一、問題的提出
授人以漁是師者的最高教學境界。本次新課改的亮點之一就是學生學習方式的變革,即學生由被動接受式學習向主動探究式學習的轉變,而這種轉變就是建立在學生對化學問題探究解決的過程之中?;瘜W問題情境的創設無疑是學生主動探究學習的前提與關鍵,是學生創新思維培養的源泉。
令人遺憾的是,在現實中以應試為目標,以知識傳授為中心的教學理念,仍不同程度地影響了部分教師教學方式的變革。教師盡管也提出問題,但指導思想仍要求學生以教材中現成的知識和結論來完成問題,而不是積極主動創設問題情境,培養學生的問題意識和創新能力。
二、問題情境和創新思維
現代認知心理學關于思維的研究成果表明,思維過程首先是解決問題的過程,即思維通常是由問題情境產生的,而且以解決問題情境為目的。所謂問題情境是指“個體覺察到的一種有目的但又不知如何達到這一目的的心理困境,也就是當已有知識不能解決新問題時而出現的一種心理狀態”。也就是說問題情境是一種當學生接觸到的學習內容與其原有認識水平不和諧、不平衡時,對疑難問題急需解決的心理狀態。
創新思維是重新組織己有的知識經驗,提出新的方案,創造出新的成果的思維活動,它要求學生打破慣常的解決問題的方式,給問題以新的解決。在課堂教學中,教師應努力創設合理、恰當的問題情境,將需要學生掌握的知識設置為問題情境,讓學生在已有的知識經驗的基礎上將思維進行下去時,使學生的內驅力得到充分激發,進入問題探索者的角色,使問題得以解決。
三、問題情境創設在中學化學教學中的實踐與探究
1.課堂導入,激趣引疑。
疑是學習的開始,趣是學習持續的不竭動力,如果問題的情境建立在濃厚的興趣上,必能使他們以愉快的心情探索問題的答案,激發思維的靈活性。在這種活躍的情境氛圍中設置問題,相信能有效地使學生由驚奇立即轉入積極思維狀態。具體來說可以用生動有趣的故事、簡單的小實驗、日常生活中需要解釋的現象等來激發學生的興趣,引發學生的求知欲,為下面所講的知識作好鋪墊,引導學生主動學習。
例如,在《鈉》一節的教學導入中,我先做了一個“滴水成火”的實驗,學生感到非常的新奇:“水不是可以滅火嗎,怎么反而可以點火?老師在酒精燈上到底做了什么手腳?”
這一“懸念”情境使學生的大腦馬上興奮了,思維被迅速地激活起來。我又利用實驗創設以下A、B兩組問題情境:
A組:將三枚鐵釘分別投入裝有水、稀硫酸、硫酸銅溶液的三支試管中;
B組:將兩小粒金屬鈉分別投入到盛有少量水和硫酸銅的兩個小燒杯中。
對A組的實驗現象,學生如能正確調用有關金屬與酸、鹽溶液置換反應的知識規律,就馬上得到解釋;而B組實驗有趣、鮮明的變化出乎學生的意料,甚至驚呼一聲“哇”。學生邊觀察實驗,邊產生一連串的疑問:為什么鈉與水反應如此劇烈,而鐵與水接觸看不出明顯的變化?為什么鈉與硫酸銅溶液反應出現了藍色沉淀而無紅色銅被置換出?
在這種活躍的氛圍中設置問題,必能有效地使學生由驚奇轉入積極思維狀態,展開想象的翅膀,從內心激發起學生的求知欲望,鈉的化學性質就迎刃而解。
2.化學實驗,以誤引悟。
教師為了加強教學效果,使學生更直觀、清晰地看到反應現象,常做演示實驗。但由于有些實驗需要嚴格的反應條件或由于試劑本身存放過久等原因,都有可能造成實驗過程中出現意外。遇到意外時,教師不僅應該尊重事實,告訴學生出現的意外情況,而且應該利用意外引導學生從意外中找出原因或提出改進措施,這樣學生才能培養批判、創新的思維。
例如,在演示乙烯的實驗室制法時,將20mL酒精和濃硫酸的混合液倒入燒瓶,放入幾片碎瓷片,迅速加熱到170℃,這時隨著溫度的升高,反應液的顏色開始逐漸變黑,最后變為黑色粘稠狀的液體,而且反應產生的氣體帶有刺激性氣味。實際觀察到的現象對學生來說是個意外。我便引導學生討論:反應液的顏色為什么會變黑?生成的氣體為什么會有刺激性氣味?
