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高中化学问题情境设计探讨

2022-05-29苏举红

广西教育·B版 2022年2期
关键词:问题情境高中化学设计

【摘要】本文论述在高中化学教学中创设问题情境的途径,认为教师可以针对化学现象设计问题、借助化学实验设计问题、结合学生生活经验设计问题、利用典型课例创设问题以及结合习题设计问题。

【关键词】高中化学 问题情境 设计

【中图分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2022)05-0135-03

在高中化学教学中,教师借助问题创设情境,能够顺利启动学生的学习思维。在设计和组织教学时,教师精选素材设计问题情境,借助实验设计问题、结合生活实际组织问题、利用典型课例创设问题、结合习题运用问题,等等,都能够贴近学生的学习心理和“最近发展区”,形成针对性激发,让学生在思考和探究问题过程中形成学科认知。

一、针对现象设计问题,启动学生学科思维

学生对化学现象比较感兴趣,教师围绕化学现象设计问题,能够产生强大的驱动力,从而让学生进行深度思考。教师设计思考问题时,要先对教学内容进行深度梳理,再结合实验现象拟出问题方案,给学生创设深度思考和研究的机会。在整合教材内容的过程中,教师先独立阅读和梳理,结合学情进行问题设计,然后通过集体备课,对问题进行筛选,最终确定问题设计方案,组织学生展开问题研究,让学生在深入研究学习中增强问题意识。当学生进入问题研究环节时,教师需要给予必要的方法支持,组织学生开展广泛的互动交流,集合集体智慧展开问题研讨,促进学生化学素养的提升。

如教学苏教版高中化学必修2专题1第三单元中的“同素异形现象”这节内容时,教师先解读“同素异形”概念,然后设计思考问题:通过观看视频和观察图片,你能够从物理角度分析金刚石和石墨的区别吗?金刚石和石墨在硬度和导电性等方面有哪些差异?阅读教材相关内容,说说足球烯结构和金刚石、石墨、纳米有何不同?等等。学生在这些问题的引导下,都能够积极展开思考和讨论。教师深入到学生当中,认真观察他们的问题讨论情况并给予正确的指导,主动参与学生互动交流,对学生的个性化观点给出中肯的评价。经过一番互动交流,学生对相关问题有了一些共性认知,教师对学生的解读情况进行梳理和归纳,肯定学生的主动思考。教师针对教材内容进行问题设计,给学生创造了深度思考的机会,师生互动、生生互动自然展开。

又如教学苏教版高中化学必修1专题2第二单元中的“金属钠的性质与应用”这部分内容时,教师打开存放金属钠的瓶子,让学生仔细观察并闻一闻瓶子散发的气味,然后思考问题:金属钠为什么要存放在煤油中?这与金属的哪些性质有关?学生观察和思考后很快就形成共识:金属钠有很强的还原性,如果将其放置在空气中,会与空气中的氧气发生反应,因此我们要将其保存在煤油中。可见,针对实验现象设计问题引导学生思考探究,能够激发学生的学习积极性,促进学生学科思维的发展。

当学生进入问题研讨环节后,教师要指导学生结合教学内容和实验现象进行研究和思考,从思考角度、问题解读路径、讨论活动组织等方面展开设计,逐渐引导学生深入探究,探寻问题的答案,提高学生的化学学科核心素养。

二、借助实验设计问题,强化学生学习体验

化学实验内容极为丰富,教师要有针对性地进行筛选,科学合理地运用化学实验设计高效问题,让学生顺利进入实验环节开展问题研究,优化学生的学习体验。实验离不开观察、操作、验证、整合、对接等学习行为,教师可以从中提炼出思考问题,形成问题情境,对学生形成心理冲击,及时调动学生参与实验学习的主动性。不过,学生学力基础存在较大差距,教师在推出問题引导学生探究时,要注意体现问题的梯度性,让不同层次的学生都能获得思考的机会。

如教学苏教版高中化学必修2专题2第一单元《化学反应速率与反应限度》时,教师先利用问题进行引导:怎样判断和比较化学反应的速度快慢?影响化学反应速率的主要原因有哪些?学生开始研究这些问题,课堂气氛逐渐活跃起来。教师与学生一起研究分析,对相关问题进行梳理和总结,逐渐形成学习共识。为进一步促进学生思考,教师再次推出问题:人们为什么使用电冰箱储存食物?然后给出提示:低温能够减少细菌繁殖的速度,食物自然不容易变质,我们还知道哪些方法可以储存食物?学生结合学科知识进行思考,并从中受到启发,从阻碍细菌生长角度进行解读,很快就列举了真空包装、高温灭菌等方式。这些问题与学生生活经验积累有一定关联,学生大多能够根据经验展开思考,顺利进入问题核心,确保学习的自然达成。学生解读问题和展示活动顺利启动后,教师对学生的解读情况进行评价,肯定学生的创意思考。学生从生活中学习到学科知识,解决问题的能力不断提升,学科核心素养也获得逐步发展。教师结合学生生活认知设计问题,在导学阶段就投放了问题,成功调动学生主动思考的热情,从学生参与讨论情况能够看出,教师教学问题设计是比较有代表性的,特别是生活化的问题,学生更为感兴趣,问题的调动作用更为显著。学生有主动思考的意识,教师做出具有针对性的布设,将学生带入互动交流环节,集合集体智慧解决问题,获得学习主动权。教师做出针对性引导,给学生思考和讨论提供条件,也给学生带来全新的学习体验,在之后的实验环节,学生会更得心应手。

