新课程下课堂教学中创设问题情境的方法研究

1新课程下课堂教学中创设问题情境的方法研究刘成坤（临沂市教育科学研究中心山东临沂276001）说明：此文发表在《中学化学教学参考》2010年第4期上。摘要在新课程课堂教学改革中，创设问题情境，用问题组成能力主线，对充分发挥教师的导学作用，启迪学生的思维，培养学生的学习能力，提高课堂教学效率，以及促进学生的全面发展等方面，都是行之高效的。关键词高中化学新课程；课堂教学；创设问题情境；方法研究随着新课程教学改革的不断推进，我们的教育教学观念不断更新，对新课标精神的理解也越来越深刻，并积极开展了教学方法的改进与研究，特别是在创设问题情境方面做了一些探索，收到了良好的效果，使化学课堂教学发生了巨大的变化，学生学习化学课的方式、态度、情感与兴趣等方面有了新的起色。现拟就此谈些认识。一、为培养学生自主学习能力创设问题情境实践证明，对于相同的课堂教学内容，如果采取机械传授、照本宣科、就事论事，往往是费尽口舌详细讲解，出力不小，但教学效果却很不理想。而根据教材内容和学生学习实际，把教材内容设计出高质量的问题情境，用问题组成能力主线，课堂效果显著提高。例如，高一年级新授课中“物质的量”这一概念，学生就很难学会，为了帮助学生对概念的理解，可先设计下列思考题：⑴你能测出这杯水的体积吗？你能测出这块铁的质量吗？你能撬起它吗？那么，你能数出其中含有多少个水分子和铁原子吗？怎样才能既科学又方便地知道一定量的物质中含有多少个分子或原子呢？请阅读教材去解决。⑵你是否明白了“物质的量”在水、铁（宏观）与水分子、铁原子（微观）之间是什么关系？⑶你是否弄清了“物质的量”“摩尔”“6.02X1023”之间是什么关系……让学生自己边阅读边思考，大多数学生已对“物质的量”“摩尔”“6.02X1023”等新概念，以及它们之间的相互联系，有了一定的认识和了解，肯定也有一些疑惑和不懂的问题。此时，教师及时进行讲解和引导，学生带着问题听讲，针对性很强，效果可想而知。再如，在高三复习电化学的有关内容时，有的教师设计问题：（1）什么叫原电池？组成原电池的条件是什么？原电池的正极电子，负极电子，电流方向是；（2）什么叫电解？并比较电解与原电池有什么不同？举例说明什么叫电镀……学生只是对概念进行了简单的回忆，遇到不会的或忘掉的就去查课本，即使在老师讲解之后，学生对概念也没有更深刻的理解，把复习仅仅停留在能够记住的水平，更谈不上对知识的迁移应用。同样的教学内容，请看有丰富教学经验的老师的教学片段：一上来就让3位学生到讲台（黑板）回答问题：请甲学生画出原电池的装置简图（材料用品和试剂自选）。并标出电池的正负极和电流方向，写出电极反应式和总反应化学方程式；乙学生画出电解装置图，要求同甲学生；丙学生画出电镀的装置图，要求同上。其他同学分成3组与以上3位学生对应回答。结果学生出现的错误真是五花八门。如把电极标错、电流方向标反、电极反应式不会写或写错、电极材料选错、镀件接反……更有甚者把电极导线画在了电解质液面以上，当老师问：怎么导电？全班学生哄堂大笑。然后，老师对错误特别是错因一一作了分析纠正，并对有关概念进行了强调落实。可别小看这种设计，这不是简单复习电化学的有关概念，而是让学生运用有关概念解决实际问题，与此同时，在解决具体问题过程中暴露出了学习中的薄弱环节，知道了自己哪些知识掌握的不扎实甚至根本没学会；再者，学生在回答问题时的思维容量之大是显而易见的，特别是学生自始至终动脑想动手做，对知识的体验和领悟能不深刻吗？2二、为培养学生动手实践和独立解决问题的能力创设问题情境心理学研究表明，中学生有一定的观察能力，他们能根据教学目标有计划、有选择地观察现象、动手实践、思考问题。从初中到高中，学生的独立思维能力越来越强，他们喜欢讨论、探究问题的来龙去脉，搞明白事物发展的前因后果。因此，要尽可能为学生动手实践和独立解决问题创造良好的条件。简而言之，就是要善于从真实中提出实际问题，多到实验室中运用化学的观点和方法分析和研究问题，在解决问题的过程中学习化学。