高中化学新课程教学中问题情境创设策略研究三

高中化学新课程教学中问题情境创设策略研究2009-03-0316:16高中化学新课程教学中问题情境创设策略研究王后雄摘要：通过对探究式学习活动和新课程教学功能的探讨，探讨了化学课堂教学问题情境设计的多种方法。结合高中化学新课程的具体教学案例阐明创设问题情境应注意情境的全面性、真实性、情感性、问题性、发展性和可接受性。传统的化学课堂教学重视的是知识的传授，轻视学生的问题意识，使得学生很少提问题、不善于提问题、很难提出有价值的问题，从而抹杀了学生的个性和特长的发展。新课程改革的一个重要特点就是学生学习方式的改变，它要求学生由原来的“接受式学习”转变为“探究式学习”，以此激发学生的学习兴趣和学习动机。“探究式学习”总是围绕具体的问题展开的，这就要求学生具备较强的问题意识，能够发现、提出有价值的问题。创设丰富的问题情境是帮助实现这一目标的一种有效的教学手段。一、问题情境的涵义及其在探究学习中的作用问题情境是指主体为达到某一活动目的所遇到的某种困难和障碍时的心理困境。对课堂教学而言，就是教师通过创设一种有一定难度、需要学生做出一定努力才能完成的学习任务，使学生处于急切想要解决所面临的疑难问题的心理困境中。学生要摆脱这种处境，就必须进行创造性的活动，运用以前未曾使用过的方法解决所遇到的问题，从而使学生的问题性思维获得富有成效的发展。我们根据对探究式学习和课堂教学过程的分析，概括总结出在课堂开展探究式学习的主要过程为“情境—问题——探索”。图1探究式学习师生活动的流程从整个教学过程看，探究式学习一般分为以下几个阶段，首先是创设情境，即教师将化学问题或事实镶嵌在一种模仿或真实的环境中，呈现给学生。情境主要的作用是激发学生兴趣，引发学生发现问题，提出问题，思考问题是整个教学的起点和成败的关键。其次是发现问题，在教师引导下，问题情境激发着学生去掉非化学因素的情境，关注情境中的化学知识和学生不能解决的化学现象，从而主动感觉问题、提出问题，即情境问题化。在学生的问题意识还比较淡薄的情况下，教师在教学的整个过程中或是在某些教学环节上有意识地创设良好的问题情境有助于学生发现并提出问题。创设问题情境的实质在于提示事实的矛盾或引起学生内心的认知冲突，打破学生已有的认知结构平衡状态，激发学生的学习兴趣和学习动机，使他们积极主动地投身到学习中去。再次，要注重学习情境的设计和调整。对学生来说，学习活动的情境不同，他们具体行为的展开也是各异的。因此，教师应多创设一些探究性的学习情境，特别是当学习活动未能充分展开时，在做出学生是否能力不足的判断之前，先探讨一下自己创设的探究性学习情境对于学生能力的发挥是否适宜，这样更有利于问题的解决。高中化学新课程教学中问题情境创设策略研究二2009-03-0316:18二、化学课堂教学问题情境的设计方法在教学中创设问题情境要以培养学生的学习兴趣为前提，诱发学生学习的主动性；以观察、感受为基础，强化学生学习的探究性；以发展学生的思维为中心，着眼于培养学生的创造性；以陶冶学生的情感为动因，渗透教育性；以解决问题为手段，贯穿实践性。化学新课程创设的问题情境通常有以下一些途径。1.利用生活经验创设问题情境教师从化学在实际生活中的应用入手来创设情境，将学科与学生生活的结合点两相融通创设问题情境，如日常生活中一幅熟悉的场景、一次亲身的经历、一个生动的自然现象、一件有趣的化学事实等，都可以让学生体验化学与日常生活的密切关系，感受化学知识学习的意义与作用，增强学习化学的兴趣和动机，激发改造自然和探索科学奥秘的情感，培养分析和解决与化学有关的实际问题的能力。［案例1］“铁和铁的化合物”问题情境的设计教师：大家都有这样的生活经验，削皮后的苹果颜色就会变锈，谁能知道其中的奥秘呢？学生：思考、困惑（引起认知矛盾）.（注：这一提问就如同在学生平静的脑海中，投下一颗石子激起了疑问的浪花，大家议论纷纷。正当学生处于“心愤愤，口悱悱”的时候。）教师：（问向）Fe2+与Fe3+在溶液中各显何种颜色，有哪些化学性质？（注：这一点拨，引出了思维之路，使学生得知：苹果中的二价铁离子被空气中的O2氧化成三价铁离子呈黄色。