討論后得出結論:
(1)濃硫酸具有脫水性,將乙醇脫水碳化,使反應液變為黑色;
(2)生成的氣體有刺激性氣味說明發生了副反應。
啟發提問:根據該體系中的其他物質推測可能發生的其他反應。(濃硫酸和碳)
在課堂中,我遵循啟發性原則,采用以誤引悟的方法,利用在課堂演示實驗中出現的“意外”創設的問題情境。學生在一個個問題的指引下批判、創新思考問題,能更深刻地理解有關事物的本質,從而更有效地完成教學任務。
3.知識小結,逆向設問。
在化學教學中,我們也可以有意識地對學生進行逆向思維訓練。例如,在學習了《原電池》以后,學生總結出原電池中活潑的金屬作負極,相對不活潑的金屬作正極。在這基礎上,我引導學生討論:“能否設計出以較活潑的金屬作正極,不活潑的金屬作負極的原電池呢?”許多學生認為不可能設計出這樣的原電池。但通過對原電池構造和反應原理的深入思考,學生發現電極不變時,可以用改變電解質的方法來改變電流方向,而提出了以下方案:
(1)鎂、鋁作電極,浸入NaOH溶液中,因為鎂不能跟NaOH溶液反應,所以鋁作負極,鎂作正極。
逆向思維可以使人想到許多按常規思維想不到的東西,它是發明、創造的重要思維方法。教師在指導學生探索化學問題的過程中,經常進行這種思維方法的訓練,可有效地培養學生的創新能力。
4.課堂練習,發散撥定勢。
隨著所學知識的增多,學生在思考問題時思維容易受某一知識點的影響,盲目地運用特定經驗,照搬老一套的方法,造成思維定勢,妨礙思維的開拓性和創造性,甚至造成錯誤判斷。因此,教師要重視學生的思維定勢問題,以某一知識點為中心,從不同角度設置問題,引導其在盡可能短的時間內去發現、尋找與此中心有密切聯系的盡可能多的知識點,深化對知識的理解,培養思維的開拓性和發散性。
例如,在講授《原電池》后,我在課堂練習中設置了這些問題:
(1)為什么實驗室中用稀硫酸和鋅粒反應制氫氣時,加入少量硫酸銅能使反應速度加快?(因為銅被置換出來形成了原電池。)
(2)除此之外還有什么措施可使反應速度加快?(加入硝酸銀、用粗鋅代替純鋅、插入銅絲……)
不難看出,學生舉的例子都是從構成原電池的角度去考慮的,出現了思維定勢。我又問:“能否從原電池以外的角度考慮?影響反應速率的因素還有哪些?”這時學生很快想到了可從溫度、濃度、固體接觸面等角度去考慮。
通過點撥、引導,學生既培養了從不同角度考慮問題的發散性思維,又培養了大膽創新的精神。
5.課后實踐,開放引領。
例如,學習《原電池》之后,根據生活中的金屬腐蝕與防護向學生提出問題組:
(1)以下物品采用哪種方法防銹?
海邊碼頭上的鋼軌、放電熨斗的支架、鐵制水閘、游樂場秋千的鋼架。
(2)假如你是橋梁建筑師,你將如何考慮橋梁的防銹問題?除了防銹之外,還應該考慮什么?引導學生從科學、技術、社會、經濟多角度綜合的去分析問題和解決問題。
(3)我們梁豐高中校園內的金屬腐蝕現狀如何?如何加以保護?
這一系列貼近生活的比較具體的問題,不僅鞏固了基礎知識,還設計了開放性的探究課題以提高學生的實踐能力,并培養了學生的創新精神。