浅谈化学教学中的问题设计
2010-08-15刘晓瀛
刘晓瀛
(铁岭卫生职业学院,辽宁 铁岭 112000)
浅谈化学教学中的问题设计
刘晓瀛
(铁岭卫生职业学院,辽宁 铁岭 112000)
化学问题设计;问题情景;设问时机
教学问题,是传统教学活动中的教学内容。按照建构主义思想,问题的提出相当于“抛锚”,一旦问题被确定,教学内容和进程也就被确定。问题成为学生活动的中心,学习活动围绕着问题展开,学科知识隐含在解决问题的过程中。学生的知识建构,创新能力的发展,都是靠解决问题的过程得以实现[1]。由此可见,教学过程中问题设计具有重要性。
1 什么是好的化学问题
1.1 良好的问题结构
问题结构是指形成问题的各个要素之间的稳定的相互联系。问题要素包括主体性要素和客体性要素。主体性要素包括已知要素和未知要素[2]。例如“临床上为什么给患者大量输液时只能输等渗溶液?”这个问题,已知要素是指人体血浆渗透浓度是在280~320 mmol/L之间。凡是渗透浓度在这个范围内的溶液都是等渗溶液,高于它为高渗溶液,低于它为低渗溶液。未知要素是“如果不输等渗溶液会给患者造成什么后果?”只要知道未知要素指的是什么,就可以通过已知要素来解决它,实现了它们之间的转换。客体性要素包括问题的指向和问题的应答域。指向从问题的表述形式可以看出来,既“是什么”、“为什么”、“怎么样”。“…是什么”指向研究对象,“…为什么”指向原因,“…怎么样”指向状态,充分说明问题具有明确的目的性。例如“为什么临床上用碳酸氢钠和乳酸钠纠正酸中毒?用氯化铵纠正碱中毒?”这一问题具有明确的问题指向和应答域。学生只要具有“盐类水解、人体体液正常pH值范围在7.35~7.45之间…”相关背景知识就可以很快地、准确地回答这个问题,该问题就成为具有良好结构的问题。
1.2 问题要置身于好的情景
情景是一种感情境界。正如舞台需要布景才能吸引观众,增强艺术效果一样。如果在课堂教学中教师能以精心设计的问题立“疑”设“障”,就能创设一种充分激发学生进行积极思维的学习情景。
1.2.1 问题置身于矛盾情景 在教学中,教师可以提出一些与学生已有知识相抵触的问题,创设一种矛盾环境,从而激发学生学习新知识的兴趣[3]。例如在讲解苯的性质时,学生已经知道烯烃(含有碳碳双键)与溴水发生加成反应,使溴水褪色。教师可以问学生“苯是否具有加成性质呢?”于是学生将溴水滴入苯中,看到溴水并未褪色。与前面所讲含有碳碳双键可以发生加成反应相矛盾,学生思维立刻活跃起来。这时教师可以点拨,注意苯的分子结构,得出苯分子中并不是存在3个双键,而是一条大兀键,而大兀键不易断裂,所以得出苯不易加成这一结论。由于问题是在矛盾中产生,因此学生始终处于积极思维中,所学知识会在脑海中打下很深的烙印。
1.2.2 问题置身于悬念情景“悬疑片”的影视剧往往因它巧妙设疑,制造悬念,使人疑惑丛生,兴趣倍增。在教学中,教师如果能把问题设计成一个悬念,就会引领学生走入学习的佳境。例如在讲解“苯酚”这一节课时,教师取来固体苯酚将其溶于水,得到混浊液。加热后变澄清,冷却又混浊。然后向该溶液里加入氢氧化钠,溶液再次变澄清,最后加入盐酸,溶液又出现混浊。学生观察到混浊、澄清交替出现的现象后,满脸困惑,眼睛里充满了要解开这个谜题的欲望,驱使他们专心致志地听课,积极思考,寻求问题的答案。通过教师的诱导及对实验现象的分析,解释混浊、澄清交替出现的原因,使学生牢固地掌握苯酚的溶解性、弱酸性这2个性质。
1.2.3 问题置身于探求情景 美国的一项研究表明,具有50%成功可能性的学习任务,可以提供最大限度的快乐。这个标准是指学生解决问题要克服一定的思维障碍,而作为教师就是要指导学生如何去克服障碍。这时教师所提问题要与学生已掌握的概念之间存在着某种内在联系,这种联系能被学生感觉到,但问题的答案既不能从记忆的知识中获得,也不能存在于问题本身所提供的信息中,而是存在于已知事物与未知事物的联系中。这时,在学生求知的道路上就出现了一道屏障,需苦心思索,才能找到跨越障碍的方法。例如:写出水杨酸能发生的化学反应?(课本中仅介绍了它的一个反应)。这是一道综合性较强的题,教师组织学生讨论,学生感到与已学过的知识存在某些内在联系。在教师的指导下,学生明白水杨酸既有羧基(—COOH),又有酚羟基(—OH),因为这2个官能团出现在同一分子结构中,使水杨酸具有独特的性质。于是学生根据以往知识写出了所有反应式,还得出了水杨酸能使三氯化铁溶液变色这一颜色反应性质。学生在获得成功的情感中,思维水平逐渐由低级向高级发展。
1.2.4 问题置身于发散思维情景 对某一重点知识不断变换角度提问,从原来问题衍生出若干个新问题。这样学生就会对知识有一个全面的理解,并且学会从不同角度、不同起点去思考问题,培养其发散思维的能力。例如在学习“物质的量”这一知识点后,教师提出这一个问题“36 gH2O中的氢原子、氧原子的物质的量各是多少?”由此可衍变出下列问题。
(1)36 gH2O的物质的量是多少?
