創(chuàng)設(shè)“結(jié)構(gòu)不良”問題 促進(jìn)學(xué)生探究與互動

摘要:本文介紹了如何創(chuàng)設(shè)有效的結(jié)構(gòu)不良問題，并從問題設(shè)置的情境性、主體性、科學(xué)性、障礙性四個方面，分析結(jié)構(gòu)良好問題與結(jié)構(gòu)不良問題設(shè)置在培養(yǎng)學(xué)生的思維、促進(jìn)學(xué)生探究與互動、發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面存在的差異。

關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)不良問題;有效創(chuàng)設(shè);學(xué)生探究;探究與互動

文章編號:1005-6629(2010)07-0045-04 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中，利用對問題探究來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識、培養(yǎng)能力、發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)，利用問題探究為主線貫穿課堂的教學(xué)方法，已經(jīng)成為重要的教學(xué)手段。根據(jù)構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論，可將教師在課堂教學(xué)中所設(shè)置的問題分為結(jié)構(gòu)良好問題與結(jié)構(gòu)不良問題兩種類型。

所謂結(jié)構(gòu)良好問題，是指問題的設(shè)置有一定明確的解決問題的目標(biāo)，解決問題的方法與思路也是明確的;所謂結(jié)構(gòu)不良問題，是指問題解決的目標(biāo)或解決問題所需的概念、原理、方法以及組織方式等都是不確定的[1]。

1 有效創(chuàng)設(shè)結(jié)構(gòu)不良問題的三個要點(diǎn)

1.1結(jié)構(gòu)不良問題的創(chuàng)設(shè)要符合學(xué)生的心理特征

高中學(xué)生的化學(xué)知識與生活閱歷已經(jīng)有了一定的積累，又因為學(xué)生在日常生活遇到的問題大多數(shù)是結(jié)構(gòu)不良問題。所以，筆者認(rèn)為:高中化學(xué)課堂教學(xué)中問題設(shè)置應(yīng)以結(jié)構(gòu)不良問題為主、結(jié)構(gòu)良好問題為次。

結(jié)構(gòu)不良問題的設(shè)置要充分考慮學(xué)生已有的知識系統(tǒng)，問題可以在新課引入時提出，也可以在某一重點(diǎn)知識學(xué)習(xí)后提出。因為，讓學(xué)生解決結(jié)構(gòu)不良問題，首先要調(diào)動他們已有的資源性知識，然后分析問題情境、搜索解決問題的方法、生成探究方法、形成解決問題的結(jié)論。若學(xué)生能經(jīng)常解決結(jié)構(gòu)不良問題，可以培養(yǎng)他們的分析能力、問題意識、探究習(xí)慣與協(xié)作精神，有利于學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展。

1.2結(jié)構(gòu)不良問題的創(chuàng)設(shè)要呈現(xiàn)常態(tài)分布

所謂的結(jié)構(gòu)不良問題的創(chuàng)設(shè)呈現(xiàn)常態(tài)分布，指的是結(jié)構(gòu)不良問題的設(shè)置要科學(xué)、合理地分布在課堂教學(xué)過程中。

結(jié)構(gòu)不良問題設(shè)置太少，不能涵蓋本節(jié)課的重要知識點(diǎn)，不能充分激發(fā)學(xué)生的求知欲與培養(yǎng)學(xué)生的探究意識;結(jié)構(gòu)不良問題設(shè)置太多，學(xué)生們整節(jié)課都在討論與交流中度過，沒有對所學(xué)知識的自我總結(jié)與歸納，沒有教師對疑難問題的點(diǎn)撥與提升，不利于學(xué)生對新知識的接受與掌握。教學(xué)實(shí)踐表明，教師每節(jié)課提出的結(jié)構(gòu)不良問題以3—6個為宜，在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)適時的提出結(jié)構(gòu)不良問題，才能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、探究欲與合作互動意識。

