隨著素質教育新課程的實施,探究教學作為當前課程改革所提倡的一種教學方式,在中學化學課堂教學中正被廣泛地采用。探究教學離不開已賦予情境問題。奧蘇貝爾的“有意義學習”理論認為:創設一定的問題情境,能夠使學生對知識本身產生興趣,激發學生的學習動機,引導學生提出問題、分析問題、解決問題,在相互交流、親自體驗、自由探究的過程中,使學生思維的廣闊性、深刻性、敏捷性和創新性及探究能力得到充分的發展。那么,如何在化學課堂教學中設計化學問題情境呢?
一、設計問題情境應遵循的原則
1.科學性。
設計問題情境要遵守科學規律。內容上必須科學,是實際生活中真實發生的或可能發生的,而不能是教師人為編造的;其表述必須科學,不能含糊其辭、模棱兩可。
2.可行性。
設計問題情境在內容、方式、方法,以及要求上,要有利于培養學生的探究能力,要符合學生的認識規律、知識基礎和能力水平。
3.主體性。
設計問題情境要能調動學生的各種感官系統,讓學生做到動眼觀察,動手操作,動口交流,動腦思考,充分體現學生的主體地位和三維教學目標的達成。
4.層次性。
設計問題情境要有階梯性,要善于把復雜的、難度較大的課題分解成若干個相聯系的子問題,以便學生層層深入地探究。
5.新穎性。
設計問題情境要新穎,令學生耳目一新。心理研究表明,“新奇刺激”可以有效地強化學生的感知態度,吸引學生的注意指向,促進學生的思考。
二、設計問題情境的基本途徑
一般來說,選擇和設計的問題,教師不可平鋪直敘地講給學生,而要有創造性地加以設計。既要能啟發學生的思維,又要達到培養學生能力的目的。在遵循上述原則的基礎上,問題情境的設計要從以下幾個方面考慮。
1.利用日常生活、自然現象等設計問題情境。
化學教學與日常生活、自然現象緊密聯系。教師在傳授知識時,如根據所授知識和課型的要求,聯系生活實際,創設相應情境,既能使學生牢固掌握知識,又可以讓學生學以致用、用而生樂。
案例:CO2的性質
CO2的性質是元素化合物知識中的一個很重要的知識點,如果單純地將知識一一列舉,機械而又不容易理解。這時舉一些生活中的例子,如打開汽水、啤酒瓶時會有大量氣泡逸出;夏天啤酒瓶容易爆炸;喝了汽水會打嗝,等等。
通過上述現象提出問題:CO2的溶解性怎樣?是否受壓強和溫度的影響?
教師引導學生討論,學生自然就會知道CO2的溶解性受壓強和溫度的影響。這樣不僅活躍了課堂氣氛,而且使知識的掌握比較牢固,不容易遺忘,又讓學生學會了聯系生活實際來尋找解決問題的方法。
2.利用化學實驗來設計問題情境。
化學是一門實驗為基礎的科學?;瘜W實驗以其直觀性、形象性為學生提供豐富的感性信息。教師應利用實驗內容創設問題情境,通過引導學生對實驗的觀察、研究和分析,主動獲得感性信息,再經過思考、探索,從而揭示化學現象的本質,探究化學變化的規律。
案例:探究微粒的運動
創設如下情境:在燒杯A中裝入20ml蒸餾水,滴入2—3滴酚酞試液,得到的溶液是無色的。在燒杯B中裝入10ml濃氨水。用一只大燒杯把A、B兩燒杯溶液罩在一起。過幾分鐘,看到小燒杯A中裝的溶液變成紅色。
提出問題:通過以上實驗現象觀察,你能得什么結論?
