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摘要：以“气体制备”复习教学为例，探索教学中如何设置有效问题，驱动学生复习学科知识的同时，发展学生化学学科思维。首先，设计“引导型”问题，理清学生思维脉络，驱动学生形成“制取气体时药品选择”的思路;然后，设计“挑战型”问题，拓展学生迁移能力，驱动学生形成“选择气体发生装置、收集装置、净化和干燥装置”的思路;最后，设计“开放型”问题，提高学生综合应用能力，驱动学生形成“气体制取后剩余物质分离”的方法。
关键词：化学;复习课;学科思维;问题设计
文章编号：1008-0546（ 2019）07-0047-03
中图分类号：G633.8
文献标识码：B
doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.07.014
一、设计思想
复习课是夯实基础知识和运用知识解决问题的课型，是提高教学质量、提升学生学科素养不可或缺的环节。它的主要目的是继续巩固和加深学生学过的知识，使之系统化、结构化，从而提升学生的思维水平，培养学生具备应用所学知识分析和解决相关问题的能力，逐步形成学科思维和学科思想。传统的化学复习课中，炒冷饭式的复习知识点及大量的题海战术，让学生认为复习就是大量练题。新课中他们非常感兴趣的化学实验、学科思想、学科价值等在复习课中消失了，从而学生失去了复习的好奇心、积极性。于是，学生对于复习课，即使是实验复习课，也感到枯燥乏味，没有复习的动力。正如诺贝尔奖获得者劳厄指出：“重要的不是获得知识，而是发展思维能力。”复习课中，如果只是重新复习一遍知识点，而忽视了这些具体知识点与学科思维方法之间的联系，学生的思维无法兴奋起来，学习就处于一种低水平的认知状态。因此，本人认为需对复习课作精心设计，深入挖掘学科知识，设置有价值的问题，将学生的复习重心从记忆转变成思维层面，这样才能培养学生知识迁移的能力，提高分析和解决新问题的能力，从而促进学生思维发展。本文以“气体的制备”这个实验内容的复习教学为例，首先，以“形成制取气体的一般思路”为目标，设计“引导型”问题，理清学生知识脉络;然后，以“气体净化和干燥的一般方法”的形成为目标，设计适度的“挑战型”问题，拓展学生知识的深广度;最后，以“形成气体制取后分离的一般方法”为目标，利用“开放型”问题，来调动学生积极的思维，进行知识的综合运用。整个复习过程，以问题创设为中心，通过思考问题解决方案呈现知识，形成知识体系和解决问题的能力，学生达到能用分类、比较、归纳、演绎、分析、综合等思维方法研究物质及其变化规律，逐步形成从化学的视角认识事物的化学学科思维，从而逐步形成分类观、变化观、元素观、微粒观、守恒观等化学学科思想。这种学科思维方式在学生以后的人生中起着重要的作用，决定着这个人思考问题的科学性和全面性。本人在多年的教学实践中作了一些研究，起到了一定的效果。
二、设计问题过程
1.设计“引导型”问题，理清学生思维脉络
在学习“实验室制取氧气、二氧化碳”等气体的内容时，对于实验所需的药品，很多学生是靠记忆的。对于为何选用这些药品的原因却不清楚。《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确要求学生“能依据化学问题解决的需要，选择常见的实验仪器、装置和试剂”[1]。显然，在复习课中要落实课标中这些要求，需要在教学过程中深入思考，设计有效的问题，驱动学生思路形成。笔者设计如下：
[問题1]实验室用高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢等药品都可以制取氧气，思考用的这些药品的共同点？并比较制取氧气的这三种方案的异同点。
[问题2]以下这些反应都能生成C02：“碳在氧气中点燃、碳与氧化铜在高温条件下反应、石灰石粉末与稀盐酸反应”，实验室制取C02时，你会选用以上哪种方法，原因是什么？
[问题3]实验室制取气体反应的药品、原理首先考虑的因素是什么？除此之外，还要考虑哪些因素？
在思考[问题1]的过程中，学生通过对制取氧气的三个方案的比较，不仅记住选用哪些药品，还能知道选择的依据，从而得出了选用药品时首先得考虑氧元素的利用，从而促进了学生元素观的形成。在思考[问题2]的过程中，学生不仅知道要考虑元素守恒的思想，还需要思考药品具有哪些性质？选择这些药品的反应速率怎么样？反应条件是不是要求很高等因素，综合分析能力得到加强。在[问题3]中，让学生对这些思路进行总结，把思路显性化。这样，在此复习课中，不仅能帮助学生复习知识，而且还能教会学生思维方法，发展学生的学科思维，提高学生的综合应用能力。