1.3有效創(chuàng)設(shè)結(jié)構(gòu)不良問題的方法

結(jié)構(gòu)不良問題，不是教師在課堂教學(xué)中隨機(jī)提出的問題，而是在課前精心策劃與設(shè)計后才提出的問題。結(jié)構(gòu)不良問題有如下三種情況:一是問題解決的目標(biāo)與解決問題的方法都不確定的結(jié)構(gòu)不良問題;二是問題解決的目標(biāo)明確，但解決問題的方法不確定的結(jié)構(gòu)不良問題;三是問題解決的目標(biāo)不確定，但解決問題的方法確定的結(jié)構(gòu)不良問題。

如，針對下列表格中各欄目與相應(yīng)數(shù)據(jù)，教師可設(shè)置不同類型的結(jié)構(gòu)不良問題，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題能力與探究問題的意識。

問題一:“閱讀與分析表中數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論?”

要學(xué)生得到什么樣的結(jié)論?如何分析才能得到結(jié)論?都沒有明確的范圍。因而，此問題屬于“問題解決的目標(biāo)與解決問題的方法都不確定的結(jié)構(gòu)不良問題”，其目的是要培養(yǎng)學(xué)生透過數(shù)據(jù)現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)探究精神，得到“相對分子質(zhì)量相近的烷烴與醇類，其沸點(diǎn)相差甚遠(yuǎn)”的結(jié)論。

問題二:“相對分子質(zhì)量相近的醇類與烷烴，為什么沸點(diǎn)差別很大?”

這屬于“問題解決的目標(biāo)明確，但解決問題的方法不確定的結(jié)構(gòu)不良問題”。要解決“沸點(diǎn)為什么差別很大?”這一問題，就要求學(xué)生能夠透過相對分子質(zhì)量這一表面現(xiàn)象，用“氫鍵”相關(guān)知識來解決問題。

問題三:“相對分質(zhì)量相近的醇類與烷烴，其分子間作用力有什么不同?對物質(zhì)的哪些性質(zhì)有影響?”

這屬于“問題解決的目標(biāo)不確定，但解決問題的方法確定的結(jié)構(gòu)不良問題”。分析問題的方法很清楚:只分析相對分子質(zhì)量相近的醇類與烷烴，且是通過分子間作用力(范德華力與氫鍵)的分析，來分析探討物質(zhì)性質(zhì)——沸點(diǎn)的變化規(guī)律。

2 結(jié)構(gòu)不良問題創(chuàng)設(shè)原則下問題設(shè)置例析

我們以人教版新課程標(biāo)準(zhǔn)《化學(xué)》(選修5 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ))第48~51頁“乙醇”相關(guān)知識為載體，探究如何設(shè)置結(jié)構(gòu)不良問題，并從問題設(shè)置的情境性、主體性、科學(xué)性、障礙性四個方面，分析結(jié)構(gòu)良好問題與結(jié)構(gòu)不良問題的設(shè)置在培養(yǎng)學(xué)生的思維、發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面存在的差異。

2.1情境性原則下問題設(shè)置例析

問題的情境，是指個體能夠感知到的一種有目的的但又暫時不知如何達(dá)到這一目的的心理困境。它是教師引發(fā)學(xué)生求知欲的一種手段。前蘇聯(lián)教育家贊科夫說過:“教學(xué)法一旦觸及學(xué)生的情緒和意識領(lǐng)域，觸及學(xué)生的精神需要，便能發(fā)揮其高度有效的作用。”教師所設(shè)置的問題要有親切的界面感，要能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望，要符合學(xué)生的認(rèn)知水平。中學(xué)化學(xué)教學(xué)中可創(chuàng)設(shè)問題情境的素材很多，如化學(xué)史、化學(xué)課本、學(xué)科間的知識聯(lián)系、生產(chǎn)與生活、化學(xué)實(shí)驗等等，只要教學(xué)中能合理運(yùn)用，都可創(chuàng)設(shè)出極好的問題情境。

