新課程背景下高中化學“問題解決”教學模式構建初探

王海冬 儲開桂

（1蘇州市陸慕高級中學 江蘇 蘇州 215131；2江蘇省無錫市第一中學 江蘇 無錫 214031）

《普通高中化學課程標準》指出：“化學教學要體現(xiàn)課程改革的基本理念，尊重和滿足不同學生的需要，運用多種教學方式和手段，引導學生積極主動地學習，掌握最基本的化學知識和技能，了解化學科學研究的過程和方法，形成積極的情感態(tài)度和正確的價值觀，提高科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，為學生的終身發(fā)展奠定基礎”。這必然導致高中化學新課程的教學模式發(fā)生質(zhì)的變化。

“問題解決”教學模式是將提出的問題轉化為問題解決者內(nèi)部的心理表征，確定問題解決過程進行的操作（或運算）步驟，在一定指導下完成步驟，解決問題，實現(xiàn)目標的一整套較為穩(wěn)固的教學程序。［1］問題解決教學模式的研究淵源在國外可追溯到古希臘蘇格拉底的“談話法”，雖然蘇格拉底的談話法從形式到本質(zhì)都無法與當代的問題教學法等量齊觀。19世紀末葉，美國教育家杜威“通過解決問題進行學習”的思想以及解決問題的五步教學模式傳播，1957年蘇聯(lián)《問題教學》的專著出版，問題教學的理論研究得到了逐步深入，并在各級各類學科教學的實踐中得以推廣。

一、問題解決心理機制理論分析

問題解決教學模式的研究與問題解決心理機制的研究一直處于相互融合與發(fā)展的過程中。要了解問題解決的心理機制，就必須對問題解決有一個概括的認識。這些理論為學科問題解決教學模式的研究提供了重要的依據(jù)。研究者也較多的從認知的角度來解釋人類解決問題的過程，提出了幾種問題解決的程序，主要有以下幾種：

（1）奧蘇貝爾和魯賓遜（Ausubel&Robinsin）提出的問題解決程序中就明確指出解決問題的核心之處就是填補已知條件和目標之間的空隙。

圖1 奧蘇貝爾和魯賓遜提出的問題解決程序

（2）格拉斯把問題解決劃分為四個相互區(qū)別又相互聯(lián)系的四個階段：

圖2 格拉斯提出的問題解決程序

（3）基克（Gick）等人認為一般性的解決問題包括四個階段，并在此基礎上提出了一種有助于一般性問題解決程序。基克等人的模式指出了在問題解決過程中圖式激活是一種占有主導地位的、有效的問題解決策略，它具有通性，同樣也具有局限性。

圖3 基克等人提出的問題解決程序

（4）北京師范大學的王磊在1998年對化學一般問題解決和高中生解決化學實驗問題的心理機制作了深入的研究并繪制出模型圖。

圖4 化學一般問題解決心理機制圖

問題解決心理機制的研究為化學問題解決教學模式的研究提供了許多有價值的觀點和建構依據(jù)。

二、“化學問題解決”教學模式的操作程序說明

根據(jù)教育學、心理學的原理，參考前人所做的研究工作，結合高中化學學科的特點，我們認為在高中化學教育中問題解決教學模式一般經(jīng)過：創(chuàng)設情景——明示問題——探求解法——實施解題——檢驗結論——遷移應用六個階段。

圖5 “問題解決”教學模式的操作程序示意圖

（1）創(chuàng)設情景，引入激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)或提出問題。提出一個問題往往比解決一個問題更重要。化學教師要充分把握化學學科的特點，精心設計難度適當而又有助于學生形成認識沖突的化學問題，讓學生產(chǎn)生一種認識的困惑，以形成積極的探究動機，創(chuàng)設最佳的問題情境。

（2）明示問題，收集信息。教師要善于引導學生辨別出他要達到的目標與他所處的情境之間的真實差異，充分認識問題解決中可能存在的障礙。

（3）尋找方法，設計解題思路。挖掘問題中存在的信息，與學生已有的認知結構關聯(lián)，探索問題解決的途徑。

（4）實施解題。在真正實施解題的過程中并不一定是線性的、一路暢通的，在解題過程中的每一階段都可能存在許多新的障礙，可能需要反復尋找和計算。

（5）得出結論并反思。問題解決本質(zhì)上是一種思維活動，反思整個問題解決的過程，對問題解決的過程、方法進行回顧與評價，有助于提高學生問題解決的能力。

（6）遷移應用。將問題解決獲取的結論納入已有的認知結構，然后將它用于新問題的解決，反饋矯正。

為了進一步說明問題解決教學模式的操作程序，以鹽類的水解為例來討論說明。

【創(chuàng)設情景】 ［演示實驗］用pH試紙測定NaCl、NH4Cl和Na2CO3水溶液的pH值，結果為NaCl溶液pH=7，NH4Cl溶液 pH＜7，Na2CO3溶液 pH＞7。

