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例谈高中化学课堂教学有效问题及设计

2015-09-15朱洪文

化学教学 2015年6期
关键词:有效问题问题设计

朱洪文

摘要:列举了课堂问题教学中存在的不足,用实例从教学功能角度阐述了化学课堂有效问题应具备的基本要求,并就有效问题的设计提出三个注意点,旨在提高对有效问题的认识,形成有效问题设计的思路,提高化学课堂教学的效果。

关键词:有效问题;问题设计;化学情境

文章编号:1005–6629(2015)6–0042–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

《普通高中化学课程标准(试行)》要求:通过有效问题来引领学生主动参与学习,强化课堂上对科学问题探究的艺术,培养学生的创新精神和实践能力[1]。用问题激发学生思维,让学生萌生学习动机和欲望,变被动学习为主动学习,使课堂充满生机与活力,要达到这样的效果,高质量的问题是基础和关键。综观一些教师的课堂,在问题设计和提问环节上还存有诸多不足,主要有:没有问题,一讲到底或教师自问自答;问题表面化,课堂问题不断,学生思维的质量低下;问题过浅或过难启动不了学生思维;问题单向,缺少互动性,生成性不足;问题过于收敛,缺乏发散性,教师只接受期待的答案;问题表达不够精准,易引起学生误解,难以回答;提出问题后给学生思考、讨论的时间和空间不足等等。究其原因,主要是教师在做教学设计时对问题预设不到位,未能做到有效设问和有效发问。

在化学课堂教学中,什么样的问题才算有效问题?有效问题应有哪些教学功能?怎样设计?这此问题一直困扰着我们。笔者拟通过一些成功课例(江苏省教研室教学新时空推荐课)中的问题片断,结合个人工作实践,谈谈对有效问题及其设计的认识。

1 有效问题

所谓有效问题,指在化学课堂中能唤起学生高级思维活动,能引导学生积极思考,互相探讨,从而自觉进入探究学习的问题。笔者认为化学课堂的有效问题应满足下列四个基本要求。

1.1 必须落实教学内容

课堂教学是师生不断提出问题、分析问题、讨论问题并解决问题的主动建构过程,最终让学生获得知识形成能力。“有效问题”首先是为完成课堂的教学任务而设计的,必须要为落实重点内容,达成教学目标服务[2]。问题设计时必须紧扣教材重点与难点知识,必须紧紧围绕教学目标,每个问题都必须承载一定的教学内容,问题指向须清楚,目的要明确。

苏教版必修2“微粒间的相互作用力”中离子键教学中,学生在感知到NaCl中微粒之间存在强烈的相互作用后,自然就提出一个问题,这个作用是如何形成的呢?这是教学的重点,也是难点,是离子键概念形成的关键,教师直接讲解,学生参与不够,理解不透。为帮助学生突破这个难点,教师给出了四个问题:

问题2:为什么会这样变化?用原子(离子)结构示意图表示。

问题3:Na+和Cl-又是如何结合到一起的?它们之间仅存在引力吗?

问题4:斥力又是怎么产生的?

针对离子键的形成设计了这四个子问题,问题1、问题2分析了微粒的变化及原因,问题3、问题4讨论了Na+和Cl-间的作用的属性,从宏观到微观,从具体到抽象,由表及里,层层推进。每一个问题都可用学生已有的知识解决,四个问题解决了,氯化钠中微粒间作用的形成也就跃然纸上,离子键的概念的引入也就水到渠成。这样设计的问题,层次分明,目标明确,针对性强。

1.2 应能激发学生的思维

亚里士多德说:“思维从对问题的惊讶开始。”心理学研究也表明,思维通常是与问题联系在一起的,意识到问题的存在是思维的起点。当一个人感到需要弄清“是什么”、“为什么”、“怎么办”的时候,他就能把自己的思维调动起来。问题设计应设法唤起学生已有的认知,引起学生认知冲突,引起学生对所学内容更深层次的思考和把握,也就是要触动、激发学生思维。有效问题设计要立足学生的实际,从接近学生的最近发展区提出问题,问题难易适中,问题过难,学生思维力不及,问题过于简单直白,引不起思维的碰撞,有效问题让多数学生在课堂上有一种“跳一跳”才摘到桃子的感觉。

苏教版必修1专题2第一单元“从海水中提取溴单质”课本描述为:“从海水中提取溴,通常是将氯气通入提取粗食盐后的母液中,将溶液中的溴离子转化为溴单质。生成的溴单质仍然溶解在水中,鼓入热空气或水蒸气,使溴从溶液中挥发出来,冷凝后得到粗溴,精制粗溴可得到高纯度的溴单质。”仅仅看书阅读难以触动学生思维,更谈不上形成深刻印象。若根据教材内容设计这样的一些问题让学生讨论分析,就会有不一样的效果。

(1)设计实验探究反应原理

如何将溴离子转化为溴单质?

