化學核心素養視角下問題情境創設的研究摘要：在化學課堂教學中創設高質量的問題情境，讓學生在解決問題中發展核心素養，本文以“沉淀溶解平衡”中問題情境為切口，提出問題情境創設的三點優化方向。關鍵詞：問題情境核心素養優化方向一、問題的提出隨著基礎教育改革的推進和深化，培養學生的學科核心素養成為熱點之一。高中化學課程對于發展學生的核心素養起著無可替代的效果和作用。對于培養學生的化學核心素養，需要從多方面、多角度對學生施以影響。另一方面，在化學教學中，學生建構化學知識、解決化學問題以及化學知識的結構化，都是以問題情境與問題解決為主要抓手的。那么創設一系列高質量的問題情境成為高效的化學課堂教學的關鍵所在，利用所創設的問題情境，突破教學的重難點，實現培養學生化學核心素養的目的。二、以“沉淀溶解平衡”為例，創設問題情境核心素養集是學生能夠獲得發展的關鍵能力，是“三維目標”的延伸和發展。針對高中化學核心素養的內涵[1]，結合課程標準以及教學實際，確定“沉淀溶解平衡”課題的教學目標：（1）宏觀辨識與微觀探析：了解溶度積常數的概念；掌握根據Q與Ksp的關系以及判斷沉淀是否生成的方法。（2）變化觀念與平衡思想：根據實際的問題，認識到沉淀溶解平衡是會發生移動的，并且掌握利用Q與K的關系，討論沉淀溶解平衡是否移動的方法。（3）證據推理與模型認知：能夠對實驗現象提出合理的猜測；認識到溶液中各種平衡時相互作用與影響的；建立猜想、證據與結論之間的聯系。（4）科學探究與創新意識：能夠在沉淀溶解平衡相關的自主實驗中提出對原有知識的質疑；能根據實驗現象以及給出的數據自主進行實驗現象的解釋。（5）科學精神與社會責任：了解沉淀溶解平衡以及平衡移動在生產生活中的應用；了解化學對人類生產、生活的貢獻。基于上述的教學目標，筆者創設了以下的問題情境來組織課堂教學，力求在教學中對培養學生的化學核心素養起到積極的作用。表1“沉淀溶解平衡”課例中問題情境創設問題情境設計意圖（1）向Mg(OH)2上層的清液中滴加濃NaOH溶液,產生白色沉淀，請利用所學的知識分析，實驗中出現的沉淀是什么物質？為什么它會產生？（2）如何檢驗BaSO4的上層溶液中仍有鋇離子？請設計實驗探究。1.利用實驗引出沉淀溶解平衡的移動和建立，以及溶解溶度積常數Ksp。2.掌握判斷沉淀是否產生的方法——根據Q和Ksp的關系。3.在問題中培養學生的平衡觀和微粒觀。（1）在粗鹽提純中，其中所含的雜質Ca2+,Mg2+分別用碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液除去，為什么Mg2+要以Mg(OH)2的形式除去，而不是用碳酸鈉溶液一次性將Ca2+和Mg2+同時除去？（2）向沉淀MgCO3上層的清液中滴加NaOH溶液,產生白色沉淀，為什么會產生沉淀？（3）向氯化鈉溶液中滴加硝酸銀，出現白色沉淀后繼續加入KI溶液，出現黃色沉淀，請根據資料解釋此現象。1.通過實際問題認識Q和反應是否完全的關系，掌握根據K和Q的關系，判斷平衡移動的方向2.通過沉淀轉化的實驗，拓寬對已有知識的理解，特別是兩種難溶性的鹽到底能不能發生復分解反應有新的認知。3.培養學生利用轉化觀理解沉淀溶解平衡。（1）向Mg(OH)2的懸濁液中滴加酚酞溶液，根據實驗現象，難溶性堿能否使酚酞變色？（2）根據Mg(OH)2的溶解度以及酚酞變色的范圍，通過計算來說明Mg(OH)2這種難溶性堿的溶液為什么能使酚酞變色？1.用實驗引起學生的認知沖突，激起學生的好奇心，從沉淀溶解平衡的角度重新認識難溶性堿的溶液是否使酚酞變紅這個問題。2.通過計算掌握物質溶解度與Ksp直接的關系，并且提高學生化學問題中的計算能力。工業上利用沉淀法除去Fe3+時控制pH在4左右，為什么此時pH小于7，卻有Fe(OH)3生成？假設Fe3+的初試濃度為1mol/L,根據所提供的Fe(OH)3的Ksp，計算Fe3+開始沉淀以及沉淀完全時的pH。1.綜合運用沉淀溶解平衡的相關知識解決生活中實際的問題。2.使學生了解化學知識在實際工業生產中的應用，讓學生認同化學對生產生活的巨大作用。三、問題情境創設的優化方向1.