例如，在高一年级“铁的氢氧化物”性质的教学时，由于氢氧化亚铁极易被空气中的氧气氧化，所以实验时很难看到它的白色沉淀。据此设计问题：FeSO4和NaOH反应生成白色的Fe(OH)2瞬间被氧化成Fe(OH)3，几乎看不到白色。请思考并怎样改进实验使实验效果更好（即想办法减小Fe(OH)2的氧化速率）？结果学生的思维即刻活跃起来，想出很多合理的方法，如把NaOH溶液中溶有的少量氧气加热赶出；在FeSO4溶液上面滴上一层油隔绝空气；新配制FeSO4溶液所用的蒸馏水需加热赶出其中的氧气；FeSO4溶液中加入少量铁屑；做实验时将容器密封而减少两种溶液与空气的接触，等等。然后对这些设想进行验证，结果不但使学生对该实验有了异常深刻的印象，而且使他们为自己探索的成功感到无比的兴奋和自豪，教学效果极佳。再如，复习氮元素及其化合物性质时，为了加深理解和认识各物质间的转化关系，设计了以氮族元素为代表物质构建知识网络，并回答下列问题：NH3HNO3N2NONO2掌握两条工业生产线：（1）硝酸生产线：NH3NONO2HNO3①写出涉及到的化学反应方程式：。②实际生产中为保证氮元素全部转化到硝酸中，在NO2HNO3这一步反应过程中，可通入的一种气体是。（2）工业合成氨：N2→NH3①写出制备反应的化学方程式：；其中氮气的获得途径是：；氢气的获得途径是：。②实际生产中哪些措施有利于平衡向正反应方向移动：（写出三点）；哪些措施只是从加快速率角度考虑的：（写出两点）。③该反应是一种重要的“人工固氮”的方法，上面网络图中还有一条重要的“自然固氮，试找出这条转变关系：、、、→硝酸盐。掌握两条消除污染线：（1）NO和NO2都是重要的大气污染物，试写出NO2引起的两种污染：。（2）上面网络图中有两条消除NO和NO2污染的线，试写出这两条消除污染反应的化学方程式：；。掌握两种重要的物质：（1）氨气：NH3①价态决定性质：NH3中氮元素的化合价为最低价，只有还原性，氨气与适量的氯气反应会产生白烟，同时产生一种空气中含量最多的气体单质。写出反应的化学方程式：。②铵盐的检验：一般是把NH4+转化为NH3，然后检验氨气的存在。写出NH4+→NH3的离子方程式；写出检验有氨气生成的两种方法：、。③实验室制备氨气：若采用“固+固加热气”的制气装置可采用（用学方程式表示）；若采用“固+液→气”的制气装置可采用（用学方程式表示）。（2）硝酸：HNO3……这样复习，学生不是简单对旧知识的回顾，而是联系实际对知识的具体运用，达到了温故知新的目的，特别是学生自始至终动脑想动手做，复习效率高，效果更好。3三、为培养学生善于发现问题和提出问题的能力创设问题情境教学中要注重培养学生的问题意识。爱因斯坦说过“发现问题和系统阐述问题可能比得到解答更为重要”。培根说“解答十个问题不如提出一个问题”。问题是思维的动力，是创新思维的基石。很多老师都有这样的体会，只有那些学习优秀的学生才能提出新问题，他们也爱问、善问，甚至不耻下问。可见，能提出问题需要具备较高的能力要求，而这种较高要求的能力不是学生头脑中固有的，也不是自然而然产生的，而是靠老师平时教学中逐渐培养起来的。因此，我们要创设让学生发现问题和提出问题的条件。例如：在Na2O2的性质教学中,教师可先做一个“棉花滴水着火”的实验,学生看到实验现象后,会产生强烈的好奇心：老师究竟加了什么物质?师生共同分析:棉花着火是因为反应放出了热量,然后老师告诉学生所加物质是Na2O2,教师引导:那么Na2O2和H2O反应生成了什么物质?如何来检验?这样一系列的问题激发了学生的问题意识和探究问题的兴趣,学生展开讨论,并设计实验方案进行验证。其教学效果很好；再如：讲苯的结构与性质时，若平铺直叙，学生的印象不深还容易与其它有机物性质相混淆。如果采取如下的方法，先拿一小团棉花蘸有少量苯后在空气中点燃，让学生观察现象，学生饶有兴趣地看到，产生大量的浓烟，问这个现象可以证明苯的含碳量怎样？不饱和性如何?学生答：含碳量很高，高度不饱和性。接着问：苯的不饱和性甚至比前面学过的烯、炔烃还要强，那么已知烯、炔可使高锰酸钾的酸性溶液褪色，苯是否使其褪色呢？