新课程背景下高中化学“问题解决”教学模式构建初探

王海冬 储开桂

（1苏州市陆慕高级中学 江苏 苏州 215131；2江苏省无锡市第一中学 江苏 无锡 214031）

《普通高中化学课程标准》指出：“化学教学要体现课程改革的基本理念，尊重和满足不同学生的需要，运用多种教学方式和手段，引导学生积极主动地学习，掌握最基本的化学知识和技能，了解化学科学研究的过程和方法，形成积极的情感态度和正确的价值观，提高科学素养和人文素养，为学生的终身发展奠定基础”。这必然导致高中化学新课程的教学模式发生质的变化。

“问题解决”教学模式是将提出的问题转化为问题解决者内部的心理表征，确定问题解决过程进行的操作（或运算）步骤，在一定指导下完成步骤，解决问题，实现目标的一整套较为稳固的教学程序。［1］问题解决教学模式的研究渊源在国外可追溯到古希腊苏格拉底的“谈话法”，虽然苏格拉底的谈话法从形式到本质都无法与当代的问题教学法等量齐观。19世纪末叶，美国教育家杜威“通过解决问题进行学习”的思想以及解决问题的五步教学模式传播，1957年苏联《问题教学》的专著出版，问题教学的理论研究得到了逐步深入，并在各级各类学科教学的实践中得以推广。

一、问题解决心理机制理论分析

问题解决教学模式的研究与问题解决心理机制的研究一直处于相互融合与发展的过程中。要了解问题解决的心理机制，就必须对问题解决有一个概括的认识。这些理论为学科问题解决教学模式的研究提供了重要的依据。研究者也较多的从认知的角度来解释人类解决问题的过程，提出了几种问题解决的程序，主要有以下几种：

（1）奥苏贝尔和鲁宾逊（Ausubel&Robinsin）提出的问题解决程序中就明确指出解决问题的核心之处就是填补已知条件和目标之间的空隙。

图1 奥苏贝尔和鲁宾逊提出的问题解决程序

（2）格拉斯把问题解决划分为四个相互区别又相互联系的四个阶段：

图2 格拉斯提出的问题解决程序

（3）基克（Gick）等人认为一般性的解决问题包括四个阶段，并在此基础上提出了一种有助于一般性问题解决程序。基克等人的模式指出了在问题解决过程中图式激活是一种占有主导地位的、有效的问题解决策略，它具有通性，同样也具有局限性。

图3 基克等人提出的问题解决程序

（4）北京师范大学的王磊在1998年对化学一般问题解决和高中生解决化学实验问题的心理机制作了深入的研究并绘制出模型图。

图4 化学一般问题解决心理机制图

问题解决心理机制的研究为化学问题解决教学模式的研究提供了许多有价值的观点和建构依据。

二、“化学问题解决”教学模式的操作程序说明

根据教育学、心理学的原理，参考前人所做的研究工作，结合高中化学学科的特点，我们认为在高中化学教育中问题解决教学模式一般经过：创设情景——明示问题——探求解法——实施解题——检验结论——迁移应用六个阶段。

图5 “问题解决”教学模式的操作程序示意图

（1）创设情景，引入激发学生发现或提出问题。提出一个问题往往比解决一个问题更重要。化学教师要充分把握化学学科的特点，精心设计难度适当而又有助于学生形成认识冲突的化学问题，让学生产生一种认识的困惑，以形成积极的探究动机，创设最佳的问题情境。

（2）明示问题，收集信息。教师要善于引导学生辨别出他要达到的目标与他所处的情境之间的真实差异，充分认识问题解决中可能存在的障碍。

（3）寻找方法，设计解题思路。挖掘问题中存在的信息，与学生已有的认知结构关联，探索问题解决的途径。

（4）实施解题。在真正实施解题的过程中并不一定是线性的、一路畅通的，在解题过程中的每一阶段都可能存在许多新的障碍，可能需要反复寻找和计算。

（5）得出结论并反思。问题解决本质上是一种思维活动，反思整个问题解决的过程，对问题解决的过程、方法进行回顾与评价，有助于提高学生问题解决的能力。

（6）迁移应用。将问题解决获取的结论纳入已有的认知结构，然后将它用于新问题的解决，反馈矫正。

为了进一步说明问题解决教学模式的操作程序，以盐类的水解为例来讨论说明。

【创设情景】 ［演示实验］用pH试纸测定NaCl、NH4Cl和Na2CO3水溶液的pH值，结果为NaCl溶液pH=7，NH4Cl溶液 pH＜7，Na2CO3溶液 pH＞7。

