，帮助学生从宏观现象中获得具体的感性认识，还要领悟它们与相关概念、原理知识间的联系，实现感性认识到理性认识的飞跃和提升。
例如，在“燃烧条件的实验探究”中，通过创设情境，设计问题链，使学生通过已有的知识碎片，基于已知的核心知识，和新概念联系起来，建立新的认识角度。
师：展示燃烧现象的几幅图片，引入探究问题。
问1：世界上的所有物质都能燃烧吗？
问2：所以燃烧的首要条件是物质要有什么性质？
问3：我们之前在做“空气中氧气的含量测定实验”时，使用了过量的红磷，为什么红磷剩余，而燃烧结束？
问4：刚才大家概括出了燃烧的一些条件，觉得有可燃物，还得有助燃的物质，比如：氧气。那么看钻木取火的这幅图片，暴露在空气的可燃物木材，为什么要钻之后才能燃烧呢？
问5：大家说了，摩擦生热，还需要一定的温度才能燃烧，要达到什么温度呢？
（演示实验：取一根火柴，先划火柴尾，再划火柴头）
问6：同样摩擦生热，为什么现象不同？
师：很好，需要的温度不同。概括一下，不同物质燃烧需要的最低温度不同，我们把这个温度称为物质的着火点。
问7：我们之前学习燃烧反应时，反应条件是“点燃”，也就是要点火才能引发燃烧，根据今天所学的知识，“点燃”是起什么作用呢？
问8：没有点火，燃烧也可以发生吗？生活当中电线着火，干燥天气森林突然发生的火灾是什么原因造成的？
师：燃烧是发光放热的化学反应，请从化学反应发生的角度概括燃烧的三个条件。
生：化学反应需要反应物和反应条件，可燃物和氧气是反应物，温度达到着火点是燃烧反应发生的条件。
本节课没有在燃烧的三个条件上平均用力，而是围绕学生不容易理解和接受的“温度要达到可燃物的着火点”问题，引导学生层层深入，厘清认识。在课堂的最后，再次引导学生根据所学的化学反应知识概括燃烧需要的三个条件，帮助学生形成从反应构成要素的角度对燃烧条件进行系统假设的思路，促进学生思维能力的发展，让他们意识到，看似简单的问题里蕴含着严谨的科学推理，看似完整的回答中可能隐藏着自己不科学的认识、不规范的表达。学生在学习中通过分析、比较、问题求解，归纳、概括、知识迁移等方式使思维逐渐向高阶发展。
（二）立足学生的学习现状，增强问题驱动的针对性
试卷讲评课，通常教师是用说教、灌输的方法围绕试题作解题指导，觉得自己讲得越细，越完整，学生学得就越容易、越多，教学效率就越高。学生被动接受知识，没有经过认真思考，往往无法将知识内化，导致在后续类似的习题中，频频出错。如果用问题驱动模式，引导学生思考、讨论、交流，让学生深入理解化学原理，学会把题设信息和已学的知识整合重组，那么将有利于提升学生的自主学习能力。
例如：在某次考试中，遇到了一道题，学生失分严重。
题：已知氨气的密度比空气小，用图F收集氨气，气体从 （填“a”或“b”）端进入。
（用该装置收集气体，学生比较陌生，如何设计一组有层次、有梯度、相互衔接的问题，引导学生深入思考，深刻理解实验原理呢？）
问1：这个装置和你们熟悉的排空气法收集气体装置有什么不同？
问2：氨气的密度比空气小，集气瓶为什么不要倒放？
问3：為什么要多一根玻璃导管呢？
问4：瓶内的空气为什么可以被排出？
问5：如何保证氨气留在瓶内，而空气被排出？
问6：如果氨气从a端进入，会怎样？
问7：所以你们判断氨气从b端进入的依据是什么？如果收集二氧化碳气体从哪端进入？为什么？
（由此，学生分析总结出：依据气体的密度与空气密度的比较：密度大，长进短出;密度小，短进长出。）
师：根据刚才的实验原理，下列有一组图，分别是装置倒置、排水法收集气体、洗气装置、量气装置，你们分析一下，气体从哪端进入？为什么？
师：一个小小的瓶子，可以用来集气、洗气、量气等，所以我们把它称作是“奇妙的多功能瓶”。通过今天的学习，同学们分析实验原理，理解了长管和短管的进出问题，系统化地掌握了这部分的知识，相信在后续的学习中，它不再是你们的困惑。
试卷中本道题的解决，不是单纯地去解答一道题，而是在这个真实的学习情境中，设置高起点、落点低的问题，激活学生的思维，通过一道题，解决一类题。