在引入“乙醇”新課內(nèi)容時，教師A的創(chuàng)設(shè)情境問題是:“你知道什么是乙醇嗎?列舉在你的生活中應(yīng)用乙醇的幾個事例?”這種問題屬于結(jié)構(gòu)良好問題，問題的目的明確，且解決問題的方法也明確，學(xué)生可以通過聯(lián)想生活中的乙醇(酒精)的使用，激發(fā)了學(xué)生想了解乙醇相關(guān)知識的求知欲。

教師B點(diǎn)燃了酒精燈，然后提出問題:“乙醇在我們生活占有重要地位，請同學(xué)們觀察乙醇的燃燒，列舉‘不久的未來乙醇將取代汽油成為重要的清潔能源’的證據(jù)?”這種問題屬于結(jié)構(gòu)不良問題，問題的目的明確，但解決問題的方法不明確。要列舉出“乙醇是清潔能源的證據(jù)”，學(xué)生們就要通過觀察乙醇燃燒時的火焰是淡藍(lán)色的，沒有黑煙;還要聯(lián)想起初中化學(xué)中所學(xué)習(xí)過的乙醇的來源與可再生性;又要和其他學(xué)生進(jìn)行交流與討論，才能列舉出“乙醇是重要的清潔能源的證據(jù)”。另外，該問題的設(shè)置將生活中常見的乙醇與未來新能源進(jìn)行了聯(lián)系，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。所以，在情境教學(xué)中，也可以通過設(shè)置結(jié)構(gòu)不良問題來激發(fā)學(xué)生的求知欲與探究意識，達(dá)成引入新課的目的。

2.2 主體性原則下問題設(shè)置例析

主體性原則的第一層含義指的是教師提出問題時要明確主體對象。

教學(xué)的主體對象是全體學(xué)生，課堂教學(xué)的目的是讓每個學(xué)生都得到充分地發(fā)展。所以，問題的起點(diǎn)不能太高，要以大多數(shù)學(xué)生所具有的知識和智力水平為基礎(chǔ)進(jìn)行問題設(shè)計。教師應(yīng)盡量設(shè)計一些難度適中的問題，才能引發(fā)全體學(xué)生興趣，使教學(xué)變成全班學(xué)生都在探索問題的學(xué)習(xí)活動，使每個學(xué)生在解決問題過程中的都能獲取新知識。

主體性原則的第二層含義是學(xué)生要成為問題提出與解決的主體。

教師通過步步設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生逐步完成課堂教學(xué)過程中知識，那只能說是完成了化學(xué)課堂教學(xué)的一小半任務(wù)。因為“新課程標(biāo)準(zhǔn)”明確提出，在完成學(xué)科知識學(xué)習(xí)的同時，要“精心創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主活動和積極探究的情境，引導(dǎo)學(xué)生參與探究過程，學(xué)會合作與分享，提高探究欲望。”[2] 所以，筆者認(rèn)為教師在課堂教學(xué)過程中不僅要提出問題引導(dǎo)學(xué)生討論，更重要的是鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并能踴躍地提出問題，然后通過學(xué)生小組討論的方式來解決問題。

如在學(xué)習(xí)乙醇化學(xué)性質(zhì)時，教師C提出問題:“乙醇與金屬鈉反應(yīng)有什么現(xiàn)象?為什么金屬鈉與乙醇反應(yīng)沒有與水反應(yīng)激烈?”這是結(jié)構(gòu)良好問題，學(xué)生通過觀察實(shí)驗就能講清實(shí)驗現(xiàn)象;通過水與乙醇電離出H+的難易程度，就可以說明反應(yīng)進(jìn)行快與慢的原因。學(xué)生們會認(rèn)為沒有探究的必要而失去了探究的激情與欲望。

