基于“問題解決”的教學案在元素化合物高考復習中的運用

吳羽中云

（江蘇省溧水高級中學 江蘇 溧水 211200）

元素化合物復習的傳統模式通常是教師先歸納基礎知識點，再用大量例題拓展延伸和應用知識。由于知識點較多、較零碎，知識的呈現方式沒有新意，較單一，所以學生在這樣的課堂上易產生疲勞感和厭倦感。有研究表明，在復習過程中，教師很難使學生的注意力在整個教學過程中保持相當高度的集中。教師講課時，學生有40%的時間沒有注意聽講，在講課前30分鐘，學生能記憶70%的信息，而在最后10分鐘，學生只記住20%的信息；隨著課的進行，學生的學習興趣逐漸喪失，注意力逐漸下降。

“問題解決”教學是以問題為核心，通過師生、生生之間的合作與互助，讓學生逐漸親歷發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。“問題解決”教學不僅幫助學生解決問題，更重要的是讓學生在解決問題的過程中擴展、修正和優化原有的認知結構，產生新的學習，提高科學素養。

基于“問題解決”的教學案是將問題解決教學與教學案相結合，把課堂內容以問題的形式呈現，讓學生在問題解決的過程中擴展、修正和優化其原有的認知結構，產生新的學習，提高復習效果。其作用可以概括為以下幾方面：

一、基于“問題解決”的教學變抽象為形象

元素化合物知識都是通過具體形象的實例來歸納總結出來的，這些本就出于鮮活情景的性質一旦脫離具體問題，就會變得抽象僵硬和枯燥死板。在復習時，將這些知識點以問題的形式呈現，還原其本來就應有的情景將是提高復習效率的 “殺手锏”。 正如J．Dewey和 L．Wittgenstein等人所持有的“知識的意義在于對知識的用法之中”，問題解決教學就是讓學生在問題解決的過程中的學習和理解知識，寓知識的學習于問題解決過程中。學生只有解決真實的問題所獲得的知識和技能，才是靈活的、可遷移的，在升學考試當中才能產生積極的意義。

2011年上海化學17題為基于“問題解決”的教學案提供了一個很好的實例：

120 mL含有0．20 mol碳酸鈉的溶液和200 mL鹽酸，不管將前者滴加入后者，還是將后者滴加入前者，都有氣體產生，但最終生成的氣體體積不同，則鹽酸的濃度合理的是 （ ）

A．2．0mol／L B．1．5 mol／L

C．0．18 mol／L D．0．24mol／L

同樣有形象過程分析效果的還有下面的實例：

在向Ba（OH）2溶液里逐滴加入NaHSO4的過程中，可能發生的離子方程式是 。

二、基于“問題解決”的教學變繁瑣為簡練

元素化合物中，物質的性質、制備、轉化及檢驗等林林總總的知識點是繁雜的，這些知識由教師講解則太枯燥，難以引起學生的興趣，無法激發他們的求知欲和學習原動力；由學生復述則不易成體系，復習的效果不夠明顯。

真實的情景蘊含的問題是多樣化的，它與學生的生活聯系緊密。只有真實的情景才能把學生從教材中學到的零散的知識聯系起來，達到知識的融會貫通。如鈉的化合物及其轉化中，可將知識點轉化為問題：若將金屬鈉長期露置在空氣中，將會發生什么樣的變化？

三、基于“問題解決”的教學變膚淺為深刻

早在1986年，英國就有研究表明，學生在“掌握”相關知識之后，就很少再把概念理解和問題解決聯系起來了。在實際教學過程中，我們也發現了這樣的問題，有這樣一個例子：

在Na2CO3溶液中滴加酚酞，酚酞變紅，①猜測其原因是（用離子反應方程式和簡要文字說明）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，②設計實驗驗證你的猜測＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

