化學(xué)課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境的方法

陳文婷

（南京市金陵中學(xué) 江蘇 南京 210005）

問題情境就是一種具有一定的困難，需要學(xué)生努力去克服，而又在學(xué)習(xí)能力范圍內(nèi)的學(xué)習(xí)情境。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)愿望，總是在一定情境中產(chǎn)生的，在化學(xué)課上一個(gè)好的問題情境，往往能夠激起學(xué)生強(qiáng)烈的問題意識(shí)和探究動(dòng)機(jī)，引發(fā)學(xué)生積極思考，從而獨(dú)立解決問題，發(fā)展其探究能力、思維能力和創(chuàng)造能力。

從創(chuàng)設(shè)問題情境所應(yīng)用的手段和方法入手，有以下三種教學(xué)策略：

一、利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境的策略

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的直觀性、生動(dòng)性和變化性使其自身充滿了探究的懸念，易引起學(xué)生的問題意識(shí)和探究興趣，這是經(jīng)常采用的創(chuàng)設(shè)問題情境的方法。

［教學(xué)案例1－1］利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)，引發(fā)化學(xué)概念或物質(zhì)結(jié)構(gòu)類探究問題

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：用一支試管取少量Na2CO3溶液，另一支試管取少量CaCO3粉末，分別向兩支試管中滴加稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。

最初學(xué)生觀察到的兩支試管中的現(xiàn)象相同：有氣泡產(chǎn)生。再觀察發(fā)現(xiàn)：Na2CO3整個(gè)溶液中均勻的產(chǎn)生氣泡；而CaCO3不溶于水，只有在其表面會(huì)產(chǎn)生氣泡。（如右圖）

觀察完實(shí)驗(yàn)后，請(qǐng)同學(xué)分析兩支試管中的化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

Na2CO3溶液中由其電離的CO32－均勻的分布在整個(gè)溶液中，和H＋接觸產(chǎn)生氣泡。CaCO3不溶于水，反應(yīng)時(shí)在固體表面與H＋反應(yīng)。

再引導(dǎo)學(xué)生寫出兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式：CO32－＋2H＋＝ H2O ＋ CO2↑；CaCO3＋ 2H＋＝Ca2＋＋ H2O ＋ CO2↑。

最后學(xué)生知道：離子方程式表示化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)。難溶于水、難電離的物質(zhì)在離子方程式中用化學(xué)式表示，可溶于水、易電離的物質(zhì)在離子方程式中用離子表示。

這雖然是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，但是它讓學(xué)生親眼觀察到了抽象的概念所體現(xiàn)出的具體形象，從而產(chǎn)生探究的興趣。

圖1

［教學(xué)案例1－2］利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)，引發(fā)對(duì)某種實(shí)驗(yàn)方法的探究

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：

（1）用三支試管分別取水、酒精、CCl4，分別在其中加入固體碘。同學(xué)們首先被不同的顏色所吸引，同時(shí)觀察到加入水中的碘沒有完全溶解，而其他兩種溶液中的碘完全溶解。

（2）用兩支試管分別取酒精、CCl4，在其中加入碘水。奇特的現(xiàn)象再次激起了學(xué)生探究的興趣：酒精與碘水互溶，但在裝有CCl4的試管中出現(xiàn)了分層現(xiàn)象，振蕩后發(fā)現(xiàn)CCl4層變成了紫紅色，水層的黃色變得很淺，為什么？CCl4的作用是什么？有什么實(shí)際的用途？

通過這兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)學(xué)生通過討論得出：萃取的原理、萃取劑選擇的條件，學(xué)會(huì)了分離混合物的一種實(shí)驗(yàn)方法。

［教學(xué)案例1－3］利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)，引發(fā)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究

蔗糖與濃硫酸的反應(yīng)：取大約10 g蔗糖放入小燒杯中，加幾滴水并攪拌，用量杯量取約7mL濃硫酸，加入蔗糖中，迅速攪拌。蔗糖遇濃硫酸變黑。變成的黑色物質(zhì)在小燒杯內(nèi)膨脹，形成海綿狀圓柱體，疏松多孔，并能聞到刺激性氣味。這一明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，帶給學(xué)生強(qiáng)烈的視覺、嗅覺沖擊，驅(qū)使他們提出一系列的問題。上述實(shí)驗(yàn)中，黑色物質(zhì)是什么？為什么是疏松多孔？刺激性氣味的氣體是什么？怎樣產(chǎn)生的？這些問題，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自主提出，學(xué)生之間展開充分的討論。探究性學(xué)習(xí)的氛圍自然而然形成。

課堂上，學(xué)生通過觀察到新異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同時(shí)提出一系列有待深入探究的問題，如反應(yīng)產(chǎn)物究竟是什么，濃硫酸在蔗糖中起什么作用等等。一個(gè)探究性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了豐富的問題情境，吸引學(xué)生主動(dòng)進(jìn)入探究狀態(tài)。

