基于“问题生成与解决”的元素化合物教学初探——以人教版化学·必修2“乙酸”为例

董 睿（广东省广州大学附属中学化学科）

教学设计有限，而教学过程多变，使得化学课堂教学不仅要重视预设，更要重视课堂教学过程中的问题生成与解决，以促进课堂教学的动态发展，培养学生的问题意识。本文结合笔者执教的省级交流课“乙酸”的教学实践谈谈基于“问题生成与解决”的元素化合物教学，如何充分发挥学生的主体地位，实现学生自主、合作、探究，让每个学生的学习在课堂上真正发生。

一、基于“问题生成与解决”课堂教学的内涵

问题、学生、教师是“问题生成与解决”课堂教学中的三大要素：问题的生成与解决是核心、教师主导是条件、学生主体的发展是目的，三者构成一个有机的整体。学生在主体性充分发挥的情况下创造性地理解与掌握学科知识，积极参与有效的智力实践过程，自主地发现与提出问题，即“生成学科问题”。同时，教师不断对比课前预设的教学过程与课堂实践效果的偏差，进而解决或完善教学策略，即“生成教法问题”。基于“问题生成与解决”的化学课堂教学，突显“学科问题的生成与解决”的重要性与主体地位，而不忽视“教法问题的生成与解决”对“学科问题的生成解决”的促进作用。

在基于“问题生成与解决”的化学课堂教学过程中，教师对学生的学习过程加以深入浅出地引导，让学生在完成自我知识建构的过程中能产生一些新的主体性求知、求解思维。在这样的课堂中学生成为学习的主体，他们会迫切地希望成为一个发现者、探索者、研究者，也会极大地提高学习兴趣和学习效果，有利于其创新能力的养成。

二、基于“问题生成与解决”的化学课堂教学一般程序

根据布鲁纳的发现学习理论并结合中学化学教学实践，笔者初步构建了基于“问题生成与解决”的课堂教学模式，其一般程序如下图所示。

三、元素化合物的教学环节分析

元素化合物性质的教学是高中化学非常成熟的课型，教学结构一般分为三个环节：

（1）建立学习新知识的认知图式：教师提供或学生回忆获取元素化合物知识的某种“线索”。

（2）获得元素化合物知识的“三重”表征：通过阅读材料、观看多媒体素材、观察与分析实验现象或科学探究等活动获得宏观反应事实的认识；通过书写化学方程式或离子方程式获得符号表征；运用理论模型从微观角度分析反应获得微观认识。

（3）认知图式的重建与巩固：通过分类、比较、归纳、概括等精加工活动，重组新旧知识，发展元素化合物的认知结构和认知模式；通过回答应用性问题等活动促进元素化合物知识的巩固。

本节课的教学中，笔者在环节（1）和环节（2）的教学中将重点放在问题的动态生成上，即如何把从资料和实验中提取出的信息变成有价值、有意义的学科性问题。这里主要利用化学学科的核心观念——分类。先把信息或实验操作按照物理性质、化学性质、结构、制备用途等进行分类，然后适当加工，常用方法为：就客观现象提问、就实验条件提问、就实验操作提问、就对比差异提问等等，可以顺利生成合格的学科问题。

当学生迟迟打不开思路或明显学有余力时，教师也要利用自己的预设对学生进行积极干预，或者帮他们打开思路，或者对思维品质进行提升。下文将结合具体教学实录进行分析。

环节（2）（3）中问题的提出和解决与实验探究其实也是相互促进，螺旋式上升的关系。提出了问题，可以设计探究实验来解决，而实验过程中，也会动态生成新的问题。

四、课堂教学实录

教学片段1：通过具体化学情境，进行化学问题的动态生成

［资料］1.相传在黄帝时期，造酒高手杜康的儿子黑塔觉得酿酒剩下的酒糟如果扔掉，非常可惜，就尝试把酒糟泡在水里，到了二十一天酉时，闻到有异香扑鼻，尝一下，酸香浓郁，这就得到了最早的“醋”。

2.如果酿酒时容器密封不严，有空气漏进去，酒就会变酸，最后变成醋；但密封较好的酒长期保存，会产生一种特殊香味。

3.炖肉、煮鱼时常加点醋和酒，会使肉更香，鱼不腥。

［提问］大家可以从一些资料中总结出什么信息？

［解析］课堂的开始我首先给出这三份资料，主要有两个意图：

（1）训练学生分析资料，提取信息，进而提出问题的方法和能力。

在学生总结文段信息时，我把黑板分为三栏，左栏记录学生提取的信息，中间一栏用于提出和记录问题，最右边一栏用于对问题进行分类和归纳。结果如下表：

信息 问题 性质酸香浓郁 为什么会闻到香味 物理性质遇空气变酸 为什么密封差会变酸而密封得好则不会 化学性质、物质制备特殊香味 酒和醋能反应吗 化学性质醋还可以和什么反应 化学性质肉更香、鱼不腥 醋的性质和什么结构有关 物质用途二十一日 时间能短一点吗 反应速率

