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课堂五环节中如何引导学生提出问题

2017-01-05张克龙

化学教学 2016年11期
关键词:提出问题化学教学教学策略

张克龙

摘要:结合课堂的情境引入、自主探究、展示交流、检查反馈、课堂总结五环节,探讨各环节培养学生提出问题能力的行动策略,即情境引入环节,设置生活情境,引发学生产生问题;自主探究环节,从学科核心素养培养角度,教给学生提问技能;交流展示环节,通过引领对比,从困惑中产生问题;检查反馈环节,从化学问题的解决过程角度提出问题;课堂总结环节,从帮助学生理解知识的角度提出问题。

关键词:提出问题;化学教学;教学策略

文章编号:1005–6629(2016)11–0052–05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

当前,各种考试试题中只是考学生怎样回答问题,而不考查学生如何发现问题和提出问题。教师的教学只要求学生能回答问题,而且教会学生回答问题比教会学生发现问题和提出问题容易得多,教学效果明显,导致学生养成一种等答案的习惯,不会自己去思考问题和发现问题,更谈不上提出问题了。

下面笔者结合课堂的情境引入、自主探究、展示交流、检查反馈、课堂总结五环节,谈谈各个环节培养学生提出问题能力的行动策略。

1 情境引入环节——设置生活情境,引发学生产生问题

当下的化学课堂教学往往脱离学生的生活实际,学生缺少亲身体验和感受,导致不可能会产生有质量值得探究的问题,有问题也只是知识不能及时再现,习题不能解决之类的学习障碍性问题,提不出问题也就理所当然。因此在课堂的引入环节,设置生活情境,通过学生熟悉的情境,激发学生问题意识显得特别重要。

比如,在实验探究维生素C的性质时,教师设置生活情境:一瓶普通的纯净水,一粒神奇的药片,它们之间会发生什么样的变化呢?教师将一粒Vc泡腾片放进纯净水中,表演“水变橙汁”。表演结束后,让学生品尝“Vc橙汁”。学生发现“Vc橙汁”酸酸甜甜的,教师趁机提出问题:“刚才的药片是果维康Vc泡腾片,大家想探究Vc泡腾片的哪些问题呢?”,学生自然会问:

问题1:溶解时产生的气体是什么?

问题2:为什么会产生这些气体?

问题3:怎样设计实验证明猜想?

问题4:冲泡Vc药片应该选用什么材质的杯子?

问题5:Vc药片水溶液口感酸甜,是否显酸性?哪些方法可以检验Vc的化学性质?

这些问题虽然小,但却是学生根据情境自己发现的,有助于提高他们探究的兴趣。不仅如此,这些问题的设置还是围绕着学生构建维生素C的相关知识结构展开的(如图1所示)。

2 自主探究环节——从学科核心素养培养角度,教给学生提问技能

自主探究环节是学生真实地感受的环节,是学生自己消化课堂知识、构建知识体系的环节。笔者针对学生在“课堂五个环节中哪一个环节最有问题,各个环节为什么没有提出问题”的问卷调查中发现,89.3%的学生认为在“自主探究”环节有问题,52.38%的学生在这个环节不进行提问的原因是不知道怎么去问。为此,教师要做好以下三点:

一是教师应教给学生关于如何产生问题的化学思维方法。产生问题化学思维方法主要是指学生通过对实际事物、实验现象、化学实物、模型、图表、图形的观察,以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察,获取有关的感性知识与印象,在进行初步加工、吸收与已有知识块整合,重组为新知识和有序存储时产生困惑,并转化为问题的方法。在具体的课堂教学过程中,就是从培养学生“化学学科核心素养[1](宏微结合、分类表征、实验探究、绿色运用等)”角度,教给学生产生问题的思维方法。

(1)宏微观结合

学生根据物质在生活、生产、实验中表现出性质、用途、呈现的现象,探究其微观结构,设问从物质的微观层面怎么理解其组成、结构、性质、用途、呈现的现象。

(2)分类表征

学生能通过观察、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象,设问物质及其变化的分类方法,能否运用符号表征物质及其变化,由此产生一系列问题。