教師D提出問題:“乙醇與金屬鈉反應(yīng)與水與金屬鈉反應(yīng)的實(shí)驗現(xiàn)象有什么區(qū)別?如果用金屬鋰與乙醇反應(yīng)，請你們預(yù)測會有什么樣的實(shí)驗現(xiàn)象?”這是結(jié)構(gòu)不良問題，要解決鈉與水、乙醇反應(yīng)現(xiàn)象上的不同，學(xué)生要從自己原有的知識系統(tǒng)中調(diào)出鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象記憶，并與剛看到的鈉與乙醇反應(yīng)的現(xiàn)象進(jìn)行分析對比，才能解決問題。而“如果用金屬鋰與乙醇反應(yīng)，預(yù)測會有什么樣的實(shí)驗現(xiàn)象?”問題的設(shè)置，則進(jìn)一步導(dǎo)出了問題探究的深度與不確定性，可通過小組交流討論的方式來引發(fā)學(xué)生思維的碰撞與交互，在討論中辨析金屬鋰的密度、金屬性強(qiáng)弱等知識，從而達(dá)到全班學(xué)生都能活動起來，達(dá)成問題設(shè)置的主體性要求。

2.3科學(xué)性原則下的問題設(shè)置例析

我們知道，一節(jié)課的教學(xué)效果如何?學(xué)生的參與程度如何?取決于課堂教學(xué)過程中教師提出問題的科學(xué)性。這里所說的問題設(shè)置的科學(xué)性原則，包含兩層意思，一是問題的提出對發(fā)展學(xué)生思維的積極作用，二是問題的設(shè)置要考慮學(xué)生心理特征與知識儲備情況。

例如，有的教師在上課時，會提出一些不是問題的“問題”，如“這是什么物質(zhì)?”、“對不對?”等不用思索的簡單問題。提出這類問題的目的:無非是的那種虛假的全班齊聲回答的熱鬧氛圍，這種虛假的課堂熱鬧氛圍，掩蓋了教師對課堂教學(xué)效果的真實(shí)評價，也淹沒了一些有歧義的學(xué)生的探究欲望，不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力。

也有的教師在課堂上會提出一些需用大學(xué)課本知識才能解決的一些問題，無非是炫一下自己的知識功底，其結(jié)果是課堂氛圍沉悶，學(xué)生聽得滿腦霧水，所謂的問題解決也只是教師一個人的夸夸其談而已。

所以，科學(xué)性原則是指問題的設(shè)計要具備量力性與準(zhǔn)確性。問題太難，學(xué)生思維無法啟動，不能引起學(xué)生注意力的指向，課堂出現(xiàn)僵局，給課堂教學(xué)的組織帶來一定的困難;問題太易，思維力度不夠，學(xué)生的思維不能真正被激活，體會不到解決問題的樂趣，沒有成就感。另外，教師在課堂教學(xué)中設(shè)置的問題必須符合學(xué)生的認(rèn)知水平，設(shè)置的問題應(yīng)表述準(zhǔn)確無歧義，且有一定深度與探究性，設(shè)置的問題要能使學(xué)生在合作交流時稍微“跳一跳”就摘到“果實(shí)”為最佳。

如在學(xué)習(xí)“乙醇分子間脫水”這一化學(xué)性質(zhì)時，教師E提出問題:“乙醇與濃硫酸在170 ℃時加熱產(chǎn)生的氣體通入溴水，溴水為什么會褪色?”這是一看似結(jié)構(gòu)良好問題，但設(shè)置中存在的不恰當(dāng)之處有:一是解決問題的方法太簡單;二是問題設(shè)置不嚴(yán)謹(jǐn)、不科學(xué)，因為乙醇與濃硫酸在170 ℃時加熱產(chǎn)生的氣體中除乙烯外，還可能含有SO2、CO2等氣體。

教師F提出問題:“乙醇與濃硫酸在170 ℃時加熱時，可能產(chǎn)生哪些氣體(水蒸氣除外)?如何驗證你的判斷?”這屬于結(jié)構(gòu)不良問題。首先，學(xué)生要通過分析濃硫酸的強(qiáng)氧化性、脫水性，乙醇具有還原性且分子間有可脫水基團(tuán)——羥基，然后通過交流、討論才能得出產(chǎn)生的氣體中含有C2H4、CO2、SO2等;其次，學(xué)生要將記憶中有關(guān)C2H4氣體的驗證方法、CO2氣體的驗證方法、SO2氣體的驗證方法等知識系統(tǒng)調(diào)出，并與同學(xué)進(jìn)行交流，才能設(shè)計出合理的實(shí)驗驗證方案。由此可見，結(jié)構(gòu)不良問題的設(shè)置更有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究意識與協(xié)作精神。