活動步驟活動內容將教學案提前一天發給學生，給出轉化網絡圖，要求學生根據網絡圖預先復習并準備課堂聽寫Na2O NaOH NaCl展現問題情景一Na2S Na Na2O2 Na2CO3 CH3CH2ONa NaCl CH3COONa NaHCO3聽寫四組化學方程式問題檢查環節第一組 第二組 第三組 第四組①鈉與水反應②鈉與氧氣反應③過氧化鈉與水反應④碳酸氫鈉轉化為碳酸鈉*①過氧化鈉與二氧化碳反應②鈉與乙醇反應③碳酸鈉溶液中滴少量稀鹽酸④氯化鈉轉化為氫氧化鈉*①碳酸鈉轉化為氫氧化鈉②碳酸氫鈉與氫氧化鈣反應③氯氣與氫氧化鈉反應④氯化鈉轉化為碳酸氫鈉*①鈉與硫酸銅溶液反應②氯化鈉轉化為鈉③苯酚轉化為苯酚鈉④與氯化銨溶液反應*其中打“*”的為要求較高的內容，教師可根據學生實際情況自主選擇展現問題情景二 鈉與水反應的實驗有以下操作，請用鈉的相關性質描述實驗現象或解釋相關操作。子問題：①用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉②用濾紙吸干表面煤油，用小刀切去外皮后切下一小塊金屬鈉，將余下的鈉放回煤油中③將切好的金屬鈉投入滴有酚酞的水中④反應至最后時，能聽到輕微的爆炸聲，并在燒杯壁上出現淡黃色固體⑤若將金屬鈉投入硫酸銅溶液中，可能出現哪些不同的現象？發展性問題 若將金屬鈉長期露置在空氣中，將會發生什么樣的變化？展現問題情景三 將過氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中，可能出現哪些現象，為什么？發展性問題 過氧化鈉中陰陽離子的個數比是多少？展現問題情景四如何鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉？如何實現碳酸鈉與碳酸氫鈉的相互轉化？請將你認為可行的鑒別方法寫出來，并進行小組討論進行可行性評估。物質狀態 鑒別方法討論 可行性評估固體方法一方法二……方法一方法二……轉化方法溶液發展性問題 在Na2CO3溶液中滴加酚酞，酚酞變紅，①猜測其原因是（用離子反應方程式和簡要文字說明）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，②設計實驗驗證你的猜測 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

問題①是對Na2CO3水解知識的考查，考查能力屬于復述舊知，問題②是對酚酞變色原理及平衡原理的深入理解，這樣問題情景的出現促進了學生認知結構的發展，使他們重新思考先前的觀念，深入理解就發生了。

基于以上討論，我們將基于“問題解決”的教學案以鈉及其化合物為例作以下展現：

其中在每個大的問題情景中根據需要還設置了子問題或有知識拓展功能的發展性問題，根據學生解決問題的實際情況還可設計一些糾錯性問題，引導學生正確理解知識和運用知識。如在解釋鈉與硫酸銅溶液的反應速率較其與水反應速率快時，學生很少聯系化學反應速率的內容，這時可以幫助學生從影響化學反應速率的因素出發分析得出結論。

本教學案將鈉、鈉的氧化物、鈉鹽的性質通過問題的形式提出，以新的形式幫助學生回憶相應知識，同時也將化學反應原理的相關內容穿插進來，在回答問題的過程中，學生相互補充，共同提高，時而托腮沉思，時而小聲討論，時而翻閱課本二次閱讀，解決問題后，學生有的總結，有的頓悟，有的驚喜，整節課饒有趣味，生機勃勃。在回答這些主干問題時，也會生成一些“小問題”，如鈉露置在空氣中的轉化中有學生認為氧化鈉可直接與二氧化碳結合轉化為碳酸鈉，再如鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉時，有學生選用氫氧化鈣……但這些差錯一經提出，在學生中就自覺展開一場小型討論，這樣的討論不需要教師引導和激發，因為基于“問題解決”的教學已經充分打開了學生的思維，學生愿意去思考、討論，愿意去接受挑戰，問題意識在學生中得到加強。

通過基于“問題解決”的教學案，使新課改的三維目標得到良好的實施，改變了過去高考復習 “知識點＋習題”這種沉悶的模式，把課堂交給學生，讓學生真正去思考，變被動為主動。雖然表面上沒有知識點的羅列，但通過幾個問題，已經將這些知識體系注入了學生的心里。

［1］ 任紅艷．化學問題解決及其教學的研究［D］．南京師范大學課程與教學論專業博士論文，2005

［2］ 皮連生．學與教的心理學［M］．上海：華東師范大學出版社，1997

［3］ 王志文．高考化學復習中課堂提問的藝術［J］．現代閱讀，2011，（4）：139