2.设计“挑战型”问题，拓展学生迁移能力
（1）气体发生、收集装置的思路
《卧虎藏龙》中有这样一句台词：“把手握紧，里面什么也没有，把手放开，你得到的是一切。”教学上又何尝不是这样呢。教师教学，不在全盘授予，而在相机诱导，笔者设计的问题如下：
[问题1]根据实验室制取几种常见气体的发生装置图和收集装置图，思考实验室用KMn04制取O2时，选用的发生装置有何特点，选择的依据是什么？
[问题2]实验室如果用H202制取02时，选用的发生装置有何特点，选择此装置的依据又是什么？
[问题3]收集02有哪些方法，说出收集方法的依据。
[问题4]归纳实验室制取气体时装置的选择应该考虑的因素有哪些？
[问题5]根据课桌上提供的实验仪器，请各学习小组分别交流，选择一套实验室制取CO2的装置，并分析其特点，每一组都要说出选择的这套装置特点（如控制反应的速率、控制反应的停止与发生等等）。
[问题6]老师带来的这套利用生活化物品制作的“制取二氧化碳的改进装置”（如图1），说说该装置有哪些优点？
[问题7]图2装置有多种用途，其中之一是可以用来收集气体。请说一说： （1）若要收集H2，气体应从_______端进;
（2）若要收集CO，则需要往瓶中注入水，气体从_______端进。
[问题8]若CO中混有C02气体，要除去C02并收集CO，你觉得图3中可以实现的装置是（ ）
[问题9]布置家庭小作业：利用日常生活中的物品，设计并完成制取二氧化碳气体的实验，并完成实验小论文（要求：把设计、操作的过程及过程中产生的问题及自己思考的解决方案写成化学小文章，递交老师一起思考、讨论、寻找方法、优化方案，最后总结成化学小论文。）
在上述教学过程中，选择发生装置与收集装置时，教师先设置问题让学生选装置说依据;然后变化思维角度，指定装置让学生说依据;接着让学生自主归纳把思路显性化。通过这些问题引导学生自主发现实验室制取气体选择的药品、装置的规律，引领学生在探究的过程中自主地将制取气体的一些零散的知识点形成知识网络[2]。接着设置挑战性问题情景：当情况发生改变，有不同需求的时候，又该选择怎样的装置，依据是什么。从而驱动学生在形成知识网络的过程中不断拓展、质疑、释疑，把本来不易理解的拓展内容纳入自己的思维体系;最后通过设计问题驱动学生：对课桌上的仪器进行选择，对教师创新实验进行评价，对家庭小实验进行实践。引领学生在实践中去猜测、去发现问题、寻找方法、思考解决方案，以此培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。
（2）除杂方法、装置的思路
在学生形成“选择发生、收集装置”的思路以后，教师继续给出适度的“挑战型”问题，拓展学生的迁移能力，驱动学生形成如何设计“净化和干燥装置”的思路。
[问题1]如果制取的C02气体中混有水蒸气和氯化氢气体，如何将制得的C02气体进行干燥？如何将含有氯化氢气体的C02进行净化？如果既要除去氯化氢气体，又要干燥C02气体，该如何操作？请各学习小组讨论具体的方案。
[问题2]某学习小组拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2）。查阅资料可知Mg.Mg3N2能发生如下反应：
请设计实验中所用的装置和药品（已提供的药品有镁粉、还原铁粉，假设提供的药品均已干燥，装置内所发生的反应已经完全，整套装置的末端与干燥管相连）。
[问题3]设计下列问题让学生自主总结气体除杂的方法：（1）所用的试剂要根据气体的什么来确定。（2）气体净化和干燥的原则有哪些？（3）净化和干燥之间哪个顺序在前？
设置挑战性问题，让学生以所学的除杂、分离知识结构为统领，引导学生初步建立“除杂、干燥”的思路。同时，抛出问题后，充分发挥其小组讨论的作用，让学生们自行归纳整理。在归纳整理的过程中，学生进一步理解了化学学科知识，融会贯通了其内在联系，所学知识得到了最大程度的内化。学生通过思考问题的解决方案，逐渐重建知识体系，提高解决问题的能力，在合作中共同发展了化学学科思维[3]。在与小组成员和老师一起归纳整理的过程中，也产生了一份合作的成就感，提高了合作能力，激发了更大的求知欲。
3.设计“开放型”问题，提高学生综合能力
