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问题串追问:培养学生思维严密性的利器

2016-10-09韦艳蓉

关键词:问题串化学

韦艳蓉

摘 要:构建适当的问题串是有效教学的基本线索,问题串的设计应体现梯度性,备课时要在精细化上下工夫,使学生在问题串的引导下,进行自身积极主动地学习探索,由表及里,由浅入深地自我建构知识,实现由未知向已知的转变。

关键词:化学;问题串;思维的严密性

在课堂上,人的发展最主要体现在人的学科素养的发展,而学科素养的发展又是以学科思维的发展为基础。思维本身比较复杂,严密性无疑是思维能力的重要特性。所谓思维严密性是指对思维对象全面、深刻、完整的思考[1]。思维严密性影响着人们对外界事物的看法及其行为决策,观念和决策均是学生科学素养的重要组成部分,可以说培养思维严密性是学生形成科学素养的重要途径。那么如何才能培养学生严密的思维品质?这绝不是一朝一夕之事,要在常态化的教学中持之以恒地加强训练。问题串追问,不失为一种行之有效的手段。本文以“准确测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数”为例,阐述如何设置问题串追问,以培养学生思维的严密性。

一、问题情境

工业纯碱产品中常含有少量氯化钠,工厂的化验员对每批产品进行检测,标出各种成分后才能投放市场。若你是化验员,如何准确测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数?

学生先独立思考,后分组讨论,主要提出以下两种方法。

①先称取一定量的工业纯碱作为样品,溶解后加入足量CaCl2溶液,然后过滤,将得到的沉淀洗涤干燥并称量,最后根据沉淀的质量求出Na2CO3的质量分数。

②把一定量的样品与足量稀硫酸反应后,通过测得CO2的量来求出Na2CO3的质量分数。

二、问题串追问 在设计中求严密

【沉淀分析法问题串】CaCl2溶液为何要过量?如何判断CaCl2已过量?沉淀为什么要洗涤?如何洗涤?怎样判断沉淀已洗净?

【设计意图】开放性的问题情境让学生用多种方法进行设计和尝试,并及时点拨思路。提出程序性的问题层层递进追问,对沉淀分析法可能产生误差的原因逐一分析迁移,较好地培养了思维的严密性。

三、问题串追问 在分析中求严密

【气体分析法问题串】

问:测定CO2的什么量呢?(质量、体积)如何测定CO2的质量呢?

生1:可以称量反应前后的质量差,减少的质量就是CO2的质量。

问:减少的质量一定就是CO2的质量吗?(学生迷惘,教师启发)CO2会带走什么物质吗?(水蒸气)

师追问:怎么办呢?(把水蒸气留下来,教师引导给出图1所示的吸收水蒸气的装置)

生2:可以直接把CO2用某物质吸住,称增重。

问:有人用如下装置(见图2)测定CO2的质量(碱石灰是NaOH和CaO的混合物),你认为这个实验装置主要存在哪些缺陷?这些存在的缺陷对实验结果有何影响?如何改进?

讨论后得出:①产生的CO2气体会带出水蒸气使结果偏大;②空气中的CO2、水蒸气也会被碱石灰吸收而偏大;③反应结束后,装置中会残留有CO2使结果偏小。

学生针对三种缺陷分别提出改进方案。

改进方案一(图3):在原来装置的碱石灰前面用装有浓硫酸的洗气瓶先除去水蒸气;

改进方案二(图4):在原来装置的碱石灰后面再加个碱石灰吸收装置;

改进方案三(图5):反应后继续通空气排出装置中的残留CO2。

【设计意图】“如何准确测定产生CO2的质量”是该主题的难点,为了突破难点,根据学生的实际水平将这一难点知识划分成多个小问题,引导学生层层深入,对实验方案在评价的基础上加以改进。并及时点拨思路,运用有关的知识技能,从多角度、多侧面对他人或自己设计的实验方案做出优劣评价,迅速发现实验原理、实验装置、实验操作等方面的问题,并根据具体实验问题及时调整思维的过程和方法并迅速进行改正,这样学生在上述“问题串”的引导下,不但巩固了所学的知识,而且培养了思维的严密性。

四、问题串追问 在反思中求严密

问:利用图5装置,使Na2CO3和稀硫酸反应,通过测得的CO2的质量来准确求出其质量分数的主要实验步骤有哪些?

