设计问题情景让学生在情景中主动学习

吴爱萍

认知心理学认为，知识可分为陈述性知识和程序性知识。“陈述性知识指的是那些静态的、不变的事实信息，信息的组织对人来说是显而易见的，通常是能够加以描述的。”“程序性知识常具有一系列相关的事实形式，与陈述性知识相比，程序性知识没有明显的组织，也不易进行描述”。根据《普通高中化学课程标准》的要求，高中化学新课程要以进一步提高学生的科学素养为宗旨，着眼于学生未来的发展，体现时代性、基础性和选择性，兼顾学生志趣和潜能的差异和发展的需要。这一点与认知心理学的观点是相同的，因而，改变我们的教学策略是必要的。

教学活动设计

物质的量一节一个重要特点是它的抽象性，陌生概念多、新名词多、关系复杂。学生对于微观世界的经验不足，宏观世界的经验丰富，宏观与微观间联系迁移有待加强。教学的难点在于如何使学生在学习实践活动中自主构建程序性知识。

在传统课堂教学过程中老师通过类比长度、质量等基本单位，告诉学生物质的量也是七个基本物理量之一。但是对一部分学生而言，“抽象”的概念并没在类比中得到解决。他们更需要在具体的活动中，从具体事例中进行类比、检验、抽象、概括等，发现同类事物的共同本质特征，最终形成概念。

为了突破这一教学瓶颈，我们设计活动如下：学生以两人一组，每组发一个小烧杯，小烧杯中盛有一定数目金属小球，要求每个金属小球质量和大小基本相同，且单个小球质量较小用天平不易称量。活动目标要求学生运用各种手段得出烧杯中盛放的金属小球的数目，采用的方法要尽可能的多。活动过程中所需用具可自行解决或通过教师解决。在完成金属小球的实践活动后提出下一个问题“如何获取一定数目的某种微观粒子？”学生可根据金属小球活动经验进行类比解决问题。

教学流程如下：

引入 → 活动1 → 讨论交流 → 活动2 → 讨论归纳 → 应用

注：活动1计算金属小球的实践活动；

活动2由金属小球的实践活动经验类比于微观粒子统计的思维迁移。

学生活动分析

“学生以两人一组，每组发一个小烧杯，小烧杯中盛有一定数目（数目最好在200～300之间）的金属小球”两人一组是为了在实践活动过程中遇到问题可以相互交流，金属小球的数目不可过多，否则学生在单位时间里不能得出小球的数目，完不成任务会没有成就感；数目也不能太少，否则活动没有挑战性，学生缺乏参与的激情。在实际活动过程中学生动手能力较差暴露无遗，小球滚落在地遗失的不少。

“活动过程中学生所需用具可自行解决或通过教师解决”教师所提供的任何仪器都会对学生产生暗示作用，少给仪器甚至不给仪器就可尽量减少仪器对学生产生的暗示作用。此外，学生在实践过程中所需要补充的仪器可直接反映出学生采用的方法、学生的思维水平，教师可通过课堂上的认真观察，体会学生思维的出发点及水平。另外，通过自行解决可锻炼学生解决问题的变通能力。例如：在课堂上有的学生用瓶子盖、小纸盒，甚至有的学生用硬纸板和胶条现场制作一个大小合适的纸盒用来量取金属小球。像这些学生活动是在以往模式的教学过程中很难表现出来的。

活动中学生采用的方法有，1.直接数；2.以称量质量为手段，随机抽取十个小球的质量作为标准，称取小球的总质量后再除以十个小球的质量；或可以称量一定质量的小球，统计数目，称取小球的总质量后再除以该一份的质量；3.测量小球的总体积，再测出十个小球的体积，以一份小球体积为一份用总体积除求得倍数；或测出一份体积小球的数目，用总体积除该一份的体积。还有三种情况：4.用天平称量1个小球的质量，再称量所有小球的质量，用总质量除以1个小球的质量从而得出小球的数目。5.规则图形法，将小球排成规则的矩形，统计排与列数后乘积得出。6.用天平将所有小球不断两等分下去，直到小到一份方便数清为止。

方法1.可以看作模型一，直接计量；方法2、3可以看作模型二，引入中间量进行换算。其背后的学生心理活动是感到金属小球的质量和体积都很小，不易于直接计数，从而引入中间量过渡。这一模型的建立表现出学生思维上的两点突破，第一是，学生用这一模型得出來的数据更多是与实际数据接近，学生自主产生了相对处理问题的思想打破了方法1中精确得到小球数目的框框。第二是，引入中间量是一种间接解决问题方式，学生在思维上更加成熟。方法4由于所用的托盘天平感量较大，称量一粒小球的质量并不准确所得数目与实际相差较大。方法5、6可以看作是模型二的特殊情况。模型二由学生自主建立是本节课的关键，它不仅是寻找解决微观粒子合理方法的类比出发点，同时也是传统教学活动过程中学生无法获得的学习体验。在将问题过渡到如何获取一定数目的某种微观粒子时，学生可根据金属小球活动在学生交流中做归纳，并与物质的量各概念间做好板书方面的对比。

课后反思

这样的教学设计是突出过程与方法的设计，通过实践活动获得解决微观问题的方法，再类比迁移到微观问题的解决，帮助学生更好地建立和理解概念。由于学生亲自参与到实践过程中去，学生会对微粒有更加真实的体验，有助于进一步建立微粒观。物质的量一节中复杂的概念关系与学生实践过程形成很好的呼应有利于学生体会和掌握。以活动为载体实现情感态度和价值观的教学目标“使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学问题的科学方法之一，培养学生化抽象为具体的思维方法。调动学生参与概念的形成过程，体验科学探究的艰辛和喜悦。”

基础教育课程改革的核心理念是“以学生的发展为本”。在课堂教学中，教师要关注学生的学习行为，关注学生在课堂学习中呈现的认知、思维、情感等方面的发展程度。从提出问题、研究问题、解决问题等整个教学活动都围绕学生的思维过程展开和发展，克服传统教学中教师思维代替学生思维、限制学生思维的弊端，在实践、交流、评价的课堂教学过程中提升学生的意识和方法。