二、利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)問題情境的策略

近年來，現(xiàn)代信息技術(shù)越來越普及、深入地應(yīng)用于學(xué)科課堂教學(xué)中，多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了豐富的資源。運(yùn)用信息資料和媒體手段，展示特定的內(nèi)容而創(chuàng)設(shè)問題情境的方式，我們稱為利用多媒體資源創(chuàng)設(shè)問題情境。

［教學(xué)案例2—1］播放聯(lián)系實(shí)際的多媒體圖片、錄像片，激發(fā)學(xué)生探究興趣

在課堂中先播放1893年美國科學(xué)家查爾斯·固特異發(fā)現(xiàn)硫化橡膠的過程。影片中的畫面能激起學(xué)生探究橡膠以及硫化橡膠結(jié)構(gòu)的興趣，從而以此為突破口探究整個(gè)高分子材料的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)。

再如：在課前先給出蘇州園林一些窗格子的圖片，能工巧匠們將相同的瓦片砌成了不同花型的窗格子。通過圖片讓學(xué)生由生活中的美景聯(lián)想到微觀世界中分子結(jié)構(gòu)的 “美”，由此引發(fā)出有機(jī)物同分異構(gòu)體的探究學(xué)習(xí)。

［教學(xué)案例 2－2］通過軟件分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引發(fā)對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律或原理的探究

在學(xué)習(xí)元素周期律時(shí)，先將一些元素的性質(zhì)數(shù)據(jù)（如原子半徑和元素化合價(jià)）用office軟件處理成不同形式的圖片呈現(xiàn)給學(xué)生，通過一些直觀的圖形引發(fā)學(xué)生對(duì)元素周期律的探究。

圖2

圖3 蘇州園林窗（1）

圖4 蘇州園林窗（2）

圖5 原子半徑變化數(shù)據(jù)圖

三、利用其他手段創(chuàng)設(shè)問題情境的策略

［教學(xué)案例3—1］講故事創(chuàng)設(shè)問題情境

圖6 元素化合價(jià)的周期性變化

關(guān)于“化學(xué)反應(yīng)可逆性是否普遍存在”的教學(xué)，可先講一則故事：1798年拿破侖遠(yuǎn)征埃及，當(dāng)時(shí)隨行的一位法國化學(xué)家 Claude－louis Berthollet（1748－1822）發(fā)現(xiàn)沿途的鹽湖河岸邊有許多碳酸鈉晶體沉積，他立即想到了這個(gè)實(shí)驗(yàn)里十分熟悉的反應(yīng)：Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl，Berthollet認(rèn)為碳酸鈉的生成是氯化鈉與碳酸鈣長期作用的結(jié)果。學(xué)生聽完故事后非常驚訝：氯化鈉與碳酸鈣能發(fā)生反應(yīng)？這則故事與學(xué)生的前概念發(fā)生沖突，使之產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣，從而通過探究，理解化學(xué)反應(yīng)的可逆性是普遍存在的。有趣的故事情節(jié)比較容易吸引學(xué)生的注意力，同時(shí)幫助學(xué)生建立已有認(rèn)知與新知識(shí)之間的聯(lián)系。需要注意的是，這些應(yīng)用于課堂教學(xué)的小故事，最好取材于真實(shí)情節(jié)，有一定的科學(xué)依據(jù)。除了有傳說性質(zhì)的小故事外，講科學(xué)史、科學(xué)家的小故事也是非常好的創(chuàng)設(shè)問題情境的素材。

［教學(xué)案例3—2］課前作業(yè)創(chuàng)設(shè)問題情境

課前布置學(xué)生進(jìn)行“巧取雞蛋膜”的實(shí)驗(yàn)，使用家里可獲取的原料將雞蛋殼和雞蛋膜分離，從而制備半透膜。

學(xué)生提出的方法很多：有把整個(gè)生雞蛋泡在醋里；有把雞蛋煮熟了再取蛋膜的；也有先將生雞蛋開個(gè)小洞，倒出其中的液體，再往小洞中注入醋。學(xué)生提出方法很多但最后能提供完整蛋膜實(shí)物的卻不多。

課上再根據(jù)最后學(xué)生提供的蛋膜實(shí)物，對(duì)不同實(shí)驗(yàn)方案加以研究討論分析，提出最佳的實(shí)驗(yàn)方案（如圖，從蛋殼開口處加入醋酸，反應(yīng)產(chǎn)生的CO2可將蛋膜和蛋殼比較容易的分開），在討論的過程中引出對(duì)溶液、膠體、濁液粒子大小的探究學(xué)習(xí)。

圖7

總之，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律特點(diǎn)，以學(xué)生為主體，創(chuàng)設(shè)合理恰當(dāng)?shù)膯栴}情境，能有效引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突與矛盾，激發(fā)學(xué)生的求知欲與好奇心，從而激活學(xué)生思維，達(dá)到掌握知識(shí)、發(fā)展思維能力的目的。