教师设计问题有不同选择,如何让学生快速进入学习核心,这是最为关键的。如教学苏教版高中化学必修1专题2第二单元中的“离子反应”时,教师先推出生活化问题作为引导:为什么潮湿的手不能触摸电器呢?学生对这个问题比较熟悉,都能够从水的导电性角度进行解读。教师再设计实验问题:我们在电解水制氢气、氧气实验时,为什么要加入少量的NaOH溶液或者H2SO4溶液,而不是放入氨水或者醋酸呢?学生听完问题后开始了热烈讨论。教师参与学生的互动交流,不时给出提示,让学生从强电解质的特点角度展开思考。教师利用实验投放问题,成功激发学生的学习思维,问题的调动作用显著。

三、结合生活经验设计问题,提升学生思考品质

化学学科与学生生活有相当紧密的关联,学生结合生活认知展开化学学习,能够进行更主动、深入的思考,化学教师在教学中可以有意识地结合学生生活进行问题设计,快速调动学生学习积极性,激活学生的思维,提升学生思考品质。学生结合生活认知解读问题,调动生活经验支持问题解读,还可以结合生活实际进行验证,促进思维能力提升。

如教学苏教版高中化学必修第二册专题6第二单元《化学反应中的热》,教师在课堂导学阶段拿出一块石灰石、一盆清水,先给学生做实验展示:在我们生活中,经常可以看到石灰,建房时需要用石灰抹墙,使用时需要先将石灰粉放入水中浸泡。将石灰粉放入清水中,会产生什么样的现象呢?有些学生能够根据已有生活经验解答:石灰进入清水中会发生化学反应,同时会产生大量的热能,能够让冷水沸腾起来。而没有相关生活经验的学生就产生了疑惑,并不相信这一举动会产生大量的热能。教师现场做演示实验,结果显示,石灰进入冷水中,快速地分解,并冒出气泡,产生大量的热。教师继续提问:刚才这个实验中产生了不少的热能,那么,其他化学反应是不是也会产生热能呢?其表现形式会有所不同吗?如果同学们能够根据生活经验找出一些案例来,那一定是最有说服力的。学生结合自己的生活经验探究问题答案,教师对学生问题解读情况进行监控,不时给出一些提示,引导学生展开研究。教师借助石灰的案例设计问题,给学生提供更多深度研究的机会。因为有些学生在生活中看到过石灰与水的反应现象,他们对问题的解读会更为顺畅,学习效果较好。

又如教学苏教版高中化学必修1专题4第二单元《生产生活中的含氮化合物》时,教师先介绍氮和磷的物理性质、化学性质,然后提出一个生活化问题:中国有一句农谚——“雷雨发庄稼”,如何理解这句话的含义?学生大多没有听过这样的说法,自然有主动思考的兴趣。教师从“放电条件下空气中氮气与氧气反应产生一氧化氮”现象展开引导,要求学生写出化学方程式,解释其过程。学生根据教师的提示分析相关反应,并归纳总结出实验现象和结果,课堂学习气氛逐渐活跃起来。

教师对学生的生活认知有一定了解,有针对性地设置问题,能够引导学生进行深度思考和讨论,并使学生在问题推演中建立学科认知基础。化学知识在生活中的应用是比较普遍的,关键要看我们有没有注意发掘。教师以生活化问题作为组织手段,对学生思维形成强烈冲击,学生由此建立起来的学习认知更为牢固。

四、利用典型课例创设问题,促进学生认知内化

教师对典型课例进行研究,为学生示范操作,给学生传授一些解读课例的方法和技巧,能让学生顺利进入学科学习环节,进而在思考中形成举一反三的能力。课例大多具有典型性,教师在研究课例时需要找出规律性解题路线,这样才能给学生以明确的指导,如果能够利用问题进行引导,激励效果会更好。