基于真實的生活情境化學學科在實際的生產生活中有著廣泛的運用，所以生活中很多實際的問題情境，都蘊含著化學原理。這些真實的問題情境，能夠拉近學生與化學知識的距離，引起學生的好奇心，成為學生思考并解決問題的驅動力。比如在“金屬的腐蝕與防護”課例教學中，筆者組織學生討論以下問題：（1）在內地荒漠和沿海雨林兩地，哪里的鐵生銹的速度相對慢一些？（2）燒過菜的鐵鍋如果未及時清洗（殘液中含NaCl），不久便出現紅棕色銹斑，請問這種腐蝕是化學腐蝕還是電化學腐蝕？（3）為什么鍍錫（Sn）鐵皮（馬口鐵）做的罐頭，打開后極易生銹，而自來水管（鍍鋅鐵管）卻不容易生銹？這些問題情境來源于生活，所提供的是生活中客觀存在的化學問題，旨在引發學生的共鳴。但也要注意所選取的這些生活中問題情景，要契合高中生在這個年齡階段對生活實際的認知：比如上述問題情境中的“馬口鐵”對于高中來說是一個完全陌生的名詞，所以在創設問題情境的時候，筆者直接用“鍍錫鐵皮”來代替“馬口鐵”。再如，“二氧化硫的性質與作用”中，采用錫惠公園中被腐蝕的石刻雕像為情境，引發學生思考下列的問題：（1）是誰腐蝕了雕像？（2）酸雨形成的原因是什么？主要成分又是什么？并設計實驗來驗證；（3）對于SO2所形成的硫酸型酸雨，如何開展有效的防治措施？在這節課的教學中，以錫惠公園中被腐蝕的石雕這個原生態的生活問題為情境，以酸雨的相關問題為主線組織教學，引起了學生的好奇，感受這節課在生活實際中的價值。在這些問題情境設置的背后，讓學生意識到可持續發展的意義以及社會責任感。2.思維深度與設置臺階相結合對于同一個課題，所創設的問題情境不同，教學效果也有所差異。一方面，所創設的問題情境要有一定的深度，并且思維容量要大，能夠留給學生足夠多的思維空間，以及引導學生的思維走向深處，學生能夠從深入的探究中獲得能力的發展，思維品質的提高，利于學生提出有創造性的新問題；另一方面，所創設的問題情境要符合學生的認知發展規律，對于大多數基礎中等或偏下的學生而言，過難過深的問題情境會使這些學生很難抓住問題的重點，使自主探究和知識建構無法深入的進行下去，教學效果就可能會大打折扣，所以在問題情境的設計上要有預留一些“臺階”，讓學生循著“臺階”，了解教學要點，建構知識。所以創設的問題既要有一定的思維深度，又要設置臺階，留有充分的拓展余地，才更有利于學生學科核心素養的發展。在“鎂的提取及其應用”這一節課中，設置了以下問題：（1）如何將鎂離子從海水中提取出來？（2）為什么要濃縮海水？（3）根據相關資料，應該選取何種沉淀劑？（4）根據相關資料，設計從氫氧化鎂到金屬鎂的途徑；（5）如何得到無水氯化鎂？（6）工廠的廠址應該選在什么位置比較合適？（7）除了海水之外，還有什么原料可以獲得金屬鎂？在上述的問題情境設置中，（1）（2）兩個問題屬于較為容易上手的，讓學生在課題開始時不會產生畏難情緒；（3）（4）（5）三個問題建立在資料理解的基礎之上，讓學生自主探究相關試劑和途徑的選擇，利用原有知識對中間產物的獲得，提出自己的看法，這些問題需要學生具有一定的科學探究能力，思維深度有一個提升；（6）（7）兩個問題，屬于本節的知識內容在生活實際中的應用，并且有一定的思維開放性，也更能讓學生認識到化學學科知識是有著實際應用的。整個問題情境設置由簡到難，兼顧生產生活實際，既給學生設置了臺階，又考慮了思維深度，更有利于發展學生的核心素養。3.巧用“問題鏈”“問題鏈”是指以一個概念或者知識為中心設置的相互獨立，卻又具有邏輯關系的一系列問題，通過持續不斷的問題分析和問題解決，突破教學的重難點，使學生的學科核心素養得到飛躍提升[2]。在《氯氣的性質》這節課中，筆者設計了如下的“問題鏈”：（1）氯氣溶于水有沒有發生化學變化？若發生了化學變化，請根據質量守恒定律，猜測新制氯水中含有什么微粒？（2）請你設計實驗驗證氯水中是否含有氫離子和氯離子？（3）新制氯水仍呈黃綠色，說明其中還有什么微粒？請設計實驗驗證；（4）新制氯水有漂白性，是哪種微粒的作用？請設計實驗探究。在上述的“問題串”設計中，根據“氯氣與水反應”這一教學內容，圍繞“新制氯水中含有的微