生:①连接仪器,检查装置的气密性;②准确称取干燥试样m,放入A中;③通入空气一段时间,准确称量装有碱石灰的干燥管C的质量m1;④从分液漏斗中缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气体为止; ⑤缓缓鼓入空气数分钟,将干燥管C卸下,准确称量其质量m2。

追问:如果不用装置B、D、E会对实验结果有何影响?前后两次通入空气的作用分别是什么?

【设计意图】对整个实验步骤的设计的问题,促使学生展开对之前所有分析的回顾与反思,把学生的思路从局部引向了整体,对装置选用和操作意图的追问,又把学生的思路从整体引向了局部。如此往复,我们不仅把学生置于“问题”之中,还置于“反思的活动”之中,唯有反思,才能促进理解,从而更好地进行建构活动,实现良好的循环,实现学生深度参与思维的自动发生机制,较好地培养思维的严密性。问题串给学生明确的反思任务,在教学中如果经常设置这样的教学环节,长此以往,学生将逐渐意识到反思的必要性。

五、问题串追问 在发散中求严密

问:如何测定CO2的体积呢?(直接测量、间接测量)

生:可以直接用量气装置(量气管、针筒等)测量CO2的体积(见图6、图7)。

问:用图8装置测定的CO2气体体积是否准确?为什么?怎么改进?

学生讨论后提出改进方案。

生1:可以在广口瓶中的水面上加一层油,防止CO2溶于水。

生2:可以将广口瓶中的水换成不与CO2反应的液体。

思维提升:将盐酸不断加入一定量样品中,如果有办法知道它们何时恰好完全反应,而用掉多少盐酸不难测定,根据化学方程式就能求出Na2CO3的质量分数。

【设计意图】让学生用多种方法进行分析和尝试,学会“变换焦距看风景”。测量一个量可以直接测量,也可以间接测量,根据化学方程式求一种物质的量可以通过反应物求,也可以通过生成物来求。通过问题串追问,在发散的过程中较好地培养了思维的严密性。

六、结语

在化学教学中,从课堂提问到新概念的形成与确立,新知识的巩固与应用,学生思维方法的训练与提高,以及实际应用能力和创新能力的增强,无不从“问题”开始。针对具体的教学内容和学生知识、能力的实际,设计并合理运用问题串,是支持教师教授过程和学生学习过程的一个重要工具,有利于将知识点由简单引向复杂,将学生的错误回答或理解引向正确,将学生的思维由识记较低层次引向理解、应用、分析、综合、评价等较高层次。有效的问题串能激发学生积极思维,培养思维能力,优化课堂教学结构,提高课堂教学效益。

可是在实际教学中,我们经常发现问题并不是那么好提,太难使学生“蒙”,会让许多学生产生畏难情绪;太简单又成无效问题,浪费宝贵的教学时间。构建适当的问题串是有效教学的基本线索,“用问题引导学习”应当成为教学的一条基本准则。因此,在一定的学习范围或主题内,围绕一定目标或某一中心问题,按照一定逻辑结构精心设计一组(一般在三个以上)问题。问题串的设计应体现梯度性,备课时要在精细化上下工夫,使学生在问题串的引导下,进行自身积极主动地学习探索,由表及里,由浅入深地自我建构知识,实现由未知向已知的转变。在新知识的发生过程中,恰当控制一到两个条件留给学生尝试的时间与空间,再因势利导运用臻美的方法,学生就一个尚不完美的化学实验问题不断地进行加工、修改以至重构,使之更加完美[2],利用已有的知识运用于新的情境,直至学生懂得满足全部条件的道理。这样的“小台阶、小变化、小综合” 问题串,使学生在思维活动中获得有意义的经验,将经验运用到模糊、疑难、矛盾的情境,转化为清晰、明确、和谐的情境,使思维的严密性得到训练和提升。

学习化学最重要的是学习化学的思维,这是我们达成共识的命题,然而这又是一个难题。但只要我们相信“人脑可以像肌肉一样通过后天的训练强化”,经过长期不懈的研究、构建和实践思维教学,打造思维课堂,一个全新的未曾想象的世界会为我们而打开!

参考文献:

[1]杨延光.培养学生思维严密性的实践与探索[J].化学教与学,2010(1):11.

[2]邓永财.试论中学化学实验思维能力的结构与构建[J].课程·教材·教法,2004(10):56.

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