【明示問題】 同樣是鹽的水溶液，為什么它們的酸堿性不同？

【探求解法】 教師引導學生回憶已有化學知識：溶液的酸堿性是由溶液中的H+和OH-的濃度決定的，從水的電離的角度引導學生分析鹽溶液中pH值不同的原因可能是水溶液中鹽電離產(chǎn)生的離子與水電離的H+、OH發(fā)生了反應而影響了水的電離平衡，進而得到解決問題的方法是從平衡角度分析水的電離，鹽的電離和水電離產(chǎn)生的離子間的相互作用。

【實施解題】 師生共同討論水解的原理：

在上述分析基礎上，與學生一起總結出規(guī)律：鹽的水解可以看作是中和反應的逆反應。

【檢驗結論】 用問題解決模式中得到的結論去分析其它的鹽類，如 CH3COONa、Al2（SO4）3等的酸堿性，并用實驗進行驗證。

【遷移應用】 通過兩個練習加深對水解反應的理解，使學生學會遷移：（1）實驗室配制FeCl3溶液不是將FeCl3固體溶于水，而是溶于稀鹽酸。請說明理由。（2）為什么Na2S溶液工業(yè)上稱為“臭堿”？

三、高中化學新課課程中“問題解決”教學模式的實施策略

1．以學生為主體，展開“問題解決”模式各階段的預設

在實施問題解決教學過程中，要讓學生成為問題解決的主體。這就要求在教學中要注意培養(yǎng)學生的問題意識，讓學生主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，積極參與問題解決全過程。

堅持學生為主體的原則，要注重學生問題解決中的非智力因素的培養(yǎng)。作為內(nèi)驅力的動機及氣質(zhì)、個性特征等都是問題解決中的不可缺少的因素。在教學中，要注意激發(fā)學生適中強度的動機，引導學生大膽假設、全面分析。鼓勵學生樹立自信，特別是解決問題遇到挫折甚至失敗時，要指導學生總結經(jīng)驗增強勇氣，使學生以積極、健康的心態(tài)去解決問題。

堅持學生為主體的原則，要幫助學生構建知識網(wǎng)絡。幫助學生構建知識網(wǎng)絡主要體現(xiàn)在兩個方面，一是構建已有知識網(wǎng)絡。因為解決問題必須辨別問題，分析給予的條件，選擇解決問題的途徑和方法，這需要涉及到有關的知識，沒有有關知識作背景，問題解決的方向的確定，認知策略和思維策略的運用都是難以進行的。二是重整新的知識網(wǎng)絡，在解決問題中產(chǎn)生的高級規(guī)則和相應的認知思維策略要與學生已有的知識進行整合，形成新的知識結構，并在今后的學習中能夠遷移到相同或相似的一類問題解決中。

2．以《化學課程標準》的培養(yǎng)目標為基本要求，逐步滲透創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，在問題情境的創(chuàng)設階段要采取多種方法，多種途徑去創(chuàng)設問題情境、增強學生的困惑程度，使學生產(chǎn)生創(chuàng)新欲望；在問題明示階段要引導學生全面分析情境提供信息，多角度、全方位審視已知與未知、隱性與顯性、主要與次要條件和相互關系；在探求問題的解法時，要鼓勵學生大膽想象，標新立異，采用逆向思維、數(shù)形變換、問題轉化、模式識別等多種策略尋找并選擇解決問題的方案；在問題解決的驗證階段要注重提高學生的“元認知”水平，引導學生多問：“這種解決問題的方法是最簡捷的嗎？通過解決問題得到的結論的適用范圍是什么？”等問題，通過學生的自我反省深思提高其創(chuàng)造能力。

必須指出，問題解決教學模式是以學生扎實的雙基知識為基礎的。因而，并非所有化學內(nèi)容的教學都可以使用問題解決教學模式。在使用問題解決教學模式進行化學教學時，我們要將問題解決教學模式與其他科學的教學模式融會貫通，使問題解決教學模式進一步發(fā)展、革新，以充分發(fā)揮問題解決教學模式在高中化學教學中的作用。

［1］ 楊承印．對基于問題解決式課堂教學模式的反思［J］．現(xiàn)代中小學教育，2008，（1）

［2］ 中華人民共和國教育部．普通高中化學課程標準（實驗）［S］，北京：人民教育出版社，2003

［3］ 陳琦，劉儒德．當代教育心理學［M］．北京：北京師范大學出版社，1989

［4］ 王磊．化學一般問題解決的心理機制研究［J］．化學教育，1998