(2)36 gH2O中含有多少个水分子?
(3)36 gH2O中含有多少个氢原子、氧原子?
(4)36 gH2O电解后生成H2、O2的物质的量各是多少?
(5)36 gH2O电解后生成H2、O2的分子数各是多少?
(6)多少摩尔的H2和O2完全反应生成36 gH2O?
通过一题多变,促使学生从不同角度全面思考问题,明了知识发展脉络,形成一个“知识群”,有益于发散思维能力的培养。
1.3 问题要具有趣味性、挑战性
兴趣是最好的老师,也是学习持续的不竭动力。充满兴趣的问题往往具有吸引学生积极探究的魅力。例如在讲到“草酸的还原性”这一内容时,恰巧一名学生做实验用的白大衣不小心滴上了墨水,就地取材,教师设计了这样一个问题:将白大衣滴了墨水的部分用高锰酸钾溶液浸泡,墨迹消失了,但衣服却变红了,学生的脸色不自然了。教师又把变红的部分用草酸溶液浸泡,衣服又恢复白色了,学生的脸色马上阴转晴。教师随即问产生这种现象的原因是什么?学生马上由惊奇转入积极思维状态。他们想到高锰酸钾是强氧化剂,一定是它的强氧化性使墨迹消失了,残留在衣服上的高锰酸钾与草酸反应,那么草酸应当是还原剂,所以草酸具有还原性。疑问被解决的那一刻,学生情绪非常激动。有一定新颖性和适度挑战性的化学问题,能够激发学生的探究兴趣,在解决问题过程中表现出更大的吸引力。
2 应在教学中的何时何处设问
2.1 在导入新课时设问[2]
万事开头难,如果有了好的开始,事情就成功了一半。教师应非常重视导入新课时设问点的选择。如果能恰到好处地提出一个或几个问题,就会造成学生渴望追求新知、探索奥秘的心理期待。让学生带着问题学习,使学生始终处于积极思考、主动求知的状态,从而大大提高教学效率。
[案例1]“盐类水解”新课导入设问
问题1:同学们知道酸溶液呈酸性,碱溶液呈碱性,那么盐溶液是否就呈中性呢?
问题2:请同学们分别测实验台上的氯化铵溶液、氯化钠溶液、醋酸钠溶液的pH值。
问题3:以上3种溶液属于盐溶液,它们的pH值大小为何不同?
通过层层提出问题,使学生产生强烈疑问。为什么通常意义上的酸碱性却在盐溶液中出现了?他们急切希望知道问题的答案,在课堂上就会紧跟教师的节奏,让学生产生学习的欲望。
2.2 在新旧知识交接点设问
知识是具有连贯性的,新知识是以旧知识为基础,因此知识点之间的连接显得尤为重要。在教学中,教师可以多角度、多方位设计各种问题,发展学生的多项思维能力,使他们能利用旧知识,去探索新的知识领域。
[案例2]同周期元素性质递变规律
问题1:写出第三周期元素原子结构示意图及原子半径递变规律。
问题2:第三周期元素原子的核外电子排布是如何递变的?
问题3:尝试根据元素原子的核外电子排布规律预测第三周期元素原子失电子或得电子能力的相对强弱。
2.3 在教学重点、难点处设问
在教学过程中,做到重点突出、难点突破,是对教师的基本要求。如何能达到这一基本要求呢?教师在备课时要在教学内容中找出重点,并把它作为一堂课的主线,围绕其多角度、多侧面设计问题,使学生深刻理解掌握主要内容。另外教师还要找出教学难点,并且围绕它设置合适的引导性问题,帮助学生一步步跨越障碍,获得学习上的成功。
[案例3]乙酸的酸性是其重要性质之一,围绕它可设置一系列问题,有助于学生学习掌握。
问题1:乙酸呈酸性,氢离子是由哪部分电离出来的?
问题2:写出乙酸电离方程式,并判断酸性强弱?
问题3:你能想到的弱酸有哪些?和它们比较乙酸的酸性又如何?
2.4 在规律探索处设置问题[2]
我们提倡探究式教学方法,而探究的过程就是学生寻找问题的本质、总结规律的过程。在这一过程中,如果教师能在恰当的时间、恰当的地点提出恰当的问题,就会对学生的学习给予很大的帮助,也会取得良好的教学效果。
[案例4]学习甲醛的化学性质时,可以提出这样的问题:
问题1:甲醛的官能团是什么?结构是否与乙醛相似?
问题2:与乙醛相比甲醛的结构有什么特殊性?
问题3:乙醛的化学性质有哪些?猜测甲醛会有哪些化学性质?
通过以上问题,学生会总结出甲醛的化学性质,之后通过实验逐条验证。这一知识点会给学生打下很深的烙印。
2.5 在结束新课时设问
一堂新课的结束,并不意味着完成任务。及时设问对于复习巩固新知识及下节课新内容的铺垫是至关重要的。
[案例5]在完成“乙醇的性质”课堂教学后,让学生总结乙醇有哪些化学性质,并列方程举例;乙醇的这些性质由什么官能团决定的?下节课我们要讲酚,酚也有羟基,它是否有与醇相似的性质呢?通过这些问题既巩固醇的知识,又为酚的讲解埋下伏笔。
总之,一名好的教师也是一名好的问题设计者。化学问题的设计是教师创造性教学的重要体现,是培养学生分析问题、解决问题能力的重要前提。
[1]杨承印.化学教学设计与技能实践[M].北京:科学出版社,2007.
[2]王祖浩.化学问题设计与问题解决[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3]曹烘昌.化学教学最优化研究[M].北京:人民教育出版社,2003.
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1671-1246(2010)16-0047-02