化學教學中創設情境制造懸念的策略

丁永紅

（江蘇省南通市通州區三余中學 江蘇 南通 226331）

創設情境制造懸念，就是在中學化學教學時教師根據課程標準、考試說明和教學內容，立“疑”設“障”，創建一個有效的學習情境。這種情境能讓學生產生強烈的求知欲，充分激發學生的積極思維，形成濃厚的學習興趣。在中學化學教學中創設情境制造懸念有利于使學生以積極的態度，滿腔熱情地進入探究過程。

一、創造矛盾情境，形成認知沖突

中學化學學習中的認知沖突，是學生當前遇到的化學學習情境與已經形成的認知結構之間的矛盾，是新化學知識與已有的化學知識經驗之間有著一些差距而造成了一定的心理失衡。設置認知沖突，可激起學生學習新授知識的興趣。在中學化學教學過程中，教師可以利用學生已有的知識經驗和存在的沖突問題，創造出一種矛盾的情況。例如在“化學反應速率”教學中，教師可讓學生了解這樣化學事實：乙醇溶液濃度增大，跟鈉發生化學變化時，反應速率反而減小。這和學生已建立的濃度對化學反應速率的影響規律形成矛盾，認知沖突油然而生。學生通過分析討論，理解影響反應速率的內因和外因的關系更深刻了，即鈉跟水的反應明顯強于鈉跟乙醇的反應。當乙醇溶液濃度提升時，鈉跟乙醇的反應逐漸處于主要地位，起決定性作用的是內因——反應物的種類或性質，因此化學反應速率降低了。由于矛盾情境形成，造成了認知沖突，驅使學生深入思考，深化了所學知識。再如，在教學“乙炔”內容時，教師可向學生質疑問難，來摸清學生對于乙炔的性質和制法是否已經掌握：試管中放進一小塊碳化鈣，再加入適量的高錳酸鉀溶液，出現的現象可能是什么？為什么？面對學生猶豫不決時，給學生設計問題臺階：有幾種物質存在于試管中？反應比較容易的是哪兩種物質？由此，學生的思路被打開：在同時存在三種物質CaC2、KMnO4和H2O時，難被氧化的是CaC2，但它跟水發生反應卻比較容易，生成C2H2且被氧化，使高錳酸鉀的紫色溶液褪色。這樣學生對乙炔的制法和性質的知識得到了鞏固提高，獨立思考的能力得到了有效培養。

二、創造懸念情境，巧妙設疑激趣

在中學化學教學中，教師創造懸念情境，通過巧妙設置疑問，可讓學生疑惑叢生，興趣倍增，漸入學習的佳境。例如“鹽類的水解”的教學，教師向學生發問：大家都知道，在酸溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，所以酸溶液顯酸性；在堿溶液中氫離子濃度小于氫氧根離子濃度，所以堿溶液顯堿性。試問，正鹽的組成中只含有金屬離子和酸根離子，既沒有氫離子又沒有氫氧根離子，那么正鹽溶于水后形成的溶液都顯中性嗎？學生難以直接回答，有了探究的欲望，增強了學習的驅動力。此時，我順水推舟，組織學生進行實驗探究：用pH試紙分別測定三種水溶液硫酸銨、氯化鈉、碳酸鈉的酸堿度。學生在現象的觀察中認識到氯化鈉溶液顯中性，硫酸銨溶液顯酸性，碳酸鈉溶液顯堿性。教師繼續刨根究底設問：“硫酸銨、氯化鈉、碳酸鈉這三種鹽溶液本身并不能解離出氫離子或氫氧根離子，然而氯化鈉溶液顯中性，硫酸銨溶液顯酸性，碳酸鈉溶液顯堿性，這究竟是什么原因造成的呢？”學生心中生成的疑惑，推動學生把精力集中在課堂上，并驅使學生深度思維，努力尋找問題的答案。根據教師的誘導，通過對實驗現象的剖析，鹽溶液酸堿度不同的理由得到說明，學生建立了鹽類水解的概念，牢固掌握了鹽類水解的本質與規律。

三、創造探求情境，故意設置“困境”

中學化學教學中，教師設置的問題要與學生已有的認知結構邏輯上存在一定的關系，即問題中所包含的化學情境要與學生已建立的化學概念原理之間存在著某種內在的聯系，而這種內在聯系又能讓學生體驗得到，但問題的答案既不存在于問題本身給予的信息情境當中，也不能從已有的經驗或知識體系中獲取，而是隱含在已知事物與未知事物的聯系之中。結果，讓學生在求知上出現了某種“困境”。學生只有經過苦思冥想探索，才能從它們的內在聯系的分析之中尋求到問題的答案所在。這樣，就生成了一種稍高于學生現有知識水平的“困境”，學生在教師的引導之下“困境”不斷破解，獲得成功的情感體驗，從而促進和發展了學生思維。例如結合“硫酸氫鈉和碳酸氫鈉”，教師引導學生質疑探究有關酸式鹽的水溶液酸堿性的問題。教師可以圍繞以下幾個問題組織學生分析討論：同樣都屬于酸式鹽的硫酸氫鈉和碳酸氫鈉，硫酸氫鈉和碳酸氫鈉的水溶液是不是都顯酸性呢？這個設問雖然存在著一定些難度，但又能讓學生發現到與已學習過的化學知識之間有著某種內在的關系。教師引導學生積極思維，深入分析討論，讓學生領悟到：電離和水解是影響酸式鹽水溶液酸堿性的兩個相反的因素，對于強電解質和弱電解質而言，它們存在著不同的電離能力和水解能力。碳酸氫鈉等弱酸的酸式鹽溶液可忽略的因素是電離，弱酸的酸式鹽溶液主要顯堿性，硫酸氫鈉等強酸的酸式鹽溶液可忽略的因素是水解，強酸的酸式鹽溶液主要顯酸性。這樣，激發了學生強烈的探求問題的欲望，進而推動了學生的思維水平從簡單到復雜、由低級向高級發展。