3.利用新、舊知識之間的聯系或認知沖突創設問題情境。
根據奧蘇貝爾的同化理論,任何新知識均可通過上位學習、下位學習和組合學習,在教學中應利用學生原有的知識來設計問題情境,以新、舊知識的聯系作為新概念增長點,或利用學生的認知矛盾設計情境,有助于學生積極主動地學習。
案例:四種基本反應類型
情境設計:物質的變化是紛繁復雜的。在初中化學學習中,我們把化學反應按著反應形式劃分為:化合、分解、置換、復分解四種基本反應類型。但是這四種基本反應類型不是在一節內容中,而是分開學習的。因此,我們在講后面的反應類型時,就要用前面已經嘗試過的反應類型。
4.利用一些化學故事來設計問題情境。
中學生特別是初中生好奇心強,上課的注意力不持久。在課堂教學中,如果能根據教學內容適時地道出一兩則故事來,占時不多,效益可不低。
案例:在講“二氧化碳性質”時,教師可先講述下面的故事。
在意大利那布勒斯深山峽谷中,有一個著名的屠狗洞,洞里有一個屠狗妖,當人牽著狗進入山洞時,人安然無恙,狗卻昏倒,甚至死亡??茖W家波曼爾決定探索此洞的秘密。他一手牽著狗,一手拿著火把走進洞里。沒走多遠,狗昏倒在地,他馬上蹲下查看究竟,這時他感到呼吸困難,并看到手中火把的火焰飄浮不定。波曼爾抱著狗跑出山洞,放聲大笑:“原來這屠狗妖就是……”
然后擔出問題:1.屠狗妖是什么?2.該物質具有的物理性質有哪些?化學性質有哪些?緊接著教師做個實驗:二氧化碳熄滅蠟燭實驗。讓學生認真觀察實驗后回答上述問題。這樣可以使學生產生強烈的求知欲。利用趣例或生活中的實例激疑,可以令學生心生疑竇,產生濃厚的學習興趣。
5.利用化學課堂教學中以多媒體課件設計問題情境,激發和引導思維。
從信息論角度看,利用直觀教具,尤其是運用現代化教學手段,更有利于信息的傳播和吸收。現代化教學手段主要包括幻燈、投影、錄音、電視、電影、計算機等多媒體教學手段。這些手段和傳統的教學媒體相比,具有形聲性、展現性、先進性、高效性等特點,它們能有效地利用圖像、聲音、色彩等形式來傳遞教學信息,使教學內容能較好地接近客觀實際。如:神州六號成功發射是我國高科技發展的一個重要標志,教師可搜集有關神州六號發射方面的錄像和圖片資料,并在初中化學復習課上進行展示,生動形象的資料必將對學生的感觀產生強烈刺激。教師可適時提出幾個思考題:①神六發射時需要多種燃料做推動劑,若使用液氫做燃料,你認為有什么優點?若使用聯氨(N2H4)做燃料,則需要用四氧化二氮做助燃劑,生成氮氣和水,請寫出化學方程式。②航天員的食品為什么被做成“一口酥”?③為了凈化飛船中的空氣,可使用氫氧化鋰來吸收人體呼出的二氧化碳,請寫出化學方程式。這些題目把氫燃料的利用、空氣中的粉塵污染、堿的通性、化學方程式的配平等呈現在學生面前,大多數學生經過思考都能順利完成。在這樣生動活潑的情境中進行復習,必然能使學生對舊知識產生新鮮感,提高復習效率。
三、設計問題情境應注意的幾個問題
1.設計的問題情境要有一定的目的性,且要貫穿整個課堂教學的始終。當然,隨著教學過程的展開和需要,有時候可隨機設計新的問題情境,以進一步激發學生的認知沖突。
2.設計的問題情境不宜太多,也不宜太難,太多會使課堂顯得雜亂無章,太難會遠離學生的“最近發展區”,不利于知識的學習。
3.設計的問題情境其應答域要具有明確性、具體性、開放性。
學生的學習過程就是一個不斷發現問題、分析問題和解決問題的過程?!扒榫场睂W習過程來說,有著至關重要的引導作用。以“情境”為中心,圍繞科學的并能激發學生思維的“情境”展開學習,也是科學探究學習的重要特征。因此,在課堂教學中努力創設恰當的“情境”,通過“情境”啟發學生積極的觀察、思維。以“情境”為主線來組織和調控課堂教學,就能充分調動學生學習的主體性,促進學生科學探究活動的開展和探究能力的培養。