【正文】摘   要：本文论述的主要内容是高中化学探究讨论中的“问题”设计。主张把探究讨论中的“问题”根据性质和作用不同划分为“核心问题”和“子问题”。 并以ARCS动机设计模型为理论依据，从学科知识和学习动机两方面阐述了“核心问题” 的设计策略和“子问题”的设计原则。主要观点是核心问题的设计要以学科知识为出发点，尊重学生原有经验，让问题源于学生，激发学生的学习动机。子问题的设计要从服务于核心问题的解决和维持学生学习动机出发，推动探究讨论不断深入。
　　关键词：探究讨论  核心问题  子问题
　　化学是一门极具探究性的自然科学，其知识体系的形成本身就是建构的过程。在组织学生学习化学的过程中采用探究的方式，不仅符合学生的认知规律，同时也能让学生在学习过程中发现化学学科的内在规律，从而形成正确的化学观和良好的化学素养。
　　探究讨论是学生从问题或任务出发，通过形式多样的探究活动，以获得知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的学习方式。可见，问题是开展探究讨论的基础，问题设计的是否合理将直接影响探究讨论的质量。探究讨论是学生围绕“问题”进行的自主建构过程，其特点是以探究解决问题为学习的途径和手段，强调学生学习的主动性。因此，探究讨论中的“问题”除了要体现学习目的，还要维持学生学习的主动性，即激发维持学习动机。ARCS是凯勒在上世纪80年代提出的动机设计模型。该模型把激发学生动机的任务概括为四个过程，即引起并维持注意、促进相关性、树立信心和产生满足，并针对这四个过程提出了一些具体的策略。结合探究讨论对问题设计的要求来看，如果我们设计的问题能达到或具备这样的特征，那么，探究讨论在学科知识的掌握、学习能力培养、科学素养提高等方面的价值将得到充分体现。笔者借鉴ARCS动机模型的基本过程对“问题”设计的基本框架进行了思考和尝试。
　　探究讨论中的问题按照作用和性质不同可以分为核心问题（任务）和子问题两类。核心问题（任务）是指整个探究过程围绕的统领性问题。可以说，探究讨论其实就是通过这个核心问题的分析、研究和解决来达成教学目标的。核心问题又是由若干个子问题组成的。学生要通过对子问题的分析和探究来解决核心问题，从而实现知识的自主建构。可见，“问题”是探究讨论运作的生命线，是学习目标达成的支撑点。
　　一、核心问题的设计
　　（一）核心问题的特征
　　1.突出知识与能力，体现化学学科“大概念”
　　探究式学习是科学学习的一种基本的、重要的方式，与其他学习方式的最大区别在于，探究式学习突出强调知识的获得方法，其目的是要依托科学知识的学习，达成掌握科学过程与方法，形塑情感态度与价值观的教育目标。因此，核心问题的解决一方面要实现学科知识与能力的获得，一方面要体现学科“大概念”。
　　所谓学科“大概念”是指本学科最核心的概念或原理以及基本方法，也是学科思想最主要的体现。如高中化学强调的学科思想主要有实验、分类、守恒、平衡、结构决定性质等（具体见表1）。化学知识体系的建构基本是在这几大思想的支配下，通过学科“大概念”整合相关知识而实现的。那些蕴藏在核心问题背后的“大概念”作为组织者，可以将学生在探究过程中所接触的相关知识和经验加以组织，使学生在探究解决问题的过程中能够发现相关知识之间的本质联系、领会科学研究基本方法的作用和价值，并获得对科学现象的本质性理解。
　　表1 高中化学重要知识与大概念
　　














　　2.尊重学生的学习能力和认知特点
　　作为学习方式的探究式学习不同于科学家的科学研究。因此，学习任务不能只关注知识而忽视学习者。
　　探究讨论的开展面对的是一个知识体系还不健全、学科思想和方法正在逐渐形成的学生群体，他们恰恰需要在探究讨论的过程中对知识体系和思想方法进行不断地完善。也就是说，作为“研究课题”的核心问题在引领学生迈向更高更广的学习领域的同时，还必须充分考虑高中生的现有学习能力和认知水平。比如，学生已有的知识能力储备是否能够应对对核心问题的探究？解决问题时用到的探究思维和方法是否考虑了他们的认知特点等。目的是要让学生有能力去探究，并在探究过程中产生积极的学习体验。脱离了学生的实际，再好的课题在探究讨论中也是没有价值的。