（三）通过合作学习的教学方式，提升问题驱动的教学效果
合作学习是促进学生建立化学认识的途径，在合作学习中一定会有小组成员之间的研讨、碰撞、质疑、评价，这一切就成了学生建构、发展对认识对象的认识角度，形成认识思路的途径。也就是说，认识的建构过程是在合作学习过程中逐步实现的。
科学探究是初中化学的重要学习方式，它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。但在具体内容的探究教学中，由于课堂上时间紧迫，不可能每个活动环节都展开，那样容易使探究教学流于形式，如何使探究教学的目标落在实处，真正促进学生的能力发展呢？
下面是以小组合作学习，用问题驱动模式开展的“探究铁钉生锈条件”的课例。
教材中对铁钉生锈条件的探究是通过一组对比实验，来说明铁生锈是与空气中的水和氧气反应的结果，通常是用两个步骤解决问题。
（1）第一和第二支试管对比说明铁钉生锈需要什么条件？
（2）第一和第三支试管对比说明铁钉生锈需要什么条件？
学生通过观察实验现象，比较容易得出结论，不需要深入思考，在探究的过程中少了一些冲突，少了一些思维的碰撞，所以无法激发学生主动探究的热情，学生的思维能力和分析解决问题的能力也不能得到提高。
设计不同层次的问题，让高层次的问题可以为学生提供更高水平的学习空间，能满足高学力学生的求知欲望，深化对学习内容的理解。学力较低的学生，可以在教师的启发引导下，同学的带动下完成学习任务。发散性的问题，能让学生在合作学习中有多样思维方式的碰撞，培养思维的创造性。
问1：设计实验的前提是“猜想和假设”，已知铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，请你们猜想一下，铁是和空气中的什么物质反应？
问2：大家根据质量守恒定律，元素的种类不变，推测需要水，水中有氧元素，如何猜测还需要氧气的呢？
问3：根据刚才大家的思路，已知铜生锈的生成物是Cu2（OH）2CO3，猜想一下，铜和空气中什么物质反应？如何设计实验证明你的猜想？
本节课的实验探究把重点放在了“猜想与假设”，让学生明白，所有的猜想都不是凭空想象，而是基于一定的理论基础。在小组的合作学习中，学生经过思考、交流、质疑、讨论，对于问题2，从定性、定量等方面，多角度给出了不同的答案：
有的说：根据质量守恒定律，生成物有Fe、H、O元素，所以需要水，虽然水中有氧元素，但不排除还需要氧气，所以要设计实验验证一下。
有的说：空气中化学性质最活泼的气体是氧气，所以需要氧气的可能性很大。
有的说：根据生成物中Fe、H、O三种原子的个数比，判断还需要氧气。
在问题3中，如何设计实验证明铜生锈需要氧气、水和二氧化碳，尤其是如何控制变量，设计几组对比实验，成为学生讨论的焦点。
在课堂的最后，提出更深层次的问题：“铁生锈是铁和空气的氧气、水共同作用的结果，Fe2O3·xH2O中Fe2O3中的氧是来自氧气还是水呢？”请各小组在课后查阅资料，开动脑筋，解决问题。
以问题开始，又以问题结束，以开放性的问题代替封闭式的作业，采用小组合作的方式，引发学生开展反思、批判、创新等思维活动，小组内成员互相激发观点、互相质疑评价，使学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
五、 结语
“化而生万物，学以至无穷。”开启化学之门，引领学生把已知世界和未知世界联系起来，去发现新的知识。在教学中，重视学生学习的主体地位，培养学生独立思考的能力，培养学生发现问题解决问题，帮助学生自主探索、独立获取知识，以促进思维向高阶的发展，为后续学习打下坚实的基础。化学来源于生活，服务于生活，我们的世界纷繁复杂，千变万化，化学使世界变得更加丰富多彩，让我们在物质世界中感受“化学之美”。
参考文献：
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作者简介：
张云美，福建省三明市，三明市第十二中学。
