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创设问题情境,优化课堂教学——董月英
[来源:本站 | 作者:管理员 | 日期:2014年12月26日 | 浏览1001 次] 字体:[ ]

认知理论认为,教学过程应该是以不断提出问题和解决问题的方式来获取新知识的问题性思维过程,建构主义则认为,学习总是与一定的问题情境相联系的。在有效问题情境下的学习可以使学习者获得具体的感受,激起学习者学习新知识的兴趣,充分体现学习者的主体地位,从而使学习者更好地利用自己已有的认知结构和生活经验,对当前所学的知识进行“认知”、“升华”,从而达到一定意义上的重新建构。

问题是探究性学习的前提条件但在实际课堂教学中,学生的问题意识不强,难以独立地从生活、自然现象中发现问题,需要教师在深入研究教材的内容和特点的基础上,精心设计问题情境,让学生感受知识发生发展过程中的新、奇、趣矛盾运动,从而引导学生发现问题,提出问题,主动参与学习。本文结合自己的教学实践就课堂教学如何设置问题情境,优化化学课堂教学进行初步的探讨。

一、善用生活常识,引入问题情境

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设置问题情境,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,体现化学来源于生活又服务于生活的特点。在教学策略上可以从提出生活问题、展现生活背景、模拟生活场景等角度着手提出问题,让学生感受、思考。实践证明,这样的教学处理让学生更主动参与学习,课堂教学效果更优化。

在学习“钢铁的锈蚀与防护”时,我首先播放《泰坦尼克号》电影片段,通过对泰坦尼克号沉船与渡江轮的锈蚀现状进行对比来创设情景,激发学生的学习兴趣和探究欲望,然后用实物投影展示事先收集到的各种生锈的铁制品。在学生对铁制品的生锈程度以及生锈的环境进行对比的基础上,适时提出问题:为什么户外铁制品比户内易生锈?为什么近水的铁制品(水闸)比干燥地方的铁制品更易生锈?为什么海边的铁制品锈蚀更快?钢铁的生锈究竟是一个怎样的过程呢?为了解决问题,我接着指导学生进行一个探究实验:将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下,放入具支试管中,将一端导管插进水中,几分钟后观察导管中水柱的变化,并且要求学生思考变化的原因。学生通过实践与讨论,最后得出结论:铁的生锈是铁和水、空气等物质相互作用的一个过程,钢铁里的铁和碳构成了许多微小的原电池,铁作原电池的负极被氧化被腐蚀。根据钢铁生锈的条件,我启发学生结合生活实际思考防护方法,我设疑:自行车的链条和车身常采用什么方法防锈?为什么不锈钢不易生锈?有什么方法可以减慢轮船锈蚀的速度?学生借助于这种启发,领悟防锈方法,并且灵活地将化学知识应用到解决生活、生产问题上,达到学以致用之目的。课堂上,我还设置了一个有趣的问题情境:拆开一袋已过期的食品,拿出里面的一小袋抗氧化剂,撕开后发现袋内有板结的铁锈。我请学生推测一下该抗氧化剂的有效成分是什么?思考一下它的作用有哪些?学生对问题兴趣盎然,积极热情地投入到问题的探究中。

以生活、生产背景设计的化学问题,能使学生在解决问题的过程中,切身体会到化学知识的巨大力量,认识到化学学习的现实意义,感受到化学学习的无穷乐趣,从而在课堂上更主动更积极去获取知识。这样,课堂教学的效益就得以提高了。

二、巧用化学史料,创设问题情境

化学史是世界自然科学的瑰宝,它不仅忠实地记录了化学科学的孕育、产生、发展过程和演变规律,而且以不可替代的独特方式积累了自然科学的发现和研究方法。因此,在教学活动中,利用化学史料引入问题情境更能逼近化学发展的真相,使学生清晰地认识学科发展的脉络,从而树立学科意识。

进行氯气教学时,我引入化学史实:舍勒是瑞典著名化学家,氧气的发现人之一,1774年他用浓盐酸与软锰矿(MnO2)反应制得一种黄绿色的气体,后来称为氯气。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。以此我让学生沿着先人的足迹来探讨氯气的制备方法及性质,并指导学生根据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。

利用典型化学史料来创设问题情景,可以使情感活动与认知活动相结合,培养学生实事求是的科学态度、科学精神,从中感悟科学家发现问题、进行推理判断、提出假设进行验证的科学思维过程,掌握科学研究的基本方法,为学生以后的学习产生积极的影响。

三、通过实验探究,营造问题情境

化学是一门以实验为基础的自然科学,通过实验探究营造问题情景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,我们应尽量多用实验来创设教学情景,启发学生发现问题、提出问题、探究问题和解决问题。

例如我在课堂上演示“氨气的喷泉实验”,每当出现美丽的喷泉现象时,学生总是好奇、惊羡,这个实验有力证明了氨气在常温下极易溶于水及水溶液显碱性。但实验需事先制备好氨气,且氨气的的量要多,得装满一烧瓶。实验后,我提出了一个探究问题:能否将氨气的制备和喷泉实验一体完成?要求实验尽量简单且易于操作。我让学生以小组为单位,集体讨论,共同设计方案。通过检查学生的设计,我发现学生的思维创新广阔,不少方法可操作性较强。于是,我利用第二课堂时间让他们去实践、验证。正是这样的过程中,学生独立思考的火花被充分燃起,学生之间的协作也被大大增强。

教师创设问题,学生思考回答,这样,学生总处于一种比较被动的学习过程中,还是不能完全体现新课程强调的学生主体地位。所以,教师在创设一定的问题情境之后,要试着让学生自己发现问题,提出问题,并去解决问题。