【明示问题】 同样是盐的水溶液，为什么它们的酸碱性不同？

【探求解法】 教师引导学生回忆已有化学知识：溶液的酸碱性是由溶液中的H+和OH-的浓度决定的，从水的电离的角度引导学生分析盐溶液中pH值不同的原因可能是水溶液中盐电离产生的离子与水电离的H+、OH发生了反应而影响了水的电离平衡，进而得到解决问题的方法是从平衡角度分析水的电离，盐的电离和水电离产生的离子间的相互作用。

【实施解题】 师生共同讨论水解的原理：

在上述分析基础上，与学生一起总结出规律：盐的水解可以看作是中和反应的逆反应。

【检验结论】 用问题解决模式中得到的结论去分析其它的盐类，如 CH3COONa、Al2（SO4）3等的酸碱性，并用实验进行验证。

【迁移应用】 通过两个练习加深对水解反应的理解，使学生学会迁移：（1）实验室配制FeCl3溶液不是将FeCl3固体溶于水，而是溶于稀盐酸。请说明理由。（2）为什么Na2S溶液工业上称为“臭碱”？

三、高中化学新课课程中“问题解决”教学模式的实施策略

1．以学生为主体，展开“问题解决”模式各阶段的预设

在实施问题解决教学过程中，要让学生成为问题解决的主体。这就要求在教学中要注意培养学生的问题意识，让学生主动发现问题、提出问题，积极参与问题解决全过程。

坚持学生为主体的原则，要注重学生问题解决中的非智力因素的培养。作为内驱力的动机及气质、个性特征等都是问题解决中的不可缺少的因素。在教学中，要注意激发学生适中强度的动机，引导学生大胆假设、全面分析。鼓励学生树立自信，特别是解决问题遇到挫折甚至失败时，要指导学生总结经验增强勇气，使学生以积极、健康的心态去解决问题。

坚持学生为主体的原则，要帮助学生构建知识网络。帮助学生构建知识网络主要体现在两个方面，一是构建已有知识网络。因为解决问题必须辨别问题，分析给予的条件，选择解决问题的途径和方法，这需要涉及到有关的知识，没有有关知识作背景，问题解决的方向的确定，认知策略和思维策略的运用都是难以进行的。二是重整新的知识网络，在解决问题中产生的高级规则和相应的认知思维策略要与学生已有的知识进行整合，形成新的知识结构，并在今后的学习中能够迁移到相同或相似的一类问题解决中。

2．以《化学课程标准》的培养目标为基本要求，逐步渗透创新意识的培养

培养学生的创新意识，在问题情境的创设阶段要采取多种方法，多种途径去创设问题情境、增强学生的困惑程度，使学生产生创新欲望；在问题明示阶段要引导学生全面分析情境提供信息，多角度、全方位审视已知与未知、隐性与显性、主要与次要条件和相互关系；在探求问题的解法时，要鼓励学生大胆想象，标新立异，采用逆向思维、数形变换、问题转化、模式识别等多种策略寻找并选择解决问题的方案；在问题解决的验证阶段要注重提高学生的“元认知”水平，引导学生多问：“这种解决问题的方法是最简捷的吗？通过解决问题得到的结论的适用范围是什么？”等问题，通过学生的自我反省深思提高其创造能力。

必须指出，问题解决教学模式是以学生扎实的双基知识为基础的。因而，并非所有化学内容的教学都可以使用问题解决教学模式。在使用问题解决教学模式进行化学教学时，我们要将问题解决教学模式与其他科学的教学模式融会贯通，使问题解决教学模式进一步发展、革新，以充分发挥问题解决教学模式在高中化学教学中的作用。

［1］ 杨承印．对基于问题解决式课堂教学模式的反思［J］．现代中小学教育，2008，（1）

［2］ 中华人民共和国教育部．普通高中化学课程标准（实验）［S］，北京：人民教育出版社，2003

［3］ 陈琦，刘儒德．当代教育心理学［M］．北京：北京师范大学出版社，1989

［4］ 王磊．化学一般问题解决的心理机制研究［J］．化学教育，1998