四、創造廣闊思維情境，積極鼓勵求異

想象力在學習的眾多能力中顯得極其重要，在某種意義上講，若沒有了想象力，創造力則是無從談起。想像一下，倘若凱庫勒這樣的化學家缺乏想象力，苯分子的環狀結構又如何能快速推測出來；倘若化學家克勞特等缺乏想象力，又如何能研究出C60有似足球狀的結構這一科研成果。所以，創造適當的開放性問題，可促進學生思維的廣闊性與靈活性得到進一步發展，邏輯思維也得到鍛煉。例如結合鐵的化合物教學中，白色的氫氧化亞鐵沉淀可用氫氧化鈉溶液和硫酸亞鐵溶液反應得到，但白色的氫氧化亞鐵沉淀很容易跟空氣中氧氣反應，最終氫氧化亞鐵沉淀被氧化成紅褐色的氫氧化鐵沉淀，所以白色的氫氧化亞鐵沉淀要讓學生能夠觀察得到卻是一件十分不容易的事情。于是，我組織學生分析討論通過怎樣的實驗設計降低氫氧化亞鐵被氧化速度。結果學生提出了種種改進實驗的方法。如①將幾粒鐵屑顆粒加進硫酸亞鐵溶液中，再加入氫氧化鈉溶液，從而達到防止白色的氫氧化亞鐵沉淀被氧化的目的；②將溶解在硫酸亞鐵溶液中的空氣除掉，可通過加熱辦法；③硫酸亞鐵溶液用新制的；④滴入氫氧化鈉溶液時，可以將滴管頭伸進硫酸亞鐵溶液的表面以下；⑤滴加植物油在硫酸亞鐵溶液的表面上，隔絕空氣通過植物油層來實現等等。然后，我與學生對各種方法進行比較、評價。許多學生認為硫酸亞鐵溶液加熱以后，雖然能趕走了溶液中的一些空氣，卻提高了硫酸亞鐵溶液的溫度，氧化速度會更加劇。最后大家看法達成一致，要配制硫酸亞鐵溶液可以利用經過煮沸冷卻后的蒸餾水。再如，結合甲烷實驗室制取實驗，教師可以對選擇實驗藥品、發生裝置、收集裝置以及發生的實驗現象設計出諸多問題。譬如決定該實驗是否成功的關鍵因素是什么？此實驗中不選擇純氫氧化鈉而取用堿石灰是什么緣故呢？甲烷在尖嘴玻璃管口燃燒時，產生的火焰不是藍色的，而常常發出呈黃色的火焰，這又是什么緣故呢？要能夠較順暢地完成甲烷的制取應該怎樣進行操作？或采用怎樣的改進措施？教師及時點撥、啟發某些知識局限，疏通探索問題時的思維障礙，引領學生沿著不同的方向，從不同角度、不同層次、不同方位積極思考，深入分析、探究，不僅能讓學生獲得全面豐富的化學知識，而且能讓學生的創造性思維能力得到有效提升。

五、創造思維情境，給予恰當信息

創造思維情境，是指先提供一定的信息或背景材料，然后要求學生根據所給信息和聯系已有知識來解決一些新問題。這類問題能使學生各種能力得到全面考查，尤其是創新能力。例如學習“原電池、金屬的腐蝕和防護”時，教師可以創造思維背景設計問題引導學生積極思維：將石墨棒和銅片利用導線連接后插入稀硫酸中，這樣原電池就形成了。你能把電極反應式寫出來嗎？事實上，許多學生能夠把負極反應式寫出來，然而準確書寫正極反應式卻出現了困難。在某種意義上，學生創造能力的強弱決定了能否把原電池中正極反應式準確寫出。既然石墨棒和銅片利用導線連接后插入稀硫酸中形成了原電池，這就說明一定發生了氧化還原反應，既然作氧化劑的不可能是氫離子和銅離子，則必定是氧氣作氧化劑（氧化劑與鋼鐵的吸氧腐蝕中一樣）；由于稀硫酸顯酸性，是電解質溶液，因此原電池中可把正極反應式寫成：O2+4H++4e＝2H2O （電解質溶液在鋼鐵的吸氧腐蝕中顯堿性或中性）。所以，學生能否從鋼鐵的吸氧腐蝕中受到啟發，決定了能否正確把該原電池的正極反應式寫出。原電池這一正極反應式學生沒有學習過，但最后經過類比、分析、判斷、模擬，還是成功地寫出了，學生的綜合能力特別是創新能力得到了有效鍛煉與提升。