石秀梅 黄都
【摘要】本文聚焦复杂问题解决素养培育的高三化学教学新常态，论述高三化学教学核心任务及其执行程序、教师胜任教学工作的技能要求以及有效教学行为自评途径，认为化学教师在高三阶段要注重训练学生解决复杂问题的能力，可以聚焦前期准备、中期应答和后期反思三个阶段设计例题讲解教学以达成这一目标；
高三化学教师应具备选题、改题、创题能力，构建以教师有效讲题为核心的课堂教学活动，以学生有效解题为核心的课外训练，面向全体学生的详细批阅与反馈模式，以教师板书为核心的课堂教学信息呈现方式，以及“知、定、静、安、虑、得”班级学习文化；
运用有效教学行为自评量表进行教学评价。
【关键词】解决复杂问题 高三化学 新常态
【中图分类号】G63 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2022）26-0097-05
为了提高高三教学的有效性，笔者基于适应、能力、精熟之问题解决能力发展“三阶”模型，结合实践经验，从规范性、科学性、程序性、技术性等角度建构高三教学工作要求，提出“每讲必练，每练必得；
先练后讲，讲练同行”的高三复习教学范式，使学生在宝贵的复习时间中，能够有效消化教师讲授的思想、观点、方法、技巧，以高信心、强信念、高精熟、强能力应对高考中的复杂问题。
一、高三教学的核心任务及其执行程序
（一）高三教学核心任务——复杂问题解决素养训练
高三教学的核心任务是全员、全程、全方位指导学生提升复杂问题解决能力。复杂问题解决能力培养的核心载体是高考试题的理解与解答实践，其复杂性主要体现为以下六个关键特征：试题情境的真实性；
问题解决视角的多维性和综合性；
问题解决思路建构的知识依赖性、经验依赖性、心理依赖性、信息整合性、综合创新性和变通灵活性；
问题解决精熟度的强结构性、快反应性、高灵活性和高复杂性；
问题解决成果表征的准确性、简洁性和高水平性；
对应答者学科素养要求体现为知识的简单性、问题的复杂性和学科思维的有效性。
例如，在高三化学教学中，师生必然以历年真题作为复杂问题解决能力训练的载体。我们可以通过解析例1来体会上述复杂问题解决的关键特征。
【例1】（2021年全国甲卷）26.碘（紫黑色固体，微溶于水）及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
（1）I2的一种制备方法如下图所示：
①加入Fe粉后进行转化反应的离子方程式为______，生成的沉淀与硝酸反应，生成______后可循环使用。
②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为______；
若反应物用量比n（Cl2）/n（FeI2）=1.5时，氧化产物为______；
当n（Cl2）/n（FeI2）＞1.5，单质碘的收率会降低，原因是______。
（2）以NaIO3为原料制备I2方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；
再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总反应的离子方程式为______ 。
（3）KI溶液和CuSO4溶液混合可生成沉淀和I2，若生成1 mol I2，消耗的KI至少為______mol。I2在KI溶液中可发生反应I2+I⇌I。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是______。
试题呈现了碘单质的三种制备方法，三种方法均来源于真实的生产或实验情境，体现了试题背景的真实性。试题设问要求考生综合运用微粒观、转化观、守恒观来调用知识、整合信息，解决有关物质转化的过程表征、过程调控、量化计算、原因分析和结果预测等问题，并在其中展示理解与辨析、分析与推测、归纳与论证、探究与创新等关键能力。在理综卷应答时间安排中，本题最佳答题时间为八分钟。试题所需要调用的理论性知识是氧化还原反应、事实性知识是卤族元素的性质、程序性知识是关于化学方程式的计算与分析模型。必备知识并不复杂，但总体难度不小，原因是“原因分析”“总反应表征”两类任务需要调用的支持信息与思维方法的隐蔽性和灵活性比较强，同时，开放性的作答方式对考生表征能力的要求比较高。因此，本题体现了视角的独特性、思路的严谨性、表征的准确性、技能的精熟性、能力的全面性以及思维的系统性等复杂问题解决素养特征。