2.4障礙性原則下的問題設(shè)置例析

美國教育心理家索里強(qiáng)調(diào):“學(xué)習(xí)上的所有形式都可以看做是問題解決的過程，人類對知識的探索和追求是在對各種各樣的問題的解決過程中完成的。”[3] 學(xué)習(xí)者在解決問題的過程中獲取知識，發(fā)展能力，培養(yǎng)探究精神，已經(jīng)普遍受到各國教育界的肯定。因而，高中化學(xué)課堂教學(xué)中的問題的設(shè)置需具備一定的障礙性，學(xué)生在解決問題時遇到障礙，他們可以通過查閱資料或小組討論的方式獲得解決。問題因障礙性的存在而具有思維價值，問題因障礙性的存在而具有激勵性，經(jīng)常設(shè)置障礙性問題，才能不斷地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、情感、動機(jī)，才能讓學(xué)生體會成功感，才能培養(yǎng)學(xué)生勇于克服困難、敢于創(chuàng)新的精神，才能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)展多層次、多向度的思維與協(xié)作精神。

如在學(xué)習(xí)“乙醇的物理性質(zhì)”時，教師G提出問題:“乙醇(沸點(diǎn)78.5 ℃)與甲醚(沸點(diǎn)24.9 ℃)有相同的分子式(C2H6O)， 為什么兩者的沸點(diǎn)相差很大?”這屬于結(jié)構(gòu)良好問題。學(xué)生很容易想到用氫鍵的相關(guān)知識去解釋問題，問題設(shè)置的探究力度不足、障礙性小，不利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

教師H提出問題:“請你比較乙醇與乙硫醇(CH3CH2-SH，-SH類似于-OH)的沸點(diǎn)高低?并解釋原因。”這屬于結(jié)構(gòu)不良問題。此問題的障礙設(shè)置有:一是乙硫醇的相對分子質(zhì)量(64)大于乙醇的相對分子質(zhì)量(46)的障礙性干擾;二是-SH間與-OH間是否都存在氫鍵作用的障礙性干擾。學(xué)生通過對影響分子間作用力的主次要因素的分析(在此情境下，氫鍵作用是主要因素，范德華作用力是次要因素)，以及形成氫鍵的條件分析(一是有F、O、N等非金屬元素，二是H原子與F、O、N等元素結(jié)合)，才能得出乙醇的沸點(diǎn)高于乙硫醇的結(jié)論。此問題的設(shè)置，既能培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，又能培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、克服困難的意識。

綜上所述，筆者認(rèn)為:在高中課堂教學(xué)中應(yīng)該特別注重結(jié)構(gòu)不良問題的設(shè)置，因為結(jié)構(gòu)不良問題在培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、探究意識與創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。而結(jié)構(gòu)不良問題的設(shè)置需要教師在課前做大量的準(zhǔn)備工作，對課堂教學(xué)中所要提出的問題逐一研究、篩選，使問題設(shè)置既能促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)，又能培養(yǎng)學(xué)生的探究能力;既能提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，又符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的教育理念。

參考文獻(xiàn):

[1]陸明忠.中學(xué)化學(xué)教學(xué)中劣構(gòu)問題解決實(shí)例及意義[J].中化學(xué)教學(xué)參考，2008，(9):12～13.

[2]中華人民共和國教育部.《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗)》[M].第1版，北京:人民教育出版社，2003:39.

[3](美)JamesMSawrey，CharlesWTelford著.高覺敷等譯.教育心理學(xué)[M].第1版，北京:人民教育出版社，1982:282.