　　3.引起学生注意、激发学习欲望
　　学习兴趣和欲望属于学习内驱力的范畴，但它不同于由升学压力、客观环境等外界因素形成的被动内驱力，而是学生对学习的主动需求。因此，它能使学生更加热切、快速地进入探究角色，对学习过程和学习效果产生积极的影响。
　　由于探究式学习是围绕着核心问题的而展开的，如果核心问题能引起学生的注意，那么核心问题就不仅仅是激发学生的学习欲望，还能在整个探究过程中起到维持学生探究热情的作用。因此，核心问题在突出学科知识学习的同时，还要让学生形成开展探究的心理期待。
　　（二）核心问题设计的策略
　　突出核心问题的特征是核心问题设计的基本要求。由于核心问题的主要特征集中在对学科知识与能力的体现和对学生学习动机的激发上，因此，笔者在教学实践中以学科知识为出发点，借鉴ARCS动机模型中“引起并维持注意”和“促进相关性”的有关策略来设计“核心问题”。
　　凯勒在动机设计模型中指出：引起学生注意需要激发学生的好奇心；适合学生的特点、联系学生原有的知识经验会使学生感受到学习活动与自己相关，从而产生乐于参与到学习活动中来的动机。
　　1.让问题源于学生的关注热点
    学生关注的热点既能引起学生的注意，也能让学生感受到学习内容与自身的密切关系。所以，从学生关注的热点中抽离出的核心问题能有效激发学生的探究动机。人类面临的诸多问题都与化学息息相关，大到能源危机、环境污染；小到衣食住行，处处都有化学的影子。我们把探究问题与这些学生关心的事物联系起来作为探究的切入点，自然会引起学生极大的探究热情。比如，为组织学生探究油脂的性质，笔者设计的核心问题是“地沟油的出路在哪里？”学生在解决地沟油问题的任务驱动下，查阅油脂的结构、思考油脂的性质并设计实验进行探究。虽然知识本身是枯燥的，但学生对该话题的关注使他们表现出了极大的学习热情。
　　2.让问题源于学生的原有经验
　　利用学生的原有经验属于动机设计模型中促进相关性的一种策略。化学学科知识体系的形成和学生的认知特点均具有明显的建构特征，强调原有经验在学习中的作用。如果核心问题的设计立足于学生的已有认知，学生就会感到学习适合自己的特点并具备深入开展探究的基础。
　　比如：学习钠的化学性质时，如果我们以“钠具有怎样的化学性质？”作为核心问题就显得无视学生原有经验。因为学生对钠的性质还是陌生的，他们不清楚该从何处入手进行探究来回答这个问题。但若以“钠是否符合金属的化学通性？”作为核心问题情况就不一样了。学生很熟悉金属的化学通性，他们自然会利用金属的化学通性去推测钠的化学性质，并据此展开实验探究，最终获得对钠化学性质的认识。这个核心问题在尊重学生原有经验的同时，也为学生提供了类比研究问题的思路和方法。
　　3.把问题置于认知冲突中
　　既能引起注意又能引发思考的最好方式是认知上存在冲突。把学生的先拥知识与新知识之间的“矛盾”作为核心问题，能有效调动学生的学习积极性。这种问题设计的方式也属于对学生原有经验的应用，只不过它的落脚点在“旧知”与“新知”的矛盾上。当然，这种“矛盾”不一定是本质上的不同。学生揭示“旧知”与“新知”真实关系的过程就是探究讨论、自主建构的过程。
　　例如：在学习卤代烃的性质时，核心问题确定为“为什么溴乙烷能与硝酸银溶液产生沉淀？”。问题中的实验事实与学生的原有认知发生了冲突。学生会带着“溴乙烷中没有溴离子，怎么会与银离子出沉淀？”的疑问，围绕“溴离子从哪里来？”思考溴乙烷可能具有的性质，将探究引向具体和深入。
　　二、子问题的设计
　　（一）子问题的特征
　　核心问题相对比较宏观，学生需要知道从哪里介入、做哪些具体的研究来解决核心问题。子问题就是对核心问题的解构，是核心问题的具体化。
　　虽然子问题与核心问题联系紧密，但具有不同于核心问题的特点。具体表现为：子问题离学习目标和学生的探究更近、更直接。子问题具有使核心问题具体化并推动探究不断深入的作用。子问题在设计上更加关注细节和可操作性。另外，子问题还起着维持学生探究热情的作用。
　　（二）子问题设计的原则
　　子问题的解答是探究讨论的主体。学生要通过对子问题的探究逐渐走近学习目标。因此，我们需要通过合理设计子问题，让学生有信心、有能力把探究进行到底，并最终解决核心问题。为了达到这样的设计目的，笔者在教学实践中借鉴ARCS动机模型中“树立信心”和“产生满足”的相关论述，结合子问题的功能与特点，提出以下设计原则。