（二）教学核心任务的执行过程设计
教师将例1作为复杂问题解决素养培育载体，若只是让学生经历“解题—核对答案—讲解答案—解答下一题”这样的学习过程，不仅浪费了该试题潜在的能力训练价值，而且浪费了学生宝贵的复习时间和精力。高考一般不会出现同样的试题，但一定会考查学生的领域特殊性问题解决能力和领域一般性技能。因此，每解一题，教师要尽可能设计好前期准备、中期应答和后期反思三个阶段的认知任务，使学生每解有得、每思有进。具体的教学处理如下。
1.前期准备
（1）分析试题的素养训练及测评价值
根据国家高考考试内容改革的有关要求，复杂问题解决的任务及其过程，在一定程度上分别体现了情境性、教育性、开放性、灵活性、探究性、本源性、基础性、综合性、应用性和创新性等十大时代特征，对考生的学科观念、科学思维、探究实践、创新意识和社会责任等学科核心素养均有显性或隐性的测评功能。复杂问题解决任务不仅具备测评功能，而且具有促进学生学科核心素养发展的训练价值。例1的素养训练及测评价值如下。
价值之一：物质转化技术路径认知。物质转化的技术路径主要包括原料预处理（纯化、除杂等）、富集或溶浸、还原反应或氧化反应、酸碱调节或沉淀反应、目标产品生成反应、产品分离—洗涤—干燥—纯度检测等。该认知过程要求考生读懂工艺流程图，并以工程师思维对工艺流程图进行鉴赏和评价。
价值之二：物质转化化学原理表征。要求考生从微粒观、转化观的视角，调用相关的化学反应原理和物质性质知识，完成工艺流程中某一环节的反应类型识别、反应物辨识、生成物判断、化学方程式书写或离子方程式书写。
价值之三：物质转化效率量化分析。涉及物质的量计算、pH调节区间计算、转化率计算、过量分析，等等。
价值之四：物质转化技术创新点分析。涉及试剂选择、投料方式、定量投料、分离技巧、提高产率技巧、装置创新、环保处理、原理创新、温度控制、巧用物质性质等。
价值之五：化学知识、观念整合建构。通过解题收获对化学知识的重新理解，如氧化还原反应、离子反应、可逆反应的协同作用，多步反应的整体合成表征，等等；
获得同类试题解答的指导思想、重要观念，如原因解释类问题是试题的难点，原因分析往往需要调用逆向思维和系统思维，即“操作或处理的目的是什么”“相关物质性质或实验处理方法对达成最终目的的贡献是什么”。
（2）分析学生的领域特殊性和领域一般性素养发展需要
高考中的每一道大题，几乎都展示了特定学科中的某个研究或实践领域。例如，化学实验探究题与化学科学研究领域密切相关、化工流程试题与化学工业息息相关、物质结构试题与新物质结构解析领域有关、有机化学试题与有机物分析及合成有关。领域特殊性主要体现在特定科研或生产实践的思维方式存在差异；
领域一般性是诸多领域的共通思维方式和问题解决方法。学生在解决领域特殊性问题时存在基本能力、效率、效果、发展进步的差异，因此，教师在复杂问题解决素养培育载体的选择及处理中，应充分考虑学生的这些差异。
（3）引导学生进行解题前的知识基础及思维经验准备
在解答例1前，教师需要设计任务帮助学生奠定有关知识基础和思维基础。在氧化还原反应的习题中，习题常以强氧化剂Cl2、Fe3+、ClO-、MnO[-4]与强还原剂Fe2+、I-、S2-、SO[2-3]为载体，对离子型氧化还原反应进行定性分析与定量计算。例2能够为学生提供此类素养的训练。
【例2】某混合溶液中只含有Fe2+、Cl-、Br-、I-（忽略水的电离），Cl-、Br-、I-的个数比为2∶3∶4，向该溶液中通入Cl2使溶液中Cl-和Br-的個数比为3∶1，则通入Cl2的物质的量与溶液中剩余Fe2+的物质的量之比为
A．7∶4 B．7∶3 C．7∶2 D．7∶1
解决例2所需知识为：微粒的个数之比等于其物质的量之比；
电荷守恒确定Fe2+的量；
定性角度分析Fe2+、Br-、I-的还原性强弱，从而确定它们与Cl2反应的先后，因Fe2+有剩余，最终以Br-的个数不变为解题的突破口；
从电子得失守恒的角度罗列出关系式。
如果学生的综合能力还不够强，备课时教师可将例2拆解成例3所示的几道小题让学生解答，之后再让学生解答例2；
或让学生提前练习例2，课上反馈存在的问题，引导学生将思路一一析出或引导学生将例2改编成例3。
【例3】离子型氧化还原反应的典型问题：
