初中化学教学中问题解决的教学策略

第1页共6页初中化学教学中问题解决的教学策略金坛市第四中学阚和明【摘要】问题解决是学习者针对不同的问题情境，采用较为灵活的策略去解决问题的一种学习方式。在此过程中，学习者把自己原有的相关知识、原理、技能重新加以整合后迁移到新的问题情境中解决问题，是一种创造性的学习活动。加强问题解决教学，不仅能够促使学生领会、巩固、应用和发展所学的化学知识，而且能够发展学生的智能，培养学生的创新精神和实践能力。本文着重从“巧设问题，激发求知、准获信息，发展智能、科学探究，提升能力、把握因果，派生新疑”四个方面阐述了化学问题解决教学的具体做法及对学生能力的培养。【关键词】问题解决策略创新精神实践能力美国著名的心理学家加涅早在《学习等级分类》一书中明确指出：问题解决是以独特的方式选择多组计划并加以综合运用的学习。从现代教育观点看，问题解决就是以问题为切入口，以信息的获取、组织、加工为重要认知活动，以自主学习、合作学习和探究性学习为主要学习方式的探究性实践活动。它大致可以分为“问题的创设与感悟、信息的获取与加工、问题的提出与论证、结论的形成与新问题的派生”四个阶段。主要流程为：问题—→感悟—→假设—→验证—→结论—→问题。在这一过程中，学习者不仅仅是简单调用自己原有知识、技能的过程，而是把自己原有的相关知识、原理、技能重新加以整合后迁移到新的问题情境中解决问题的过程，是一种创造性的学习活动。因此，加强问题解决教学，不仅能够促使学生领会、巩固、应用和发展所学的化学知识，而且能够发展学生的智能，培养学生的创新精神和实践能力。以下是笔者在初中化学教学实践中的一点体会，提出来与同行们商榷。一.巧设问题，激发求知“创设和感悟问题”是化学问题解决教学的基础。问题是问题解决第2页共6页的源头，没有问题，学生就不会有问题解决的思维活动。创造学认为，不是任何问题都能引起创造动机，只有在对问题的新途径、新方法产生困惑时才能产生创造动机。创设问题情境关键是让学生感受到问题的存在，并进入解决问题的思考状态。美国心理学家布鲁纳曾说：“学习的最好刺激乃是对学习材料的兴趣”。同样，富有情趣和吸引力的化学问题，会刺激学生解决问题的欲望。所以在设计教学时要努力创设适合学生发现、创造新知识的问题情境，重视知识的分化点、生长点和交叉点。这些问题就在学生身边，但是平时很少有学生会想到。这些问题的提出和解答，不但使学生对所学的知识达到真正的理解、巩固，而且培养了学生发现问题、解决问题的能力。好的化学问题除了要包含三个要素，即未知事物(目的)、思维动机(如何达到)和学生的知识能力水平(觉察到问题)，遵循二个原则，即最近发展区原则和循序渐进原则外，还应具备以下五个特点：（1）发散性或开放性：存在多种不同的解决问题的途径;（2）实证性：以化学实验为主的方式证实或推翻假设，更好地体现化学学科特点;（3）挑战性：必须通过一定的努力才能解决，避免简单再现化学中有关知识和事实类型的问题;（4）新颖性：能体现与化学有关的新内容，新方法或新思想的问题;（5）关联性：与学生已有的知识结构相联系。因此，在化学问题解决教学中，应精心设计问题情境，激发学生的问题意识，培养他们思维的灵活性、敏捷性和深刻性，提升他们感悟问题的能力。例如，在初中化学（沪教版义务教育课程标准实验教科书）上册P103～P106页“化石燃料的利用”一节教学时，可设计下列问题情境：某中学化学课外活动兴趣小组对热电厂下游几十米内河水中鱼类几乎绝迹的现象进行了一次调查，并取得了一些资料：①测定热电厂使用的燃料煤含硫量为0.0064％；②了解煤燃烧后的气体未经处理即排放到空气中，第3页共6页热电厂地区出现了多雨；③了解到热电厂的用水未冷却就直接排入河中；试分析鱼类几乎绝迹的原因？设计这样一个与学生生活贴近的问题，将学生置身一个实际的情境中，可以激发学生强烈的探究欲望，并从该问题中学到了科学调查的方法，可以说对学生是一种全方位的素质提高。二.准获信息，发展智能“简约和转换信息”是化学问题解决教学的突破口。化学现象千变万化，从中产生的问题以及为解决问题而提供的信息也是各式各样，除了有重要信息与次要信息、显性信息与隐性信息之分外，还有无关信息、干扰信息、设陷信息等的存在。因此，指导学生准确把信息、正确处理信息是化学问题解决教学过程中的一个重要环节。为此，在化学问题解决教学中，一方面要指导学生能够简约信息，即通过信息的组织和加工，简化次要的和附属的信息，削去可能屏蔽思维的枝节内容，从而在认知结构中清析地呈现问题的主干，使问题的表述简明化，明确问题的始态、终态和节点；另一方面要指导学生能够合理转换信息，即当面临的化学问题信息生疏，概念模糊时，引导学生尝试用熟悉的方式（语言、模型、情境等）去描述，一次不行，再换一次，不断调整方向与层次，直至问题的轮廓与关键清晰为止，这就是所谓的转换信息。通过转换，能够将一个陌生的问题变成一个熟悉的问题，一个未知的变量转换成极易认识的另一变量，一个复杂的实际问题简化成一个典型的化学模型。