此时好多学生答：能！可通过演示苯与高锰酸钾溶液的实验，结果正好相反。不能褪色使学生大为困惑，产生强烈的求知欲，使下面对苯的结构、性质等较难内容的教学得以在最佳思维状态下顺利解决；还有，讲氢气在氯气中燃烧反应时，先让学生回想燃烧的定义，然后提出“燃烧一定有氧气参加吗？”不少学生的答案是“一定要有氧气参加”，但当学生眼见到氢气在氯气中剧烈燃烧后，这“出乎意料”的现象，使他们在心理上产生了极大的矛盾冲突，学生迫切想知道其中的缘由，对这一知识的认定恐怕使学生终生难忘。这样的例子很多，如“镁能在二氧化碳中燃烧”、“铁丝在氯气中燃烧”、“加热一块铝箔至熔化，液态就是滴不下来”等等现象，当时都让学生惊讶无比，正是如此，学生很急于知道答案，思维高度的集中。……一些有经验的教师都有这样的体会：“教学中常常不必急着给出和提供答案，一串串的问题就可能使答案自然地浮出水面。这种情况远胜于直接给出答案的效果”！四、为培养学生的知识迁移能力创设问题情境因为知识是密切联系的，新旧知识都有一定的逻辑结构，所以教师可在讲授新知识前，首先要找到知识间前后的逻辑关系，然后以此作为生长点设计问题。利用学生已有的知识来创设学习新知识的问题情境，可以激发学生探索新知识的欲望，调动学生的学习积极性和主动性。如在“苯酚”的教学中，为了探究苯酚的性质，教师可先让学生复习有关醇的知识，然后再设问：羟基与烃基直接相连的化合物是醇，那么羟基和苯环直接相连的化合物是否还是醇？如果不是的话，那么羟基与苯环直接相连的化合物属于什么类别的化合物？其官能团与醇类相同吗？其性质如何？与醇类有何区别？然后组织学生通过实验来验证假设，以探究苯酚的性质。这样一系列紧密联系问题会激起学生强烈的探究兴趣，学生会认真地去做实验，仔细观察实验现象，进而得出结论。这样不仅培养了学生的观察能力，思维能力，又使学生的探索能力得到了发展。特别是与直接讲解“苯酚的结构和性质”相比，其教学效果大不一样；再如，为了培养学生对知识迁移应用的能力，当学过某些概念后必须跟上强化训练。但切忌对概念照葫芦画瓢模仿、简单重复的训练，而应是对概念灵活应用的训练。如学完“原电池”概念后，要求学生根据反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,设计一个“原电池装置”，写出电极反应式，标出电流方向等。或要求学生选用有关材料和桔子、苹果等，设计一个“水果电池”……这样既加深了对概念的理解，同时又锻炼提高了应用概念解决实际问题的能力，学习效果能不好吗？五、为培养学生提高答题能力创设问题情境实践证明，利用一题多变，一题多解，可很好地训练学生思维的灵活性，进而提高学生的答题能力。例如，复习溶液中溶质质量分数的计算时，设计这样的题目：把10g氯化钠放入90g水中，求形成溶液的溶质的质量分数。学生立即得出答案10%。问：如果改变条件呢（换成不同的溶质）？这时，学生思维活跃、大胆思考，很快编出多个题目。其中把氯化钠改成其它物质的有：①改成CuSO4.5H2O(溶于水CuSO4是溶质)；②改成Na2O(Na2O先和水反应生成NaOH,NaOH是溶质)；③改成CaO（CaO与水反应生成4Ca(OH)2，Ca(OH)2是溶质，但Ca（OH）2微溶与水）。经过改变解题思路，增大解题难度，就锻炼了学生的思维能力，培养了学生思维的灵活性；教学中除利用一题多变外，还可利用一题多解，创设学生大胆思考的机会，让他们放射出智慧的火花，训练其思维的灵活性。例如，设计题目：现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag,向其中加入4.0mol/L硫酸溶液25mL时恰好完全反应。若将ag混合物在足量CO中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为（）。A.1.6gB.16agC.(a-0.8)gD.(a-1.6)g多数学生解答此题时，是按CuO和Fe2O3与H2SO4反应，以及它们被CO还原列方程解答，结果计算