在信息前加“为什么”、后面加“怎么样”等均可将信息转化为问题，笔者让学生自由发挥，收到了意想不到的效果：有同学从“异香扑鼻、酸香浓郁”推出乙酸的物理性质；有同学从“酿酒时容器密封不严，有空气漏进去，酒就会变酸，最后变成醋”推出乙醇可以氧化制备乙酸；有同学从“二十一天”推出有机反应速率较慢……

（2）说明学习化学要注意绿色化学可持续发展的理念，渗透“STS”教育。

关于乙酸的历史，很多老师都会引用资料1，将醋字解释为“酉”时加“卄一日”。这样做除了加强趣味性，引发学生兴趣外，几乎没有更多的教育功能。我用“酒”去“水”的“酉”代表酒糟，和“卄一日”组成“醋”字，说明在化学家的词典上没有“废物”的说法，绿色化学和可持续发展的理念渗透效果极佳。以学生的思维模式，他们很难主动地、有目的地从该角度进行思考，所以此处需要教师的主动干预。

教学片段2：规律、概念的理解和应用

［实验探究］提供下列仪器和药品，请同学用3分钟时间自行设计实验，证明乙酸的酸性。

仪器：试管、胶头滴管、药匙、玻璃棒、表面皿、试管夹、酒精灯

药品：冰醋酸、1mol/L醋酸溶液、Na2CO3粉末、大理石、CuO粉末、镁片、NaOH溶液、石蕊试液、酚酞试液、pH试纸。

［解析］等学生实验完毕后，先复习酸的通性，再按照实验目的，总结合理的实验方案如下：

?酸的通性 实验设计①与酸碱指示剂反应变色 乙酸+石蕊试液/乙酸+pH试纸②与活泼金属反应生成盐和氢气 乙酸+镁条③与碱性氧化物反应生成盐和水 乙酸+CuO（加热）④与碱反应生成盐和水 乙酸+NaOH（滴有酚酞）⑤与某些盐反应生成新盐 乙酸+Na2CO3/CaCO3粉末

乙酸的酸性有两层体现：（1）显酸性，（2）酸性的强弱。这5组实验均可证明层次（2）：乙酸显酸性，其中实验⑤的结果也同时证明了层次（3）：“醋酸的酸性强弱程度”。层次（2）亦可以利用实验①、②和⑤用冰醋酸和1mol/L的醋酸溶液做对比，当然这超出了高一同学的一般水平。在实际上课过程中，因为任课班是理科实验班，所以确实有少部分同学进行了实验②的相应对比，但他们基本是无意识地进行实验，而非有目的地从该角度进行主动思考。但在笔者点拨后，大部分同学意识到可以对实验①、②和⑤都进行相应对比。如果当场没有同学用两种醋酸分别做对比试验，教师也可以根据学生的程度进行灵活处理，带领他们用不同浓度的醋酸溶液各做一次，观察现象，为高二学习弱电解质安排一个有用素材。

五、教学设计思路解读

元素化合物的教学设计一般思路为：课题引入→样品展示→物理性质→结构分析→化性预测→实验证明→练习巩固，学生通过多种物质的反复强化而内化出学习研究元素化合物知识的一般程序。本节课的设计笔者没有遵循常规思路，而是在课堂的开始先呈现出精心设计的资料，让学生通过自己的解读，以信息提取和问题加工的形式，寻找出课程标准和考纲要求的乙酸的必学内容。然后在分类思想的指导下，将问题归纳为不同的学习模块，进行模块化的学习和突破。并且，在每个模块的学习过程中，充分发挥学生的主体作用，采用自主实验探究、分析讨论得出结论的形式，突出了学生观察实验，自主学习的能力，用自主提问→讨论分析→解决问题→巩固提升的方法获取知识，最后一样可以内化出学习研究元素化合物知识的一般程序，而且比传统模式的学习效率要明显提高。

实践证明，基于“问题生成与解决”的元素化合物教学，不仅能促进学生对有关物质的理解和掌握，理解化学核心观念，还会有效提高学生对化学学科的学习质量。教师应该坚持“问题推动、教师主导、学生主体”的原则，优化教学策略，总结实践经验，才能使课堂教学更加高效。

［1］吴俊明，骆红山.教学中的问题与课堂问题系统［J］.化学教学，2012（11）.

［2］白建娥.新课改下“乙酸”教学设计及点评［J］.中学化学教学参考，2009（9）.

［3］蔡芸霞.一节“基于问题生成的动态课堂”化学公开课摭谈［J］.教师教育，2016（5）.