例如“乙酸乙酯的制取”实验,按课本是将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上,由于酯和碳酸钠溶液都是无色,在较短时间内很难明显看到分层现象。于是,我往碳酸钠溶液中事先加入几滴酚酞试液,这样,红色溶液和无色酯的分层就可以明显看到。实验后,我把饱和碳酸钠的试管充分振荡,结果红色褪去了,这时,学生马上就发现问题了:酯与碳酸钠并不反应,为何溶液会褪色呢?通过思考、讨论,学生自己会发现原来在制备乙酸乙酯的过程中乙醇、乙酸都会挥发,制得的乙酸乙酯是含有乙酸,振荡试管,乙酸与碳酸钠反应,溶液碱性减弱,所以,红色变浅甚至会褪去。又如用实验验证“牺牲阳极的阴极保护法”,我设计了一组对比实验:装置一是往酸化的氯化钠溶液中分别插上锌棒和铁棒并形成闭合回路,装置二是将装置一中的锌棒换成铜棒,两套装置中都分别滴入两滴铁氰化钾溶液。学生进行实验,很快发现问题:装置一中没有出现蓝色的铁氰化亚铁沉淀,而装置二中出现蓝色沉淀,同样是组成原电池,同样是铁电极,为何现象不同?他们通过分析金属电极的活动性及利用原电池反应的原理,问题也很快解决了,原来在装置一中铁是做原电池的正极,没有被氧化,反而被保护了,这样,学生对“牺牲阳极的阴极保护法”的原理就理解透彻了。

丰富多彩、变化多端的实验现象是营造问题情境,激励学生探究的最佳手段。通过实验探究创设问题情境,是化学教学的优势和特点所在,我们应该充分利用。

四、制造认知困顿,引申问题情境

在解决实际问题的过程中,由于学生自身知识水平和能力的限制以及实际问题的复杂性,常常出现理论与事实不相符合的情况,我们如果能利用这一类情况创设问题情景,势必能较好地引起学生心理认知冲突,激发他们解决问题的积极性,同时可以培养他们思维的全面性和变通性。

学习了钠的性质后,我提出问题:钠能将硫酸铜溶液中的铜置换出来吗?有的学生马上回答:当然可以,钠比铜活泼得多。我没有马上否定他们的答案,我让他们亲自用实验来验证。结果,实验现象是钠的表面根本没有红色物质出现,反而看到溶液中出现蓝色沉淀且放出气泡。这样,有的学生就困惑不解了:明明钠的金属性比铜强多了,为何不能将铜置换出来呢?于是我及时启发,因势利导,让学生掌握钠与硫酸铜溶液反应的实质。这样,充分利用学生的认知冲突,激发学生学习动机,让学生沿着思维的阶梯,在教师有效的引导下,自觉地发现和掌握知识。

又如学生在进行过氧化钠与水反应的实验时,为证明产物中有氢氧化钠,向反应后的试管中滴加酚酞试液,发现溶液变红,这当然是预期现象。但振荡后红色突然消失,这就与预期的现象不符,大家感到很奇怪,纷纷提出疑问。这时我不失时机地提出进一步的探究要求,引导学生分析褪色的可能原因有反应放热、氢氧化钠浓度过大,中间产物过氧化氢有强氧化性等,由学生设计方案探究变红的酚酞溶液又褪色的原因。

可见,教师要适当给学生设置“困惑和矛盾”,制造出一定的认知困顿,让学生感受矛盾,激发他们解惑析疑的欲望。同时,在探究性学习中会不断产生新的矛盾和新的问题,甚至是误区,教师应有敏锐的感受能力和灵活的应变能力,及时抓住教学过程中生成性教育资源,深化教学过程,维持学生积极向上的思维状态。

五、跟踪新闻热点,拓展问题情境

热点新闻是刚刚发生过的事件,通过学生熟悉的重大新闻与教材内容进行有机的结合,使学生将学习内容与社会生活之间建立起密切联系,这些新闻无形中起了先行组织者的作用。

氯气的性质课堂教学中,我介绍了一个真实的新闻事件,并提出相关子问题:329日晚,京沪高速公路淮安段发生一起交通事故,一辆载有约35吨液氯的槽罐车与一货车相撞,导致槽罐车液氯大面积泄漏。周边村镇27人中毒死亡,285人住院治疗,公路旁3个乡镇万余人疏散。(1)如果你当时在现场,你应该往哪里撤离?(山坡上/低洼);(2)如果你当时在距离现场较近的居民家中,如何利用家中现成物质来制作简易防毒面具?(3)消防官兵赶到现场处理,他们用高压水枪喷洒溶液,该溶质是什么呢?这样,以热点新闻、真实事件为背景的问题设计,联系了实际,贴近了生活,因此很容易激起学生的兴趣,从而积极进行思考,使问题得以解决。

学贵知疑,疑则有进。教师要善于根据学生已有经验,为学生创设趣味性、渐进性的问题情境,让学生不愤不启,不悱不发,鼓动学生大胆质疑、提问,引起学生的认知冲突,激发学生的学习兴趣及动机,使化学教学真正“活”起来,使学生“愿学”、“乐学”,从而优化化学课堂教学。

 

[1] 张驰.情景教学运用于高中化学教学的理论与实践研究[J].化学教学,2009.2.59-61.

[2] 龚雪冰.注重过程与方法提升课堂教学有效性[J].中学化学教学参考,2009.1-2.27-29.

[3] 王后雄.高中化学新课程教学中问题情境创设策略研究[J].化学教学,2008.7.27-32

[4] 鲍仁智.创设化学教学问题情景,构建有效课堂教学


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