(2)分析提取流程

①为什么要用提取食盐后母液而不用海水直接制溴?

②核心反应是什么?

③为何要鼓入热空气或水蒸气?用这一操作得到溴蒸气体现了溴单质的哪些性质?

④粗溴中含少量氯气,如何除去?

⑤按图示框架设计从海水中提取溴单质的流程。

这样设计后,可使文中简单的几句话立刻丰满起来,每一个题目方向都很明确,都能从学生已有认知出发,符合最近发展区理论,能引起学生思维,激发学生求知欲。

1.3 能凸显课堂的线索和结构

有效的化学课堂应有清晰流畅的教学思路、自然有序的课堂结构、纵横联结的知识网络。只有在课堂结构有序,教学思路清晰的课堂,学生才能轻松地建构知识体系,才有可能形成深层的、可迁移的、能植根于学生头脑中的化学学科观念。从问题的布局来说,有效问题的设计重心应放在重点知识的入口处、上下内容的转换与衔接处、知识的拓展延伸处和前后知识的呼应处,而且要注意问题之间的逻辑关系,纵向问题与横向问题相辅相成。解决问题的过程是知识构建的过程,有效问题要能凸显课堂的线索和结构,能反映知识的内在联系。

讲授HNO3化学性质,教师设计了四个问题,来体现课堂的主线索:

问题1:你能预测一下HNO3有哪些化学性质?预测的依据是什么?

问题2:硝酸的酸性体现在哪几个方面?

问题3:硝酸的强氧化性是H+表现出来的吗?如何证明?浓硝酸与稀硝酸氧化性有何不同?

问题4:对比硫酸,硝酸还有什么特性?如何保存浓硝酸?

问题1要求学生从分类与价态等角度推测硝酸可能的性质,是个纵向问题,体现了学科观念的构建,为整个课堂的学习内容定下基调。问题2、3、4分别从酸性、氧化性和稳定性三个层面来研究硝酸,属于横向问题。横向问题可通过类比、比较、理论分析、实验探究(验证)来解决。

先纵向提问,从方法的角度教会学生确认单质或化合物性质,是分类思想的应用,是氧化还原理论的应用,再横向深入每个问题,达到疑难问题各个击破的目的。先纵后横,先总后分,几个问题的分析、解决结束,硝酸化学性质的知识体系已建构成功。在构建知识体系的过程中学会研究物质性质的方法,形成科学的化学学科观念,这个比单纯的学知识更重要。

1.4 有效问题应弘扬化学的价值

美国科学家R·布里斯罗在他的著作《化学的今天和明天》一书中称化学为“一门中心的、实用的、创造性科学”。化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域,是创造自然,改造自然的强大力量的重要支柱。如利用化学生产化肥和农药,以增加粮食产量;利用化学合成药物,以抑制细菌和病毒,保障人体健康;利用化学开发新能源、新材料,以改善人类的生存条件;利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。近几年在食品中添加化工原料的事件、环境污染事件的频频发生,让人们对化学产生了误解和隔阂。学生对化学学科价值的认同与教师教学有着直接的关系,每一位教师都应在化学教学过程中思考和践行化学学科价值,从而让学生明白学习化学的意义所在[3]。问题是师生对话的载体,有效问题应体现学科的价值。在氯气教学中可用以下问题:

问题1:84消毒液和洁厕灵能否混合使用?

问题2:通常应如何保存漂白粉?

问题3:实验室制氯气,如何吸收尾气?

问题4:假如你是消防员,在氯气泄漏现场,你如何指挥?

问题1来源于洁厕灵使用说明书,客观真实,为什么不能混用(混用会产生氯气),值得探究;问题2、3、4分别是在日常生活、化学实验、生产过程中产生的问题,让学生学会从化学的视角来观察和思考问题,用化学知识来分析和解决问题,非常有利于学生产生学科认同和学科自信,有利于激发学习的动力。从生活到化学再回到生活,是化学的真谛!