　　1.指向明确
　　子问题的指向就是核心问题。因此，子问题要围绕核心问题所涉及的相关内容来突出教学目标。这样才能确保子问题的探究有助于核心问题的解决和学习目标的达成。另外，当学生利用探究子问题获得的知识与技能去解决核心问题并取得成功时，他们将体验到学有所用的巨大成就感和满足感，从而将学生的学习动机维持在较高水平。子问题指向的明确是获得这种学习体验的前提。
　　2.内容具体
　　学生的具体探究行为主要针对子问题展开。如果子问题是模糊笼统的，那么探究仍将无从下手。只有子问题里的探究任务是具体的、可操作的，学生才能介入探究。而且，任务的聚焦也会使探究难度进一步降低，学生就会有足够的信心和能力把探究深入下去。因此，子问题越具体，就越有利于探究的进行，也有利于保护学生持续参与探究的动机。
　　以“钠的化学性质”探究为例。在分解核心问题 “钠是否符合金属的化学通性？”时要以“金属的化学通性” 为依据才能让子问题的指向明确。但如果把子问题设计成“钠能否与非金属单质反应”、“能否与酸反应”、“能否与盐溶液反应”的话，探究内容仍然是概括性的。它们属于从“核心问题”到“子问题”的“中间问题”，学生仍然难以对其进行探究。当子问题聚焦到“钠能否被氧气氧化？”、“钠能否与盐酸反应？”、“钠能否与硫酸铜溶液反应置换出铜单质？”时，学生就能轻松地进入探究了。
　　3.层次合理
　　这里的层次指的是子问题之间的关系。它主要取决于核心问题的解决和学生认知特点的需要。核心问题不同，子问题的关系就可能不同，通常有平行和递进两种关系。比如，上例中的三个子问题就是平行的关系，它们各自代表了核心问题涉及的一个方面。当探究讨论中的子问题之间存在一定逻辑关系时就不能是平行关系了。这里再举一个例子。在以“怎样用化学方法治理白色污染” 为核心问题认识有机高分子化合物时，笔者设计了两个子问题。
　　①合成有机高分子化合物的基本方法有哪些？
　　②如何根据结构特点确定高分子的合成方法和单体？
　　这两个子问题之间就是递进的关系，第①个问题是第②个问题的基础。学生只有在明确了合成高分子化合物的基本方法后，才有能力根据结构特点去确定高分子的合成方法和单体，从而为白色污染的治理提供可行的化学方法。如果我们没有考虑问题之间的逻辑顺序和学生的认知规律，学生的探究将无法进行。可见，设计递进关系的子问题时需要在充分考虑知识特点和学生现有水平的基础上，循着学生的认知轨迹层层递进。这样，学生才能在子问题的引领下逐步接近问题的本质。
　　4.过程动态
　　子问题不是单指那些结合核心问题预设的问题，也包括在探究中生成的过程性问题。这些过程性问题真实反映了学生的所思所想，对保护学生探究热情、培养科学研究思维和揭示核心问题的本质具有不可替代的作用。因此，我们决不能轻视过程性问题，甚至有时教师需要有意识地把某些子问题（或者全部子问题）作为过程性问题留给学生去发现，让他们去体会问题发现者才有的自豪。
　　例如：钠的化学性质中与水的反应是最重要的，但在预设的子问题中并未涉及。这是因为当学生在探究Na与CuSO4溶液反应没有看到铜单质析出时，他们自然会根据实验现象推测钠可能具有与水反应的性质，并会以此作为子问题进行深入探究，保证该教学重点不会落空。
　　三、结论与讨论
　　本文主要探讨了探究讨论中的“问题”设计。其中，核心问题相对固定，子问题相对灵活。因此，核心问题的设计讲策略，子问题的设计讲原则；核心问题侧重激发学习动机，子问题侧重保护学习动机。所以，在设计问题时，核心问题重“引起注意和促进相关性”，子问题重“树立信心和产生满足”；核心问题和子问题只是相对概念，它们实质反映的是知识节点。以哪个节点作为核心问题或子问题关键取决于教学目标及学习者。但无论从哪里开始，最终都要将学生引向对学科“大概念”的接近与理解。
　　总之，探究讨论中的“问题”要围绕学习目标，尊重学科知识规律，尊重学生认知规律，激发学生的学习兴趣，保护学生的学习热情。要达到这样的目的，需要我们准确把握“问题” 的属性，结合知识的特点，实现问题设计的优化。