比如,自然界中硅的化合物,如何分类表征呢?自然界中硅的化合物分类表征(SiO2、硅酸盐);SiO2的分类表征(石英或水晶,光导纤维,以及有SiO2制备而成芯片与玻璃等)。

(3)实验探究

学生根据实验探究过程发现的实验现象,通过对比、演绎、归纳等手段,提出新的问题,或依据探究目的优化实验方案或改进实验的设想;或尊重事实和证据,不迷信权威,在质疑和批判中提出问题。

比如,硅酸钠溶液滴入盐酸[2]过程中的某刻突然凝结成凝胶状,这是为什么呢?由此,可以产生一系列问题,能不能通过与碳酸钠溶液和盐酸反应现象的对比而有所发现呢?碳酸钠溶液与盐酸反应过程中,我们可以通过慢慢滴加发现溶液中出现细细密密的小气泡,可以想象处于溶液中碳酸根离子与氢离子相遇生成碳酸分子,分解后生成二氧化碳,而这一个个小气泡标志着溶液中碳酸根是以一个个独立的“微粒”存在的,由此可以猜想,若硅酸根也像碳酸根一样是以一个个独立的“微粒”存在的,那么硅酸钠溶液中加入盐酸会像一个个小气泡呈现一样出现不连续的颗粒状沉淀(类似碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙),但事实是呈现凝胶状,只能继续考究硅酸钠溶液中哪一种微粒是长链状呢?原来硅酸根是长链。

(4)绿色运用

学生能从化学反应过程中原料绿色化、催化剂绿色化、溶剂绿色化、产品绿色化等多个角度提出某个化学反应或化工生产的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生等相关问题。

比如,实验室制备氧气,我们可以选择高锰酸钾,氯酸钾与二氧化锰,双氧水分解等等,我们选择“绿色运用”的思维方法提出问题,哪一种实验方案更适合中学生制备少量氧气?

二是教师要从“提问种类”训练学生的提出问题的技能。提问的种类能使学生提出的问题具有明确的目的性、针对性、科学性。从提问的种类来分,我们可以将问题分为2个不同层级水平,分别是低级认知提问与高级认知提问。每个层级水平的提问又有不同类型的问题,具体是低级认知提问包括“知识提问、理解提问、应用提问”,高级认知提问包括“分析提问、综合提问、创意提问”等。在实际的教学过程中,我们可以结合具体的教学内容,针对学生掌握知识、技能及能力水平不同,在课前、课中和课后的学习中分别要求学生提出不同水平、不同种类的问题,并加以引导训练,使学生的一次次提问逐步由模糊变为明晰,由体态语言变为口头语、书面语言。

比如,盐类水解教学,教师可以采用如下提示引导学生提出问题。

三是学生需要掌握一些典型的提问方法。当然,这些方法需要教师用心设计并示范给学生。课堂中笔者经常采用以下几种提问方法促使学生有效提问。

(1)知识类型设问法

知识一般可分为是什么的知识、为什么的知识、怎么样的知识等。如“氧化还原反应”,我们就可以提问:什么是氧化还原反应、为什么会发生氧化还原反应、发生氧化还原反应的微观本质是什么、生活中哪些化学过程是氧化还原反应等等。

(2)迁移设问法

迁移可以是相似迁移、类比迁移等等。比如,在人类冶炼金属钛的过程中,就曾用相似迁移设问:冶炼铝用Al2O3+3Cl2+2C=2AlCl3+CO+CO2,那么自然界中的金红石矿(TiO2)是否可以也采用类似方法转化为TiCl4呢?自然界中二氧化硅是否也可以采用类似方法转化为四氯化硅呢?H2和O2及H2SO4三种物质能组成原电池,那么H2和N2及H2SO4三种物质能组成原电池吗?

(3)多向思维设问法

多向思维设问法是指教师引导学生对问题进行多向思维,即从不同角度对所学知识进行思考、分析,进而提出有价值的问题。比如,逆向思维引发问题:离子化合物,常温常压下通常呈固态,那么是否有常温常压下呈液态的离子化合物呢?同样还可以提出反渗透技术、无土栽培技术等。再比如,总是采用证明弱电解质电离出的离子少来说明某电解质是弱电解质,那么是否可以采用弱电解质溶液中还存在电解质分子来证明呢?