2 有效问题的设计

用问题呈现教学内容,启迪学生思维,弘扬学科价值,帮助学生获取知识形成观念,问题的内涵、结构和功能,是问题设计的重点。当然要实现问题的预设功能,问题设计时还需要考虑问题的来源、呈现方式、数量及再生成等因素。

2.1 依托化学情境产生问题

情境教学的倡导者都认为:“知识只有在它们产生及应用的情境中才能产生意义。知识绝不能从它本身所处的环境中孤立出来,学习知识的最好方法就是在情境中进行。[4]”创设教学情境就是要将化学问题或事实合理地镶嵌在一种真实或模拟的环境中。教学情境不但为学生提供化学学习的素材和知识背景,唤起学生的已有认知,还能引起学生的认知冲突,帮助学生发现问题,激发学生的学习兴趣,以引起学生的化学学习行为。有价值的教学情境必须蕴含问题,还能渗透着学生的情感体验。笔者在上“铝的性质和应用”时,设计了如下情境:

案例中的5个情境取材于生产、生活、化学实验及影视剧片断,每个情境中都蕴含着化学学科问题,问题都产生于学生已有的知识和即将要学习知识的“节点”上,与学生已有的知识经验形成冲突,学生的心理处于一种失衡状态,摆脱这种失衡困境成为学生的内在需要。通过一步一步制造悬念,一层一层解决问题,学生体验到知识的产生与发展,在问题解决的过程中获得知识,从而实现预定的学习目标。

2.2 注意问题质、数统一

实践表明:课堂对话所涉及的问题并非越多越好,而是越深入越好,越能促进思考越好,少量的经过精心设计的问题比一大堆问题更能促进学生的思考。设计问题要提高问题质量,控制问题数量。核心问题体现纵向推进的教学思路,是课堂教学的关键节点,相关问题使课堂线索更加清晰,使教学结构更加合理。设计问题时一定要关注问题之间的逻辑关系,要考虑问题本身的思考价值,还要考虑问答方式。

问题1:乙醇是一种常见的有机物,在生活中有广泛的用途,你知道多少关于乙醇的用途?请举例说明。这些用途与乙醇的哪些性质有关?

问题2:实验测定乙醇的分子式为C2H6O,已知该分子是由2个-C-,1个-O-,6个-H拼接而成,请问你能做出几种拼接方式?

问题3:如何证明乙醇的分子结构究竟是前者还是后者?

问题4:乙醇还有这样的用途。制作银器、铜器时,表面会生成发黑的氧化膜,银匠说,可以先把铜、银在火上烧热,马上蘸一下酒精,铜银会光亮如初!这是何原理?

问题5:请欣赏视频“漫话成语——狗恶酒酸”,从化学的角度来分析一下,酒是怎么变酸的?

问题6:实验室有两瓶无色液体,已知一瓶是乙醇,另一瓶是水,利用本节课所学的知识,你有哪些方法进行鉴别?

问题1从生活常识入手,列举乙醇用途,一方面易激发学生兴趣,另一方面为物理性质的学习提供了素材;问题2、3在于探究乙醇结构,也包含了乙醇与钠反应的研究;问题4、5重点讨论乙醇氧化反应,问题6则是一个开放性题目,用所学知识鉴别乙醇和水,其目的在于小结本节课。几个问题有依托情境设计,有依托实验设计,深入浅出,兼顾各层面学生,题量适中。

2.3 处理好预设与生成

在实际教学中,很多教师不愿让学生多“动”,怕学生思维跳出自己的框框,怕课堂受制于学生。引导学生主动思考和参与对话,让学生的乱动变得有序,唯有精心预设。预设有两种情形,一是教师针对核心教学内容、教学目标和学生实际能力,根据教学流程设计的一系列基本问题,它是课堂教学的基石,倘若没有这个预设,课堂会混乱不堪。二是要是教师根据学生在课堂上的反应或变化,跟进提出的深入性、针对性的问题,如课堂上的追问,是暴露学生思维、引起生成的重要手段。这类问题,教师根据自己的教学经验也是可以推测和预设的。

课堂是动态的,是变化的,随时会产生一些由学生提出的、超出教师课前预设方案之外的新问题、新情境,把这类问题称为非预设生成的问题。如有同学发现:铝片与6 mol/L盐酸、3 mol/L硫酸反应的速率不一样,且相差较大,为什么?打磨过的铝片放入硫酸铜溶液中除析出红色物质外,还有气泡产生,又是为什么?钠与硫酸铜溶液反应为何比水反应激烈?Cu2+氧化性比水强,为何钠先与水反应?这些问题源自课堂,源自学生的发现,很真实,也是学生思维的盲点所在,也包含了许多学科知识,非常具有探究的价值。教师若对此类问题不闻不问,浪费宝贵资源不说,更会挫损学生学习的积极性,破坏学生对教师的信任;若能有效地把握这些非预设性的问题,合理转化并应用,可使课堂更为真实、更具人性,更加灵动,更有生命力。转化应用非预设生成的问题不能单靠教学机智,更多的需要教师在日常的教学中研究、积累。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.

[2]张松才.化学课堂中有效问题设计的原则与策略[J].中学化学教学参考,2011,(8):23~25.

[3]熊新华.论化学学科教学的价值[J].中学化学教学参考,2011,(4):6~8.

[4]杨玉琴,王祖浩.基于化学教学课堂教学案例的分析与思考[J].化学教育,2011,(10):30~33.

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