高中化學教學中創設探究性問題情境的策略

摘 要： 本文探討了高中化學教學中創設探究性問題情景的四種策略：通過相關的背景資料創設問題情境，通過學生的生活經驗創設問題情境，通過實驗創設問題情境，利用探究過程中的疑問創設問題情境。

關鍵詞： 高中 化學教學 創設問題情境

一、通過相關的背景資料創設問題情境

化學教學背景資料包括元素、化合物、定律等的發現歷史，科學家的軼事， 現代化學領域的展，化學科學與技術發展及應用的重大成就，化學對社會發展影響的事件，等等。這些資料的來源很多，如雜志書籍、報刊、互聯網等，教師要善于發現利用這些生動的素材創設學習情境。例如，電視、報紙、網絡陸續報道“新居污染問題”，新居污染已經成為人們關注的焦點，而這一問題又是化工技術的發展帶來的，因此而出現的健康案例、民事訴訟案例等，都可以作為“室內甲醛污染”的情景素材。又如，下面的一段關于二氧化碳的資料就可以為學生創設問題情境。 一般認為空氣中二氧化碳約占空氣總體積的0.03%。可是，地球上存在許多能引起二氧化碳含量變化的因素，比如，許多動物，包括人在生命活動中要消耗氧氣，呼出二氧化碳氣體；燃料燃燒會釋放出大量的二氧化碳氣體；綠色植物的光合作用要消耗二氧化碳氣體，等等。在學習過程中學生自然會想到上述因素會不會使空氣中的二氧化碳含量發生變化，變大還是變小等問題。

二、通過學生的生活經驗創設問題情境

教師可以利用學生的生活經驗、自然界和日常生產生活中時時刻刻都在發生的化學現象等身邊豐富的素材為學生創設學習情境，展開學習活動。例如，教師在上課時把課前準備的一把因鐵芯銹蝕膨脹，木制刀柄開裂而不能使用的菜刀，一塊因銹蝕穿孔的銅壺，一口銹漬斑斑的鋁鍋，一個半截銹蝕的鋅皮電池發給學生，讓學生自由討論。學生就會自然地產生許多感慨和疑問：“銹蝕的破壞作用這么大！那么為什么會發生銹蝕呢？”這就為學生創設了探究“鐵、鋁、銅、鋅銹蝕的化學原理”的問題情境。

三、通過實驗創設問題情境

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，由實驗引發問題，進而探究問題是化學學習的重要方法。

1.通過演示實驗創設問題情境。演示實驗（包括一些趣味實驗）中往往有許多學生沒有見過或與學生已有的生活經驗不同的實驗現象，這些對于學生來說“奇怪”的現象會引起學生的好奇心、探究的興趣，從而給學生提供了一種問題情境。例如，“鹽類水解”一節，教師先提出：“碳酸鈉溶液和氯化銨溶液能否使紫色的石蕊試液變色呢？”學生會用已有的知識判斷回答“不會”，這時教師就可以通過演示實驗證明他們的結論是錯誤的，從而引起學生的認知沖突，發現問題，產生探究的欲望。同樣是這個內容，也可以設計成教師在盛有碳酸鈉溶液、氯化銨溶液和氯化鈉溶液的試管中分別滴入石蕊試液，試液的顏色分別為藍色、紅色和紫色，學生對這樣的實驗事實產生了強烈的思維沖突：“為什么有些鹽溶液呈現中性，有些卻呈現酸性或堿性？”又如，演示實驗將銅絲放在酒精等上直接加熱，會有銅絲表面變黑的現象，就此現象引出探究的問題：銅是否發生了化學變化？銅是不是與大多數的金屬一樣與空氣中的氧氣作用生成氧化物？中學化學教材中的化學趣味實驗，如白紙顯字（白紙上用淀粉溶液寫字，用碘水顯字）、滴水著火（棉花團沾過氧化鈉粉末，滴水）、滴水生煙（氯水和氨水生成氯化銨）、黑色面包（硫酸的脫水性）、水中花園（硅酸鹽）、西紅柿發電（電解質導電）等，這些實驗的“奇怪”現象，在引起學生學習興趣的同時也會引發學生探究的熱情，從而為學生創設問題情境。

2.通過異常的實驗現象創設問題情境。不要忽視實驗中的異?，F象，異?，F象中有許多值得研究的問題，化學史上許多化學物質和定律都是從異常的實驗現象中被發現的。異常的實驗現象會引起學生的研究興趣，在教師正確的引導下，學生可以進行開放性的探究活動?，F行高中學化學教材中的有一些實驗在學生完成時經常會遇到異常的現象，例如，有時做驗證蔗糖不發生銀鏡反應的實驗時，卻產生銀鏡、苯酚與溴水的反應，按教材介紹只是產生白色沉淀又消失，而事實上的現象經常是：先產生白色沉淀又立即消失，再加溴水才會產生白色沉淀不消失，有時還有黃色沉淀；甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液退色，但用無水醋酸鈉與堿石灰制出的甲烷往往使高錳酸鉀溶液退色……從傳統的眼光看，這些實驗是失敗的，但是換一種角度，卻可以成為教師為學生創設問題情境的素材，從而培養學生發現問題、解決問題的能力。例如，在探究氧氣的性質時，學生聞到的是帶有刺激性氣味的氧氣（混有氯氣），由于知識的局限，學生不理解這種“異?！爆F象，這時教師可以利用這種情況對學生加以引導，讓學生查閱資料解釋或者作進一步的探究。

