浅谈如何设置问题提高高中化学课堂教学效率
2021-10-07朱芳魏彩莹
朱芳 魏彩莹
摘 要:创设有意义的、具有挑战性的问题情境,可以启迪学生思维,促进学生思维活动,有利于学生通过理解、探究和解决问题获取知识,培养解决问题的能力,体验学习过程。课堂问题会改变学生松懈怠慢、各行其是的状态,会吸引学生的注意力,让学生处于“愤悱”状态,进而提高课堂效率。本文主要探究了如何创设问题情境来提高高中化学教学效率。
关键词:高中化学;问题设置;教学效率
问题是激活学生思维,促进学生深入思考,探究知识的有效方法。有效地课堂问题会点燃学生的学习热情,带动学生进行思维活动,在探究中实现触类旁通。课堂中采用合适的问题情境,通过由浅入深、逐级递进的方式来鼓励学生思考,会促进学生积极主动思考,在探究中内化知识,明确知识规律,达到灵活应用的目的。教师要借助围绕主题的有效问题来启发学生思维,发展学科核心素养,培养学生的化学学习兴趣,促进学生在问题的引导下探究学习内容,完成学习目标,实现对知识的掌握,推动高效课堂的实现。
一、难度适中,注重启发性
教师在给学生设置问题的时候要从学情出发,从学生实际水平出发,为学生提供难易适中的问题,使学生通过“跳一跳”的方式可以摘到“桃子”,进而产生学习的兴趣和探究的欲望。教师通过难易适中的问题来启迪学生,容易使学生产生学习兴趣,明确探究内容,进而促进学生积极探究,在思考中回忆和巩固知识,建构自己的知识框架。例如不用任何其他试剂能不能鉴别Na2CO3溶液和盐酸呢?鉴别物质要利用其性质的差异,Na2CO3溶液和盐酸外观没有明显区别。问题促使学生思维运转,让学生快乐地思考起来。分析中学生会认识到Na2CO3溶液与盐酸作用时,滴加方式不同,现象不同,产生CO2的量也不一定相同。以此可作为鉴别Na2CO3溶液和盐酸的依据。如果把Na2CO3溶液逐滴加入盐酸中,开始时盐酸相对过量,则反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O即开始就有气体放出。如果把盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中,开始时Na2CO3相对过量,则先发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,继续滴加盐酸则进行下一步反应:NaHCO3+2HCl=NaCl+CO2↑+H2O,即开始阶段无明显现象,之后才有气体产生。学生通过对教师启发性问题的思考会更好地理解化学反应,掌握化学规律,习得化学知识。接下来教师可以进一步提出相似的问题:不用任何其他试剂能不能鉴别NaAlO2溶液和盐酸?不用任何其他试剂能不能鉴别NaOH溶液和AlCl3溶液?此时学生只要将第一个问题中掌握的规律迁移即可找出问题解决的办法。
二、简明具体,突出深入性
教师在课堂上为学生提供的问题应该有针对性,具体明确,言简意赅,通过简练的语言使学生明确探究的内容和探究的方向,促进学生进行深入思考和分析,进而吃透问题,解决问题。例如在学习《铁及其化合物》中氢氧化亚铁制备时,围绕主题可以设计如下问题:在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时,最后生成的红褐色物质是什么?为什么生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色?问题简单明了,清楚直接,通过分析学生会发现红褐色物质是氢氧化铁,颜色变化是由于溶解在溶液中的氧气将氢氧化亚铁氧化成了氢氧化铁。接着提出问题,那如何才能得到氢氧化亚铁呢?逐步深入的问题,激发了学生思维,分析出问题的答案,即防止氧气的干扰,隔绝氧气。此时自然而然的就会思考氧气的来源有哪些?如何排除氧气的干扰?通过上述问题情境,引导学生基于宏观现象对Fe(OH)3和Fe(OH)2进行辨识,形成对铁的两种氢氧化物物理性质的认知;同时引导学生基于Fe(OH)2沉淀颜色变化的实验事实,结合已有的的氧化还原反应知识分析出原因、设计出改进后氢氧化亚铁的制备方案图1。对于学有余力的同学还可以进一步提問:上述方案还可以如何改进?再比如在学习《硫及其化合物》中SO2时,可以设计如下一系列的问题:SO2分别通入品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、滴加酚酞的氢氧化钠溶液各有什么现象?以上现象都体现了SO2的什么性质?SO2具有漂白性,氯气水溶液也有漂白性,如果将SO2和氯气按1:1通入水中漂白性会增强吗?通过思考分析上述问题,学生会发现并非所有与SO2有关的褪色现象都属于SO2的漂白性,深化了SO2酸性氧化物通性、强还原性、漂白性的认识。接下来提出问题:SO2和CO2在化学性质上有什么异同点?如何鉴别SO2和CO2?如何除去CO2中混有的SO2?逐步深入的问题,引导学生分析可以利用SO2和CO2物理或者化学性质上的差异进行鉴别和除杂。一系列逐步深入的问题启发了学生思维,发展了“宏观辨识与微观探析”“科学探究与创新意识”的学科核心素养,提高了课堂效率,学生的获得感强。