在学生形成选择“气体发生、收集、净化和干燥装置”的思路以后，笔者利用“开放型”问题来驱动学生进一步思考，驱动学生形成“气体制取后剩余物质分离”的一般方法，提高学生综合应用能力。
[问题1]实验室中用KCl03和Mn02制取02后，要从剩余固体中回收KCl和Mn02，請设计实验方案。
[问题2]实验室中用石灰石和稀盐酸制备C02，想对反应后的含酸废液（含有MgCl2等）进行回收处理，请你设计一个流程（例如可以向含酸废液中加入石灰乳的方式制取无水氯化钙等，请详细写出其中涉及的反应原理及分离的基本操作等）。
[问题3]总结分离与提纯的一般思路。
通常“气体制取的复习课”在制取、除杂以后就结束了。本节课增加了“对反应后剩余物质的分离”这个内容，可以巩固学生的实验基本操作，同时，通过设计的开放型问题，让学生在自主设计的过程中去掌握混合物分离和提纯的常用方法;学生从中发现问题，寻找解决问题的思路，从而逐步形成“如何进行物质的分离与提纯”的思路。同时，通过充分转变学生的学习方式，引领学生制定方案，获取证据，表达交流，得出结论，提升了学生科学探究的能力，也培养了学生绿色化学的理念。
三、总结
化学是一门以特有的视角研究着与我们生活密切相关的各种物质及变化的科学，有着本学科独特的思维方式。“授人予鱼不如授人予渔”，在本节课教学的过程中，教师通过把“气体的制备、除杂与废物回收利用”进行整合，设置一系列问题，以知识引问题、以问题用知识，用问题促思维，把“问题意识”作为一条主线，驱动学生形成气体制备所包含的制取、除杂、分离的一系列基本思路，引导学生从中学会科学的思维方法;教师通过穿针引线，驱动学生自主地构建知识结构体系，深化对知识的理解，提高解决问题的能力，从而引导学生将科学作为一种思维模式，多元交融，融会贯通。
以化学学科知识的教学为依托，如何发展学生的学科思维，促进学生的发展是我们化学教育者需要思考和研究的地方。在当前，基于化学学科核心素养导向下的教学，要求学生在复习课中能有思维的开放、生成与发展[4]。希望通过我们教师有效的问题设计和驱动，让学生的学科思维与核心素养同行。
参考文献
[1] 吴星，对高中化学核心素养的认识[J].中学化学教学参考，2017（5）：3-7
[2] 沈世红，生态化学让教育梦想照进课堂现实[M].南京：江苏凤凰教育出版社，2015（12）：33-34
[3]朱志磊.刍议初中化学学生思维活动的激发[J].中学化学教学参考，2018（2）：7
[4] 孙进全.基础知识诚可贵联想迁移价更高[J].中学化学教学参考，2018（7）：68-69
关键词：化学;复习课;学科思维;问题设计
文章编号：1008-0546（ 2019）07-0047-03
中图分类号：G633.8
文献标识码：B
doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.07.014
一、设计思想
复习课是夯实基础知识和运用知识解决问题的课型，是提高教学质量、提升学生学科素养不可或缺的环节。它的主要目的是继续巩固和加深学生学过的知识，使之系统化、结构化，从而提升学生的思维水平，培养学生具备应用所学知识分析和解决相关问题的能力，逐步形成学科思维和学科思想。传统的化学复习课中，炒冷饭式的复习知识点及大量的题海战术，让学生认为复习就是大量练题。新课中他们非常感兴趣的化学实验、学科思想、学科价值等在复习课中消失了，从而学生失去了复习的好奇心、积极性。于是，学生对于复习课，即使是实验复习课，也感到枯燥乏味，没有复习的动力。正如诺贝尔奖获得者劳厄指出：“重要的不是获得知识，而是发展思维能力。”复习课中，如果只是重新复习一遍知识点，而忽视了这些具体知识点与学科思维方法之间的联系，学生的思维无法兴奋起来，学习就处于一种低水平的认知状态。因此，本人认为需对复习课作精心设计，深入挖掘学科知识，设置有价值的问题，将学生的复习重心从记忆转变成思维层面，这样才能培养学生知识迁移的能力，提高分析和解决新问题的能力，从而促进学生思维发展。本文以“气体的制备”这个实验内容的复习教学为例，首先，以“形成制取气体的一般思路”为目标，设计“引导型”问题，理清学生知识脉络;然后，以“气体净化和干燥的一般方法”的形成为目标，设计适度的“挑战型”问题，拓展学生知识的深广度;最后，以“形成气体制取后分离的一般方法”为目标，利用“开放型”问题，来调动学生积极的思维，进行知识的综合运用。整个复习过程，以问题创设为中心，通过思考问题解决方案呈现知识，形成知识体系和解决问题的能力，学生达到能用分类、比较、归纳、演绎、分析、综合等思维方法研究物质及其变化规律，逐步形成从化学的视角认识事物的化学学科思维，从而逐步形成分类观、变化观、元素观、微粒观、守恒观等化学学科思想。这种学科思维方式在学生以后的人生中起着重要的作用，决定着这个人思考问题的科学性和全面性。本人在多年的教学实践中作了一些研究，起到了一定的效果。