(4)实验现象微观解释设问法

从观察实验现象要从微粒观角度解释展开提出问题是学生进行有效提问的重要途径。首先,引导学生对实验现象进行描述。例如,课堂上“将一支充满二氧化氮试管倒置在水槽中”会出现什么现象呢(红色消失,水面上升高度高于试管2/3处)?其次,对现象进行分析,为什么液面上升不是低于或刚好等于试管2/3处呢(因为理论上分析3mol NO2气体溶于水生成溶于水的硝酸与1mol NO气体)?微观分析,是否还存在其他反应呢(NO+NO2+H2O=2HNO2)?最后,运用化学知识进一步进行思维加工:氮的化合物相互转化基本规律是什么?至此,学生不仅提出了有效的问题,对于“书上说的不一定对”,要实事求是,化学实验很重要,也有了深刻体验。

3 交流展示环节——通过引领对比,从困惑中产生问题

在交流展示环节培养学生反思的习惯,提高学生思维的自我评价水平,是培养学生思维品质和学习能力的有效手段。通过反思总结,还可以发现存在的问题和不合理之处,可以优化解题过程,改进方法,揭示知识之间的联系,使学生的知识结构更加完善和深化。对比则是合作交流环节引领学生反思的一种常见方法,它可以加深印象,加深对问题的理解,也是让学生提出问题的最直接、最有效的方法。化学的很多学习过程中会有“意外生成”,可以采用对比,从对比中寻找问题,通过这种方式,不仅增强了学生提问的信心,还使学生掌握了提问的方法。

比如,在硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,反应先生成蓝色沉淀后溶解。总反应方程式为CuSO4+ 4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]SO4+4H2O。分反应则写为CuSO4+2NH3·H2O=Cu(OH)2+(NH4)2SO4;Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O

对比上述的总反应与分反应是否存在一个矛盾。这时可以让学生观察、思考,让学生提出问题。细心的学生就会发现,两个分反应相加的结果为CuSO4+6NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O+ 4(NH4)2SO4,细细比较还会发现其产物为[Cu(NH3)4](OH)2,而总反应的产物是[Cu(NH3)4]SO4。同一个反应为什么出现这种情况呢?原来[Cu(NH3)4](OH)2是强碱,会与(NH4)2SO4发生反应生成硫酸铜氨与一水合氨。少了这个反应过程,当然产物不同了。区分产物[Cu(NH3)4]SO4和[Cu(NH3)4](OH)2的不同,对于学习铜氨纤维的制取有十分重要的作用。为什么制取铜氨溶液要将氢氧化铜先过滤出来,再加浓氨水溶解,而不宜直接将过量的浓氨水加到硫酸铜溶液中?其目的是为了制得[Cu(NH3)4](OH)2,防止生成[Cu(NH3)4]SO4。同理,硝酸银与氨水反应也有类似情况。可以引导学生思考:用氨水连续滴入硝酸银中能否得到银氨溶液[Ag(NH3)2](OH)呢?应该如何配制银氨溶液呢?

4 检查反馈环节——从化学问题的解决过程角度提出问题

检查反馈时,传统课堂的做法一般是设计适当练习,通过练习校对,总结知识与技能要点。在实际教学中,笔者对这一教学环节进行了相应的改进,在学生解决化学练习时,要求学生从问题的解决的角度提出问题。

(1)题干给了我们哪些信息,我们可以产生的共鸣是哪些信息?

(2)根据题干所给信息,化学图景是怎样的?

(3)根据题干所给信息,化学微观过程是怎样的呢(微粒间发生了反应吗?伴随的能量变化特征?熵呢?是氧化还原反应吗?离子浓度变了吗?可逆反应吗?反应程度呢?条件改变后会引起怎样改变呢?)?

(4)我是怎样想到用这个方法?能将这个问题归类吗?问题还有其他解法吗?问题还可以怎样设问呢?