所以，市场上出售的苹果汁中常掺入维生素C等还原剂，以防止二价铁离子被氧化。）教师：这些问题，就是本节课要探究的问题。化学与生活联系紧密，生活中处处涉及化学，从化学在实际生活中的应用入手来创设情境，既可以让学生体会到学习化学的重要性，又有助于学生利用所学的化学知识解决实际问题。2.利用社会实践创设问题情境建构主义学习理论认为，只有当学习内容与学习者的经验、社会环境或自然情境相结合时，所学的知识才容易发生迁移；只有在真实情境中获得知识和技能，才能真正理解、掌握并应用于真实生活和工作环境中去解决实际问题。比如一件化学对社会发展有影响的事实、一项化学科学与技术发展的重大成就、一幅真实地反映化学现象的插图、一则生动的有关能源或环境问题的报道等，都能使学生激发学习化学的热情，产生学习化学知识的动机，强化自主学习的责任，认识化学在实现人与自然和谐共处过程中的重要使用，最终形成综合的科学观。［案例2］“金属钠”问题情境的设计据某报报道：在广州市珠江河段曾经出现过惊险神秘的“水雷”，6个装满金属钠的铁皮水桶浮在水面上，其中3个发生剧烈爆炸，另三个被成功打捞。据现场的一位同志讲，早上10点多，河内突然冒起一股白烟，在水面上漂浮的一个铁桶内窜出黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。群众议论说，“没想到水里的东西也能着火爆炸”打捞上来的桶被打开盖子后，马上冒出白烟，而且一旦人们接触了桶内的物质，双手感到剧烈的疼痛……消除队员将打捞上来的铁桶用煤油浸泡。问题：1.为什么装满金属钠的铁桶不下沉？为什么“水里的东西也能着火爆炸”？2.为什么消除队员将打捞上来的铁桶用煤油浸泡？3.为什么打捞上来的桶被打开盖子后，马上冒出白烟，而且一旦人们接触了桶内的物质，双手感到剧烈的疼痛？感受此情此景，学生的好奇、议论、猜测油然而生，求知的迫切性得到强化，探究心理氛围已经形成。此时学生经过实验探究，弄清了神秘“水雷”爆炸、燃烧的原因，认知积极性受到强化，课后部分学生还设计出了“滴水点灯”和“滴水生火”的实验，学完钠及化合物的内容后，学生们通过查阅资料、主动实验，萌发主动获取知识的心向，提高了课堂学习效率。3.利用化学实验创设问题情境化学是一门以实验为基础的自然科学，通过实验创设问题情境可以模拟或再现知识的形成过程，使学生加深对知识的理解。中学生对化学实验有着浓厚的兴趣。基于这一特点，教师在教学中应尽量运用化学实验来创设教学情境。教学实践表明，通过学生亲自进行的化学实验所创设的教学情境，其教学效果要比单纯的教师讲授要有效得多。［案例3］“盐类的水解”问题情境的设计［教师］我们知道酸溶液呈酸性，碱溶液呈碱性。设问：盐溶液是否一定呈中性？讲述：本节课我们将通过实验来学习盐在水溶液中的变化情况，并联系实验现象分析解释部分事实。［组织实验］请用自己实验台上的试剂分别做两组实验。实验1：测定NH4Cl溶液、NaCl溶液、CH3COONa溶液的pH。实验2：往3mL0.5mol/LCH3COONa溶液中滴入2-3滴酚酞，观察颜色。加热，再观察颜色。展示资料：25℃时，下列溶液的pH如下：NaCNCH3COONaNaFNa2CO3NaHCO311.28.98.211.68.3提供事实：①实验室配制FeCl3溶液时要加一定量的盐酸。②泡沫灭火器成分为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。③铵态氮肥不宜与草木灰混合使用。［提出问题］①NH4Cl溶液、NaCl溶液、CH3COONa溶液酸碱性如何？②向CH3COONa溶液中滴入滴酚酞，现象如何？加热后现象又如何？③为何NaCN溶液、CH3COONa溶液、NaF溶液的pH依次减小？为何Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液？④如何解释①②③？心理学研究也表明，只有当认知结构与外界刺激发生不平衡时才能引起学习的需要。