二、设计问题过程
1.设计“引导型”问题，理清学生思维脉络
在学习“实验室制取氧气、二氧化碳”等气体的内容时，对于实验所需的药品，很多学生是靠记忆的。对于为何选用这些药品的原因却不清楚。《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确要求学生“能依据化学问题解决的需要，选择常见的实验仪器、装置和试剂”[1]。显然，在复习课中要落实课标中这些要求，需要在教学过程中深入思考，设计有效的问题，驱动学生思路形成。笔者设计如下：
[問题1]实验室用高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢等药品都可以制取氧气，思考用的这些药品的共同点？并比较制取氧气的这三种方案的异同点。
[问题2]以下这些反应都能生成C02：“碳在氧气中点燃、碳与氧化铜在高温条件下反应、石灰石粉末与稀盐酸反应”，实验室制取C02时，你会选用以上哪种方法，原因是什么？
[问题3]实验室制取气体反应的药品、原理首先考虑的因素是什么？除此之外，还要考虑哪些因素？
在思考[问题1]的过程中，学生通过对制取氧气的三个方案的比较，不仅记住选用哪些药品，还能知道选择的依据，从而得出了选用药品时首先得考虑氧元素的利用，从而促进了学生元素观的形成。在思考[问题2]的过程中，学生不仅知道要考虑元素守恒的思想，还需要思考药品具有哪些性质？选择这些药品的反应速率怎么样？反应条件是不是要求很高等因素，综合分析能力得到加强。在[问题3]中，让学生对这些思路进行总结，把思路显性化。这样，在此复习课中，不仅能帮助学生复习知识，而且还能教会学生思维方法，发展学生的学科思维，提高学生的综合应用能力。
2.设计“挑战型”问题，拓展学生迁移能力
（1）气体发生、收集装置的思路
《卧虎藏龙》中有这样一句台词：“把手握紧，里面什么也没有，把手放开，你得到的是一切。”教学上又何尝不是这样呢。教师教学，不在全盘授予，而在相机诱导，笔者设计的问题如下：
[问题1]根据实验室制取几种常见气体的发生装置图和收集装置图，思考实验室用KMn04制取O2时，选用的发生装置有何特点，选择的依据是什么？
[问题2]实验室如果用H202制取02时，选用的发生装置有何特点，选择此装置的依据又是什么？
[问题3]收集02有哪些方法，说出收集方法的依据。
[问题4]归纳实验室制取气体时装置的选择应该考虑的因素有哪些？
[问题5]根据课桌上提供的实验仪器，请各学习小组分别交流，选择一套实验室制取CO2的装置，并分析其特点，每一组都要说出选择的这套装置特点（如控制反应的速率、控制反应的停止与发生等等）。
[问题6]老师带来的这套利用生活化物品制作的“制取二氧化碳的改进装置”（如图1），说说该装置有哪些优点？
[问题7]图2装置有多种用途，其中之一是可以用来收集气体。请说一说： （1）若要收集H2，气体应从_______端进;
（2）若要收集CO，则需要往瓶中注入水，气体从_______端进。
[问题8]若CO中混有C02气体，要除去C02并收集CO，你觉得图3中可以实现的装置是（ ）
[问题9]布置家庭小作业：利用日常生活中的物品，设计并完成制取二氧化碳气体的实验，并完成实验小论文（要求：把设计、操作的过程及过程中产生的问题及自己思考的解决方案写成化学小文章，递交老师一起思考、讨论、寻找方法、优化方案，最后总结成化学小论文。）
在上述教学过程中，选择发生装置与收集装置时，教师先设置问题让学生选装置说依据;然后变化思维角度，指定装置让学生说依据;接着让学生自主归纳把思路显性化。通过这些问题引导学生自主发现实验室制取气体选择的药品、装置的规律，引领学生在探究的过程中自主地将制取气体的一些零散的知识点形成知识网络[2]。接着设置挑战性问题情景：当情况发生改变，有不同需求的时候，又该选择怎样的装置，依据是什么。从而驱动学生在形成知识网络的过程中不断拓展、质疑、释疑，把本来不易理解的拓展内容纳入自己的思维体系;最后通过设计问题驱动学生：对课桌上的仪器进行选择，对教师创新实验进行评价，对家庭小实验进行实践。引领学生在实践中去猜测、去发现问题、寻找方法、思考解决方案，以此培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。