三、循序渐进,关注规律性
教师在给学生提出问题的时候,要注重循序渐进,通过逐级递减的方式来引导学生思考,让学生可以积极地与教师互动,通过沟通和交流的方式来进行批判性思维。通过学生层层深入的方式来思考,会促进学生进行深思熟虑,在深入分析中得到完整而全面的方案。学习《铁及其化合物》中铁与水蒸气反应时,围绕主题可以设计如下问题:1.从理论上看,铁是否具备与水反应的可能性?说明理由。2.铁若能与水蒸气反应,产物可能是什么?理由是什么?写出反应的化学方程式。3.如何进一步设计实验证明上述反应可以发生?如何证实产物为四氧化三铁和氢气?4.设计简单可行的铁与水蒸气的反应装置。实验装置中至少要有几部分组成?分别是哪几部分?5.什么现象可以说明铁与水蒸气发生反应?通过上述问题引导,学生会明确学习的方向,在回忆已有金属活动性顺序、钠与水反应事实、氧化还原反应原理的基础上,在问题的带领下逐步地对铁与水蒸气进行深入分析和探究,结合实验事实,形成对铁与水蒸气反应的认知,完善金属与水反应的模型,并从中体验通过理论分析预测反应产物,再利用实验事实,再形成结论的探究过程。课堂围绕着问题开展,使学生通过对问题的探究逐步地理解知识,形成并掌握规律,形成了自己的系统性认识,并建构知识模型进而迁移应用,可大大提高学习效率。
四、因材施教,具有层次性
学生个体是存在差异的,他们的知识储备和学习能力各不相同。面对这种情况,教师就要关注学生的差异性,从学生的实际情况出发,对学生进行分层次的提问。教师全面地考虑不同层次学生的需要,会激发学生的学习兴趣,促进所有学生都参与到课堂探究过程中,使课堂呈现出螺旋上升的形式,进而使学生掌握知识、获得能力。例如在学习《钠及其化合物》时,教师可以设置以下基础性问题带领学生认识“钠与水的反应”,突破教学难点。钠可以用小刀切割,说明什么?新切开的钠的断面有何变化?为什么?钠投入水中之后,处于水中什么位置?说明什么?钠的状态有何变化?说明什么?钠如何运动说明什么?滴有酚酞的溶液的颜色有何变化?说明什么?一系列基础性的问题引导学生认真观察实验现象,基于实验得到的证据进行分析、推理,最终得出结论,形成“钠与水反应”的认知。面对中等学生,教师可以设置问题:能否设计实验证明产生气体的成分?钠与水反应的本质是什么?而面对优等生,教师则可以设置问题:如果将绿豆大小的钠投入稀盐酸中会发生反应吗?与钠与水的反应有何异同?如果投入硫酸铜溶液中呢?试写出反应的化学方程式。鼓励全体学生都参与,积极思考,在分析中总结规律,探究化学,提高课堂效率。教师准备不同层次的问题,会调动所有学生的学习欲望,促进学生主动参与。
五、适时总结,注重概括性
教师创设问题情境以后,要注意引导学生适时总结分析、解决问题的思维过程,建构认知模型。模型建构体现了学科方法和学科思维,它能引导学生透过表层,挖掘隐藏在内的精华。例如提出问题如何检验某溶液中含有Fe3+?首先应选择检验试剂硫氰化钾溶液,滴加到待测样品中观察现象,如果溶液变红则含有Fe3+。由此概括出离子检验的思维模型图2。
再比如C2H4、CH4的键角为什么逐渐减小?CH4、NH3、H2O的键角为什么逐漸减小?NH3、PH3的键角为什么逐渐减小?学生经过分析会发现在比较键角时应该优先分析中心原子的杂化方式,若中心原子采用sp2杂化,其键角小于中心原子采用sp杂化时的键角,而大于中心原子采用sp3杂化时的键角。当中心原子杂化类型相同时,则需要分析中心原子上所具有的孤电子对数,孤电子对数越多对成键电子对的排斥作用越大键角越小。若中心原子杂化方式和孤电子对数均相同,则要分析中心原子或端位原子的电负性的差别。教师适时引导学生概括归理,得出比较键角大小的思维认知模型图3。
如果教师提出问题:如何用价层电子对互斥理论预测微粒的空间构型?引导学生借助具体微粒分析,总结发现需要先计算出中心原子所具有的价层电子对数,由于价层电子对的相互排斥可得到微粒的价层电子对互斥模型即VSEPR模型,然后略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,便可得到微粒的空间构型。将上述分析过程概括归理,则可得出利用价层电子对互斥理论预测微粒空间构型的思维模型图4。
建构这样的模型,能有效地帮助学生将知识结构化、思维逻辑化,总结一般规律,并以此内化和生成为学生的化学核心素养。通过这样的严谨思维的训练体验,提高学生分析问题的能力,提炼信息的能力,最终将这些知识和思维内化为自身的素养,提高教学效率。
总之,“学起于思,思源于疑”,教师创设的问题情境是学生学习的起点并贯穿整个学习过程。有效地问题情境可以启发和引导学生,促进学生思维的活跃,调动学生的学习兴趣,使学生充分地发挥自己的主观能动性,在探究中掌握知识,习得规律,建构模型,实现高效课堂,提高自己的学习能力,发展学科核心素养。
参考文献
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