①某混合溶液中只含有Fe2+、Cl-、Br-、I-（忽略水的电离），若Cl-、Br-、I-的物质的量分别为2 mol、3 mol、4 mol，则Fe2+的物质的量为______mol。
②向以上溶液中通入少量Cl2，发生反应的离子方程式为______ 。
③若向溶液中通入一定量的Cl2后有Fe2+剩余，且溶液中Cl-和Br-的个数比为3∶1，则新生成的Cl-物质的量为______mol，有______mol Fe2+被Cl2氧化。
④反应③中通入Cl2的物质的量与溶液中剩余Fe2+的物质的量之比为______。
⑤已知氧化性Cl2＞IO[-3]。若向以上溶液中通入过量的Cl2，I2的含量会降低，原因是______（用化学方程式表示）。
学生在复习过程中经历了以上分析，解答例1这道高考真题就非常简单了。
（4）开展限时性解题素养测评活动
教师根据学生领域素养发展情况及测评时间要求，将例1及其相关的基础问题、类似问题、拓展问题组配成卷，组织实施限时性素养测评活动。
（5）收集学生答卷，阅卷评分后进行数据分析、答题心理分析
教师及时批阅学生答卷，统计每一个设问的得分率，从观念、知识、能力、情绪状态等视角分析学生的答题心理，必要时还需要对典型答卷者进行访谈。
（6）设计复杂问题解决素养培育的讲评目标、内容及方式
复杂问题解决素养的获得，是由边缘性参与到中心参与的情境学习过程，是基于观摩、体验、交流、整合的复杂认知过程，教师在教学中的作用是“教练”，学生的角色定位是“运动员”。作为教练，教师需要提供典型、精致、清晰的解题示范，展示审视各种领域特殊性问题的格局和观点。因此，复杂问题解决素养培育的讲评目标是促进学生的“自我革新”——革新已有知识的理解模型、革新问题解决的成功信念、革新问题解决的思维视角和思路进程。讲评内容既包括学生已掌握的内容，又包括学生未掌握或再努力也很难掌握的内容。问题解决素养培育讲评通常采取以教师为中心和以学生为中心相结合的方式。以教师为中心的讲评，应当辅以呈示典型答案、现场访谈学生、适时提问学生等驱动性教学技术，避免学生产生视觉、听觉疲劳；
以学生为中心的讲评模式，要建立在对学生进行讲评技术培训的基础之上，让学生成为训练有素的讲评者、展示者和研讨参与者。
2.中期解题
问题解决讲评的过程，本质上是研讨性解题过程，而不只是公布试题答案或考试成绩。因此，教师要以研讨性解决的主旨思想来组织课堂活动。
（1）展示得分率分析的总体结果
教师展示的结果需要细化到每一个设问的得分率统计，明确学生问题解决子技能、必备知识掌握水平、问题解决信息理解及应用的水平，从而帮助师生确立新的努力方向和难点突破路径。
（2）强化性讲解
强化性讲解就是讲解多数学生已经掌握的技能点。讲解多数学生已经掌握的技能点，能够起到增强学生学习信心与强化学生已有认知模型的作用。
（3）突破性讲解
突破性讲解就是讲解多数学生“最近发展区”中的技能点。针对多数学生通过努力就可以提高答对概率的问题，教师需要采取追寻本源、化繁为简、抓住关键、洞察本质的方式逐步展开讲解，并设计进阶性练习，促使学生扎实习得子技能。突破性讲解的内容将纳入下一个复杂问题解决素养训练循环之中。
（4）拓展性讲解
拓展性讲解就是提出拓展问题现场解答并组织讲解。教师基于现有情境，提出拓展问题，或者创设新情境提出类似问题，当场让学生解答、汇报、交流、讨论，从中析出复杂问题解决任务的灵活性、开放性和创新性。
（5）“三阶”训练任务布置
“三阶”训练任务包括领域适应训练、能力形成训练以及领域精熟训练。教师可以将三类训练任务布置给不同水平的学生：聚焦突破性讲解、拓展性讲解内容，为能力水平较高的学生群体设计相关素养训练任务；
遵循本源性、基础性、综合性、应用性和创新性进阶，为未能适应复杂问题解决任务情境的学生群体设计领域适应性训练。
3.后期反思
（1）观念理解
氧化还原反应的深度理解：难溶性氧化剂（如AgI）整体参加还原反应；
利用强氧化剂可实现物质循环利用；
氧化还原反应的程度可通过控制反应物用量来调节；
同一体系中多步离子反应可先分后合；
技术创新点往往是对题干所给信息进行的具有创造性、综合性和灵活性的应用。
（2）知识理解
氧化还原反应的实质是特定混合体系中氧化剂和还原剂之间发生的自洽性反应，符合“强弱能变、强强剧变、弱弱难变”等规律，遵循电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒、元素守恒、酸碱平衡等基本规律。