(5)获得的结果有化学意义吗?符合化学问题的实际情况吗?还能得到什么样的结论?

(6)还有哪些问题有待于进一步研究与解决?

经常按这些问题发问,学生就逐步学会了自问自答,解题能力就会有很大的提高,正如波利亚所说的:“一个问句,若屡次有帮助,学生就会注意它,他将会在相似的情景下自问这个问句。”显然,这也符合一般启发式教学应该注意的一个原则——强化原则。

5 课堂总结环节——从帮助学生理解知识的角度提出问题

在课堂总结时,从帮助学生“理解知识”的角度引领学生提出问题,引导学生进行知识的串联与并联,也就是要进行知识的横向与纵向的归纳与总结,形成对知识更深层次的理解,并对知识之间进行整合,从不同的角度提出自己的见解和对一些问题的质疑。

比如,概念教学课,笔者总是引导学生提出如下一些问题:概念的生长点在哪里?概念的关键词是什么?外延呢?概念在解决问题过程中衍生的规律是什么?“化学平衡移动”的学习,教师可以引导思考下列问题。

当然教师也应给学生留出提出疑问的时间,让学生提出课堂中存在的问题或是新产生的问题。

6 维持学生“提出问题”的兴趣

学生敢不敢大胆提出问题,取决于和谐的教学与学习环境。环境又分为内部环境和外部环境,为营造良好的问题环境,提供问题萌芽的有利条件,可以尝试进行激励教学和实验教学。

6.1 激励教学

(1)找寻学生最近发展区。要在“最近发展区”设置目标。目标设置过低会降低学生思维训练的要求,自然不会发现问题;过高则会使学生无力突破而受阻,产生畏难情绪而导致学习搁浅,也就不可能产生问题。因此教学实践中要根据学生的实际,根据不同层次学生的认知基础,设置恰如其分的认知目标和学习内容,从而激发起学生的认知欲望,产生强烈的问题意识。

(2)建立“问题奖励制”。要求每周每生至少提2个问题写在作业本上上交教师评阅,1个问题2分,2个问题5分,一学期20周满分100分。提问的内容要求是应用当前学习内容解决生活中的化学现象。有精彩的提问(精彩的标准主要由教师认定,可以加分),带到课堂与全班共赏评。提问的地点不限,如果在课上直接向教师提问也可以加分。教师做好记录,每周汇总一次。一学期提问总分占学期学科成绩的10%。

6.2 实验教学

化学实验精彩纷呈,能引发学生极强的探究欲望。比如,在碘及其化合物性质学习时,教师引入一个有趣的家庭小实验。实验操作步骤:分别取适量家用含碘食盐2份,一份灼热,另一份不加热;混合这两份食盐后用适量水溶解,并加入食醋,再加入少许淀粉观察颜色。

这么简单的家庭小实验,却隐藏了本节课核心知识,即碘及其化合物的主要性质:碘酸钾受热分解生成碘化钾与氧气,碘酸根离子与碘离子在酸性条件下生成能使淀粉变蓝的碘单质。把学生置身于这个有趣的真实生活情境中,化学就变得有趣、有用起来,学生就会有各种疑问。此时教师围绕实验现象,要求学生针对实验现象提出问题,学生兴趣就来了,注意力也集中了。提出了“食盐中什么物质会分解?分解后的物质会与食盐中什么物质发生了什么反应?是什么物质让淀粉变蓝了呢?”等问题。学生根据自己现有的知识、加碘食盐说明书提供的说明和经验对这些问题做出假设,为后续的课堂探究活动奠定了基础。

当前我国把“大众创业,万众创新”作为社会发展的动力之源,培养学生的批判思维能力、创新精神成为教育热点。提出问题的能力作为衡量学生“批判思维能力与创新精神”的最重要依据之一,正成为课堂变革的重点,但“路漫漫其修远兮”。

参考文献:

[1]胡先锦,胡天保.基于发展学科核心素养的高中化学教学实践与思考[J].中学化学教学参考,2016,(4):4.

[2]江敏.学科思维与社会生活的融合[J].中学化学教学参考,2016,(1~2):3.

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