（2）除杂方法、装置的思路
在学生形成“选择发生、收集装置”的思路以后，教师继续给出适度的“挑战型”问题，拓展学生的迁移能力，驱动学生形成如何设计“净化和干燥装置”的思路。
[问题1]如果制取的C02气体中混有水蒸气和氯化氢气体，如何将制得的C02气体进行干燥？如何将含有氯化氢气体的C02进行净化？如果既要除去氯化氢气体，又要干燥C02气体，该如何操作？请各学习小组讨论具体的方案。
[问题2]某学习小组拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2）。查阅资料可知Mg.Mg3N2能发生如下反应：
请设计实验中所用的装置和药品（已提供的药品有镁粉、还原铁粉，假设提供的药品均已干燥，装置内所发生的反应已经完全，整套装置的末端与干燥管相连）。
[问题3]设计下列问题让学生自主总结气体除杂的方法：（1）所用的试剂要根据气体的什么来确定。（2）气体净化和干燥的原则有哪些？（3）净化和干燥之间哪个顺序在前？
设置挑战性问题，让学生以所学的除杂、分离知识结构为统领，引导学生初步建立“除杂、干燥”的思路。同时，抛出问题后，充分发挥其小组讨论的作用，让学生们自行归纳整理。在归纳整理的过程中，学生进一步理解了化学学科知识，融会贯通了其内在联系，所学知识得到了最大程度的内化。学生通过思考问题的解决方案，逐渐重建知识体系，提高解决问题的能力，在合作中共同发展了化学学科思维[3]。在与小组成员和老师一起归纳整理的过程中，也产生了一份合作的成就感，提高了合作能力，激发了更大的求知欲。
3.设计“开放型”问题，提高学生综合能力
在学生形成选择“气体发生、收集、净化和干燥装置”的思路以后，笔者利用“开放型”问题来驱动学生进一步思考，驱动学生形成“气体制取后剩余物质分离”的一般方法，提高学生综合应用能力。
[问题1]实验室中用KCl03和Mn02制取02后，要从剩余固体中回收KCl和Mn02，請设计实验方案。
[问题2]实验室中用石灰石和稀盐酸制备C02，想对反应后的含酸废液（含有MgCl2等）进行回收处理，请你设计一个流程（例如可以向含酸废液中加入石灰乳的方式制取无水氯化钙等，请详细写出其中涉及的反应原理及分离的基本操作等）。
[问题3]总结分离与提纯的一般思路。
通常“气体制取的复习课”在制取、除杂以后就结束了。本节课增加了“对反应后剩余物质的分离”这个内容，可以巩固学生的实验基本操作，同时，通过设计的开放型问题，让学生在自主设计的过程中去掌握混合物分离和提纯的常用方法;学生从中发现问题，寻找解决问题的思路，从而逐步形成“如何进行物质的分离与提纯”的思路。同时，通过充分转变学生的学习方式，引领学生制定方案，获取证据，表达交流，得出结论，提升了学生科学探究的能力，也培养了学生绿色化学的理念。
三、总结
化学是一门以特有的视角研究着与我们生活密切相关的各种物质及变化的科学，有着本学科独特的思维方式。“授人予鱼不如授人予渔”，在本节课教学的过程中，教师通过把“气体的制备、除杂与废物回收利用”进行整合，设置一系列问题，以知识引问题、以问题用知识，用问题促思维，把“问题意识”作为一条主线，驱动学生形成气体制备所包含的制取、除杂、分离的一系列基本思路，引导学生从中学会科学的思维方法;教师通过穿针引线，驱动学生自主地构建知识结构体系，深化对知识的理解，提高解决问题的能力，从而引导学生将科学作为一种思维模式，多元交融，融会贯通。
以化学学科知识的教学为依托，如何发展学生的学科思维，促进学生的发展是我们化学教育者需要思考和研究的地方。在当前，基于化学学科核心素养导向下的教学，要求学生在复习课中能有思维的开放、生成与发展[4]。希望通过我们教师有效的问题设计和驱动，让学生的学科思维与核心素养同行。
参考文献
[1] 吴星，对高中化学核心素养的认识[J].中学化学教学参考，2017（5）：3-7
[2] 沈世红，生态化学让教育梦想照进课堂现实[M].南京：江苏凤凰教育出版社，2015（12）：33-34
[3]朱志磊.刍议初中化学学生思维活动的激发[J].中学化学教学参考，2018（2）：7
[4] 孙进全.基础知识诚可贵联想迁移价更高[J].中学化学教学参考，2018（7）：68-69