因此，创设问题情境就是为了引起认知矛盾，在教材内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”，把学生引入一个多疑、好奇的境界，从而让学生产生学习的需要。高中化学新课程教学中问题情境创设策略研究三2009-03-0316:184.利用生动故事创设问题情境浓厚的学习兴趣，能使学习者产生探究的动机，并以渴望和愉快的心情去学习。激发学生学习兴趣的方法和手段很多，如生活中与所学知识有关的趣事，有趣味的化学故事、夸张的卡通图片或动画、生动的化学史料、适合学生言语习惯的文字对白等，都能吸引学生自觉融入学习活动中。［案例4］“维生素”问题情境的设计几百年前，远洋轮船上没有冷藏设备，船员们只能吃面包、饼干、咸肉等食物，几个月甚至一两年吃不上新鲜蔬菜和水果。航行期间船员们经常病倒，症状是脸色暗黑、牙龈不断渗血、浑身出现青斑，许多船员甚至因此而死亡。探险家哥伦布的船队在航行途中也有船员患上这种病。患病的船员留在了途经的一个荒岛上，他们采摘红红绿绿的野果调节口味并用以充饥。过了几日，奇迹出现了，这些船员不但没有死去，反而恢复了健康。你知道船员们患的是什么病吗？野果为什么能使他们恢复健康呢？上述教学情境的设计，引起学生对“野果”成分的好奇，导引学生对维生素的结构、功能及对人身体健康有何益处探究的好奇心。从故事或其他途径创设问题情境，激发了学生的认知好奇心，而学生的认知好奇心一旦被激发出来，就会产生学习的内部动机。这种动机是培养学生创新精神和创新能力最持久、最稳定的动力。5.利用化学史料创设问题情境我国著名化学家傅鹰先生说过：“化学可以给人以知识，化学史更可以给人以智慧。”在化学课堂教学中利用化学史料创设问题情境，不仅可以使教学不再局限于现成知识本身的静态效果，而且可以追溯到它的来源和动态演变的过程，揭示出反映在认识过程中的科学态度和科学思想，使学生学到形成知识和运用知识的科学方法。［案例5］“氯气”问题情境的设计在舍勒研究氯气性质时，法国化学家贝托雷，他对这种黄绿色的气体也很感兴趣，于是对它进行了一系列的探索实验。有一次，他将氯气通入热的浓苛性钾溶液，结果发现生成了两种盐：一种是普通的钾盐，另一种是未知的新盐，后人称之为“贝托雷盐”——KClO3。为研究该新盐的特性，贝托雷把它放在残存有硫磺的研钵中研磨，不料，立即发生了剧烈的爆炸。贝托雷受伤了，但他说：“搞科学难免要有牺牲，对我来说生活中可不能没有科学呀！”1785年，贝托雷提出把氯气的漂白作用应用于生产，并注意到氯气溶于草木灰形成的溶液比氯水漂白能力更强，而且无逸出氯气的有害作用。1789年英国化学家台耐特把氯气溶解在石灰乳中，制成了漂白粉。请你根据相关的史料内容，写出相关的化学反应方程式，解释相关的实验现象。……教师：下面我们沿着先人足迹，开始氯气的探究之旅吧……6.利用认知矛盾创设问题情境新、旧知识的矛盾，日常概念与科学概念的矛盾，直觉、常识与客观事实的矛盾等，都可以引起学生的探究兴趣和学习愿望，形成积极的认知氛围和情感氛围，因而都是用于设置教学情境的好素材。通过引导学生分析错误原因，积极地进行思维、探究、讨论，不但可以使他们达到新的认知水平，而且可以促进他们在情感、行为等方面的发展。［案例6］“甲烷”问题情境的设计教师：今天，我先给大家讲一个真实的故事。有一次，在澳大利亚的一个农庄，一头牛好几天没吃东西了，可牛的肚子却是鼓鼓的，这可把农庄庄主急坏了。他想：牛不吃东西，会不会是牛嘴里有什么毛病？于是他叫人把牛嘴巴撬开，点了一支火把想看看究竟。谁知当火把刚一接近牛的嘴巴，就从牛嘴里射出了一条条长长的火焰！请问同学们：“牛为什么会从嘴巴里射出一条长长的火焰？”（注：此时，已激发了学生强烈的探究兴趣，教师因势利导引导学生探究CH4的产生和性质。）上述情境的设计，利用了学生认知因素之间的不协调，创设了一个有趣的情感环境和良好的认知环境来调动学生积极思维。在设置问题情境时，教师绘声绘色、富有感情的描述十分重要。而现代教学媒体，特别是以计算机为中心的现代化教学媒体，能把生动的图像、清晰的文字和优美的声音有机地集成并显示