二、高三教师教学工作的技能要求
（一）具备选题、改题、创题能力
对试题的选取、改编与创作，是教师必备的技能。掌握这些技能的教师，对试题的测量目标、测评载体会有更清晰、更准确的认识。对试题测评目标的界定，需要教师对课程标准所列的素养分类及素养表现水平层次有深入研究。在此基础上，教师还应发展对复杂问题解决素养结构的观察、归纳和抽象概括能力。可见，复杂问题解决素养品质的标准，是基于教师对学科结构的理解，而不是对课程标准的生搬硬套。
（二）构建以教师有效讲题为核心的课堂教学活动
构建以教师有效讲题为核心的课堂教学活动需要以教师的有效讲解为主线，包括：激励性讲解、点评式讲解、强化性讲解、突破性讲解、拓展性讲解等。教师在讲解过程中应注重激活学生需要、满足学生需要、点拨解题精要。
（三）构建以学生有效解题为核心的课外训练
教师可以创造“选题—组题—分派—解题—批阅—反馈—讲解”的能力训练工作循环。课堂上要讲解的典型试题，学生必须在课前做完，少部分拓展试题不需课前预解。
（四）构建面向全体学生的详细批阅与反馈模式
教师需要针对每一名学生和每一个错误点做出详细的批阅反馈，利用试卷与学生进行对话，把学生的优势与不足，写清、讲清，说到学生心里，使每一名学生都感受到教师的关爱与指导，实现全员、全程、全方位育人。
（五）构建以教师板书为核心的课堂教学信息呈现方式
教师要针对学生思维的原点、生长点、发展点之逻辑，将解题过程有序板书；
教师要做到脱稿、有序、有条理、创造性地板书，体现对教学内容研究的熟悉度与深度。
（六）构建“知、定、静、安、虑、得”班级学习文化
“知止而后有定，定而后能静，静而后能安，安而后能虑，虑而后能得”，教师可以构建“知、定、静、安、虑、得”的班级学习文化，用张弛有度的文化力量促进学生增强信心、有效提分、实现理想。
基于上述要求，笔者建构了如图1所示的高三教学基本任务模型。
该模型要求教师具备高超的试题结构解析、功能分析、价值认定、改编创新、原始创新等能力，具备高水平的考情、学情关联分析与反馈能力，具备高水平的点评式讲解、强化性讲解、突破性讲解和拓展性讲解能力；
要求学生具有较强的自我认识、自我监控、自我调节、自我激励、自我强化、自我规划、自我突破、独立抽提、自我超越的能力。
三、高三教师有效教学行为自评量表
从“立德树人、服务选拔、导向教学”的视角看，高三学生的学习与成长是“准成人”行为，高三学生应担负起构筑通向自己理想未来的发展之路的“筑路者”之重任。高考复习是整合知识、挖掘潜能的人生历练。在这个过程中，教師应努力做好激励、组织、指导、沟通、督促、共学、共研等事项。基于上述分析，笔者构建了如下页表1所示的高三教师有效教学行为自评量表。
从复杂问题解决素养训练指导的视角来审视高三教学工作，有助于高三师生正确认识高考选拔人才的规格和要求——国家、社会需要的是面对真实的人类问题，能够从多个视角，调用多种知识、思维与经验来解决复杂问题的从业者和高素质公民；
有助于高三师生将精力聚焦到解决复杂问题之技能、综合技能、创造性技能的训练之中，使每一名高三学生的潜能得以充分发掘、有效发挥。高三教师的有效教学工作，可归纳为“研”“实”“细”三个字，“研”意指研究试题、研究学生、研究教学方法；
“实”意指取得高考高分的路径是有程序、有策略的，把每一步常规工作落实到位，方能彰显高考复习的高品质育人价值，从而实现立德树人的教育根本任务；
“细”意指复杂问题解决总体素养的构成源于扎实的技能习得、系统的知识建构、有效的学科思维养成，教师设计复习进程要细、指导学生素养发展要细、对学生素养表现水平的分析与反馈要细。实践表明，带过高三的教师，其专业水平、教学水平通常会迈上新台阶，在当前以素养为本的新课程、新高考中，高三教师若能从复杂问题解决素养培育的视角来建构高三教学新常态，教师教研水平的提升将更显著。
注：本文系广西教育科学“十三五”规划2019年度广西考试招生研究专项课题“基于样卷研发的等级性学考科目命题团队建设实践研究”（2019ZJY032）的研究成果。
作者简介：石秀梅（1977— ），广西灵川人，高级教师，主要研究方向为中学化学教育教学；
黄都（1973— ），通讯作者，广西都安人，博士，教授，主要研究方向为教学评整体设计。
（责编 刘小瑗）
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