3.通過實驗原理、儀器裝置、藥品選用的改進，創設問題情境。教師做課堂演示實驗，遇到缺乏實驗器材、操作復雜、污染物不易處理或實驗現象不理想的情況時，不要僅靠自己的力量來改進實驗的裝置、藥品的選用，可以把實驗不理想之處與學生一起討論，帶領學生一起分析，鼓勵學生改進實驗，這樣不僅可以巧妙地解決問題，更重要的是可以給學生創設問題情境，給學生解決問題的機會，而且這種問題的解決方案是開放的，解決方案的不唯一性可以使學生的思維得到延伸。學生對于方案可以不斷改進完善，這樣可充分培養學生提出問題、解決問題的能力。例如，硝酸與硝酸鹽一節課，銅與硝酸反應，教師就可以帶領學生分析它的不足之處：一氧化氮的生成不明顯，二氧化氮氣體直接排放到空氣中會污染空氣，反應不易停止。要求學生運用學習的知識設計更合理的實驗方案，由此引發問題及對問題的探究。

4.通過實驗習題創設問題情境?；瘜W實驗是需要動手操作的，一些書面習題目的答案學生會不理解，這時教師可以采取先做探究實驗后做題的形式，先利用習題的題干創設一種問題情境，然后進行學生的實驗探究活動，最后解答習題。例如，配制物質的量濃度溶液有一道實驗題：“如果溶液沒有冷卻就倒入容量瓶中，對配置結果造成什么樣的影響?！币驗槿芤汉腿萘科渴軣岫及l生膨脹使體積增大，學生判斷不出來，而這時教師就可以在習題的問題情境下，變成學生的探究活動，讓學生親自操作一下，答案就會很明確了。

5.由基本操作實驗設計探究問題。不是只有物質的性質、制備實驗才能作為探究活動的素材，一些基本實驗操作也可以為學生設計成探究問題。教師在教學中可利用學生對于化學儀器的好奇心，充分調動學生學習化學的積極性，讓學生在探究實驗的同時，探究出正確的實驗方法和正確的操作技能，有目的地對學生進行操作訓練。例如，試管加熱法就可以成為一個探究的素材，設計成探究活動，設計以下一系列實驗：蒸干3毫升水，看誰用的時間最少？（探究加熱時用試管夾、試管傾斜受熱的道理）；垂直加熱3毫升左右的水到沸騰，在水中加入少量洗滌劑并用一紙帽蓋住管口，探究加熱時試管口為什么不能對著人。

6.驗證性實驗改成探索性實驗。驗證性實驗指先給學生實驗的結論，然后要求學生按要求進行實驗，驗證自己的實驗是否與預計的實驗現象相同；探索性實驗指給學生創設一種實驗的問題情景之后學生進行實驗，得出實驗結論，與學生根據問題情景所作的猜想比較。同一個實驗，既可以設計成驗證性實驗，又可以設計成探索性實驗，但兩種不同的設計帶給學生的影響卻大不相同。驗證性實驗先給出了固定的結論，往往限制了學生的創造性、探索性；探索性實驗由于結論是學生在教師引導和自己的知識基礎上作出的假設，學生會急于驗證自己的假設，因此實驗對于學生有一定的“誘惑”。傳統教學中的化學演示實驗遠遠多于學生實驗，驗證性實驗遠遠多于探索性實驗，現行初中教材中已經實現了部分轉變，但是高中教材還是以驗證性實驗為主，這就需要教師來實現這一轉變，把教材中學生驗證性實驗設計成學生探索性實驗。如傳統講述元素化合物知識時，一般先介紹元素原子結構特點、描述它的物理性質、講述它的化學性質，然后通過演示實驗驗證。其實，教師完全可以先啟發學生根據元素原子結構推測元素化合物具有什么樣的性質，提出需要探究的問題，然后設計和實施實驗，研究和論證自己的假設，這樣就可以使原來的驗證性實驗轉變成探索性實驗，體現出化學實驗的探究功能。

四、利用探究過程中的疑問創設問題情境

學生在探究過程中會產生很多相關的疑問，教師要鼓勵學生敢于提出自己的問題，對于一些共性的、有探究價值的問題，教師可以將此作為探究活動設計的素材，創設新的問題情境，設計成新的探究活動，引導學生將原有的探究活動向縱深發展。例如，“在鐵、鋁、銅、鋅銹蝕的化學原理”的實驗探究活動中學生又產生了以下的問題：同一條件下，不同的金屬銹蝕速度、程度不同，其內在原因是什么？鹽酸或硫酸涂在鐵片、銅片上，鐵片與銅片很快就變得清潔光亮了，原理是什么？果汁中有什么物質，干后形成的膜對金屬有保護作用嗎？能否從動植物中提取防銹物質？這一系列問題都可以作為設計探究活動的素材，引發學生學習化學的興趣和進一步探究的欲望。創設問題情境不僅需要各種素材，更需要教師給學生營造一種民主、自由的氛圍。愛因斯坦說過：“學生的神圣的好奇心好比一株脆弱的幼苗，它除了需要鼓勵外，還需要自由，要是沒有自由，它不可避免地會夭折?！睂τ诮處焷碚f，不是所有的學生提出的問題都是值得研究的，教師可以否決學生提出的探究方案，但是要尊重學生的意見，鼓勵他們提出問題，給學生自由，對于學生提出的問題要巧妙地給予評價，不可以直接給予否定、批評，不應該說諸如：“這個問題太簡單。”“這個問題我不是講過嗎？”之類的話，否則會打擊學生學習的積極性。當然，教師要創設出適宜的探究問題情境，除了需要有豐富的知識與實踐經驗，更要有創造的激情、精益求精的精神。