例如，在初中化学实验复习教学中，为了帮助学生弄清气体制取的原理、方法等，教学时设计了如下问题情境：（实验室制取气体的一些装置）第4页共6页要求学生能够根据上述装置图提供的信息回答下列4个问题：(1)写出指定仪器的名称：①；②；(2)写出实验室用装置C制取氧气的文字表达式；该装置中试管口略向下倾斜的目的是；(3)收集二氧化碳气体时，可选用的装置是；(4)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为上图中最适合制取乙炔气体的发生装置是；如果用右图所示装置收集乙炔，气体应从(填“a”或“b”)端管口通人。学生若要能够正确回答上述问题，必须对上述问题情境中所提供的信息进行合理整合，即除去错误信息、无用信息，挖出隐性信息、设陷信息，同时还要对生疏的化学模型进行转换。在回答上述问题（3）时，装置A、B、C是无用的信息，装置D是设陷的信息；在回答上述问题（4）的后一个问题时，需要把右边那个生疏的装置模型转换成熟悉的D装置的模型，只有这样，学生才能正确的解决问题。因此，在化学问题解决教学中，要加强对学生信息整合能力的训练，不断提高学生获取、组织、加工信息的能力。三.科学探究，提升能力“提出问题，实施探究”是化学问题解决教学的关键。在化学问题解决教学中，学生通过对问题信息的组织、加工，便能适时地提出一些问题，这时老师应应势利导，积极引导和组织学生通过阅读、观察、实验、讨论交流等方式，验证问题的正确性。化学问题主要有三类：第一类是经过阅读教材或题目给出的信息能直接解决的问题，如某些简单的化学概念、化学符号、物质的某些物理性质等识记性内容；第二类是需要通过实第5页共6页验验证才能得到解决的问题，如设计一个实验证明硫酸铵既是铵盐又是硫酸盐；第三类是需要通过综合各种实践才能解决的问题，如设计实验，分别从物理、化学和生物学等角度区别饱和食盐水和蒸馏水；对于第一类问题解决的教学，主要是要帮助学生理解概念、原理本身的内涵和外延，帮助他们弄清相似概念、原理之间的区别和联系，达到正确运用概念、原理的目的；对于后两类问题解决的教学，其一般步骤为：（1）提出问题：理解问题的性质，明确问题解决的目的（2）收集信息：确定收集信息的范围，收集相关信息并分类整理（3）提出实验方案：进行思维加工，形成解决问题的模型（4）检验结果：通过实践确证假说的程度在此过程中，老师应该适时地将问题分解，设计成若干个梯进式的小问题，为学生解决问题巧设铺垫，逐步将学生的思维引向纵深，启发他从不同角度，不同层面对问题作深入的思考，发展他们的智力，提升他们的能力。例如，在初中化学（沪教版义务教育课程标准实验教科书）下册P182～P185页“常见的酸”复习教学时，为了能够帮助学生正确认识浓硫酸，设计了下列三个问题情境：①浓硫酸和稀硫酸的性质是否完全相同呢？下面请同学们用两支试管分别装入少量无水硫酸铜，然后分别加入少量浓硫酸和稀硫酸，观察有何现象？根据现象说明浓硫酸具有什么性质呢？（学生很容易就能归纳出浓硫酸具有吸水性）。②浓硫酸具有吸水性，那么浓硫酸有什么用途呢？（学生很容易地答出浓硫酸可作干燥剂）。③当浓梳酸露置在空气中，浓硫酸的质量、溶质质量分数会变化吗？若将萝卜挖一个洞，在洞里滴入浓硫酸或在浓硫酸瓶内悬持一朵鲜花，你想应该有何现象？给学生留出时间放飞思维，最后启发学生将其作为家庭探究实验，然后老师再设问“到此时，你认为区别浓硫酸和稀硫酸有哪些办法呢？”让学生的思维回归到知识点上，而且将该性质与趣味实验相结合，第6页共6页学生热情高涨，培养了学生思维迁移能力和综合能力：甚至把思维活动延伸到课后，让学生有充分的时间和足够空间去寻觅去探究，不但激发了学生的探究热情，而且拓展和巩固了对知识的理解，激发了他们的思维活动，提升了他们的能力。四.把握因果，派生新疑化学课堂问题解决教学中的问题既是课堂的起点，又是课堂的终点和归宿。因为问题解决与结论的形成只是一个阶段性过程，在解决前面问题的同时又派生出许多新的问题，这就形成了问题解决的因果链。化学问题解决教学为学生提供的正是这样的学习前提和条件。它不在于学生解决问题的多少，重要的是使学生把握问题的因果联系，发现并提出更富创新价值的问题，使问题指向更高的研究和开发层面。从而在完成教学任务的同时，培养具有创新能力的人才。化学问题解决无论作为教学目的、教学方法、思维规律、还是学习能力的研究，最终均须落实到问题身上。怎样培养学生从问题出发，突出问题解决一般过程的训练，使学生形成独立自主、灵活思维的能力和严谨的科学态度，这是我们教育工作者长期不懈的重任。主要参考文献：1.义务教育课程标准实验教科书(上册).上海教育出版.2006（6）:103—1062.义务教育课程标准实验教科书(下册).上海教育出版.2005（11）:185—188.3.刘新知.化学学习论〔M〕.南京:广西教育出版1996：2434.张行涛等.新课程教学法.北京中国轻工业出版社.2004：820—8325.李剑波.化学问题解决的过程性探讨.化学教学2005（1-2）：44—466.牛拥等.结合问题解决教学培养学生化学思维.化学教与学.2002（2）：10—12