在教学苏教版高中化学必修第二册专题6第三单元《化学能与电能的转化》时,教师先打开多媒体展示一组图片:这是火电站工作原理示意图,化学能是如何一步步转变为电能的呢?学生观察示意图,对每一个环节进行梳理:煤炭燃烧产生了热能,热能转化为机械能,机械能使发电机发电,获得电能。为调动学生的学习思维,教师继续投放实验方案:这是一个烧杯,里面装有稀硫酸,现在将一块锌片和一块铜片分别插入稀硫酸之中,用导线连接锌片和铜片,在导线中接入一个灵敏电流计。大家猜想下,会出现什么样的情况?学生开始思考和讨论,有人说铜片放入后灵敏电流计没有任何反应,但锌片与稀硫酸会发生反应,灵敏电流计的指针会发生偏离现象。学生个性化的观点不断涌现,教师对这些见解进行梳理和归纳,然后开始实验操作,实验结果逐渐揭晓,问题答案也浮出水面。教师可以结合实验结论进行问题解读,引导学生展开深度思考,建立认知。

教师设计问题让学生展开阅读,找出化学能转变为电能的经过。学生对这部分内容有了一定认知后,教师再度展开问题设计,推出操作实验,让学生猜想,然后进行实验操作,给学生明确的答案。学生在问题猜想过程中进行了深度思考,逐渐找到思维的方向。从学生思考操作情况能够看出,教师围绕案例展开问题设计是比较有效的,能够将学生学习思维成功调动起来。

又如教学苏教版高中化学必修1专题2第二单元中的“离子反应”时,教师先展示一些物质:石墨、蔗糖溶液、K2SO4溶液、铜、NaOH溶液、盐酸,然后推出问题:这些物质中,哪些可以导电?说明原因。学生对物质导电性质有一定认知,很快就给出自己的判断和分析:石墨、铜能导电,这是因为其中的自由移动电子的存在;NaOH溶液、K2SO4溶液、盐酸能导电,是因为它们的溶液中有自由移动的离子。教师追问:如何进行验证?物质在什么情况下可以电离?学生再度进行深度思考和互动研究。

五、结合习题设计问题,增强学生实践能力

学科练习题能够有针对性地引导学生进行思考。如果教师结合练习题设计问题情境,能够对学生形成针对性指导,特别是在以训练为主的课型,教师借助训练内容设计问题情境,能够获得理想的教学效果。在这样的课堂中,学生能够快速进入思考环节,快速关联已有知识,梳理解题思路,在延伸推演中建立系统的学习认知。

如教学苏教版高中化学必修第二册专题8第二单元《食品中的有机化合物》,教师先利用多媒体展示一则材料介绍杜康酒的由来,然后设计问题:大家知道酒的主要成分是什么吗?学生开始讨论,很快达成共识。教师继续提出问题:酒精又叫乙醇,大家能够推测出乙醇的结构吗?为了进一步激发学生的学习兴趣,教师在训练环节给学生推介另一则材料并提问:“李白斗酒诗百篇”,这其中有什么道理?能否从化学的角度进行解读?学生开始热议,教师听取学生的发言:喝酒能够刺激人的大脑神经,喝一点点酒可以提振精神,但是如果喝酒太多,恐怕早已昏头昏脑,自然写不出什么好诗了,因此,李白喝酒越多越能写诗,是后人的夸张说法。学生对教师解读做出积极回应,与教师展开多重互动交流,逐渐达成学习共识。学生对问题比较感兴趣,也能够主动展开思考和研究,特别是引經据典式的学习和讨论,将问题研究带入特定学习情境之中。教师结合学生发言做问题解读分析,将学科学习推向高潮。

教师从导学阶段便开始投放问题,激发了学生的探究热情,帮助学生顺利建立思维基础。这里设计的问题虽然没有太高的难度,却需要学生借助专业知识进行解读。李白喝酒的例子,看上去是一种调侃,却包含许多化学知识和人生哲理。学生学习思维顺利启动,自然能够形成新的认知。教师针对学生学习心理进行教学设计,利用问题调动学生学习积极性,把握住了课堂教学主动权。

教师在课堂上设计问题情境,可以激发学生的学习兴趣,让学生自然进入学科学习氛围之中,在深度研究基础上完成思维构建。教师在创设问题情境时需要找准角度,如围绕实验、生活实例、典型课例、习题等进行设计,让学生在问题情境中掌握知识,在深度思考中发展学科核心素养。

参考文献

[1]程晶,蔡海涛.数学思想在高中化学解题教学中的应用:以2020全国Ⅰ卷为例[J].福建教育学院学报,2021(6).

[2]吕艳.生成性问题在高中化学教学中的应用研究[J].化学教与学,2021(6).

[3]赖礼云.深度学习在高中化学教学中的应用探究[J].基础教育论坛,2021(16).

作者简介:苏举红(1970— ),广西玉林人,高级教师,研究方向为高中化学教学。

(责编 刘小瑗)

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