淺談初中化學新授課中的問題設計

龔雪冰

（南京曉莊學院附屬中學 江蘇 南京 210011）

化學問題設計的核心思想應是突出 “有效”，何為“有效問題”？即“使學生能夠積極組織答案并因此而積極參與學習過程 （Chuska，1995；Wilen，1991）”。 此外在2008年10月筆者所進行的有關(guān)“化學問題設計”的教師問卷調(diào)查中，教師們對“在課堂教學中問題設計有效性的主要指標有哪些？”也提出了自己的理解，主要內(nèi)容有：“能否更好的達成教學目標；能否符合學生的認知規(guī)律；能否對學生的思維方式產(chǎn)生影響；能否激發(fā)學生的學習興趣；能否促進學生的知識遷移”等等。如何實現(xiàn)這些指標？下面就根據(jù)化學學科的特點，通過具體的教學案例來具體說明化學問題設計的一般策略。

一、明確目標 進行設問

問題設計是以教學目標為導向的教師活動，所以在進行問題設計之前首先要明確本節(jié)教學內(nèi)容的教學目標是什么（主要是確定講什么），在這個過程中教師根據(jù)實際需要可以適當增加、壓縮和拓展原有的教學目標（主要是確定講到什么程度），然后再思考將每個教學目標所指定的教學內(nèi)容可以通過哪些“問題”來達成。這樣做可以保證問題設計有章可循，防止問題設計的隨意性和刻板性。

例如，九年級化學上冊單元四的課題3——“離子”這一教學內(nèi)容，在人教版的《九年級化學上冊教師教學用書》中對這一教學內(nèi)容所確立的其中一個教學目標是“初步了解核外電子是分層排布的”。但從教材的內(nèi)容上看，除了描述“核外電子是分層排布的”之外還提到“核外電子排布與元素化學性質(zhì)之間的關(guān)系”，顯然在教學中應當增加 “核外電子排布與元素化學性質(zhì)之間的關(guān)系”這一教學目標。那么如何通過“問題”來實現(xiàn)這一目標？有些教師采取的策略就是直接利用教材中的表4—4（見圖1）進行設問：從此表中你能獲取哪些信息？之后教師進行總結(jié)，最后得出元素的化學性質(zhì)與最外層電子數(shù)關(guān)系密切。這樣的“問題設計”的確是落實了“核外電子排布與元素化學性質(zhì)之間關(guān)系”這一教學目標，但存在的最大問題就是學生無法發(fā)揮自身的主觀能動性去對核外電子的排布形成規(guī)律性的認識和理解，而完全是在教師的傳授之下認識和記得的。這種“認識和記得”是不利于學生后面關(guān)于 “離子的形成”、“元素化合價”以及“離子化合物形成”的學習，也不利于將來進入高中后相關(guān)內(nèi)容的學習。顯然在這一環(huán)節(jié)上教師的設問就顯得蒼白無力了。

圖1一些元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖

基于以上認識我對“核外電子排布與元素化學性質(zhì)之間的關(guān)系”這一教學目標進行了拓展，即，“認識核外電子排布的基本特點”。為達成這一教學目標在教學資源上我選擇了元素周期表中前18號元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖（見圖2）展現(xiàn)給學生，而棄用表4—4（見圖1），并設計了如下七個問題：

圖2元素周期表中前18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖

①觀察圖表，從中你發(fā)現(xiàn)了哪些規(guī)律？

②根據(jù)所得規(guī)律，想一想鈣原子、鉀原子（給出原子結(jié)構(gòu)示意圖）應該在表中的什么位置？

③根據(jù)規(guī)律氦原子的最外層上只有2個電子，應該放在表中的第二縱行，但為什么卻放在第八縱行？

追問：對稀有氣體元素的核外電子排布你有怎樣的認識？

④觀察圖表，除了稀有氣體元素外，其他元素的原子是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)嗎？為什么？

⑤在這些不是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子中，樓梯線將表中元素分成了哪兩類？其最外層電子數(shù)有什么特點？

⑥如何使這些不是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子變成相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)？

⑦由此你發(fā)現(xiàn)在不是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子向相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變過程中與什么最為密切？

在這七個問題的引導下學生逐步明白了元素周期表中電子排布的基本規(guī)律，體會到核外電子排布與元素化學性質(zhì)之間的關(guān)系，同時還知道金屬元素、非金屬元素最外層電子數(shù)的特點，它們是如何得失電子形成相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)等知識。更為重要的是這一教學目標的落實還為以后關(guān)于“離子的形成”、“元素化合價”以及“離子化合物形成”的教學作了很好的鋪墊，有效降低了學生對后續(xù)知識學習的難度，因為這些知識的學習都要涉及到有關(guān)最外層電子數(shù)。

二、把握起點 有效設問

問題設計的切入點應以學生的“學習起點”為依據(jù)，有關(guān)學生的“學習起點”，華師大卜玉華教授將其分成了兩類，即“教學內(nèi)容所提供的‘可能起點’，以及學生發(fā)展的現(xiàn)在狀態(tài)和潛在狀態(tài)所暗示的‘現(xiàn)實起點’”，認真分析和把握“可能起點”和“現(xiàn)實起點”是教師進行有效設問的基礎和保障。主要基于以下兩個原因：

原因一：

教材內(nèi)容的編寫通常是考慮學生一般的、共同的認知發(fā)展規(guī)律，而且具有高度的概括性和抽象性，但它無法顧及真實狀態(tài)中教師所面對的具體的一群學生的水平與能力，所以說教材只是為問題設計提供了一個“可能起點”，這個“可能起點”既可能是超越學生的“現(xiàn)實起點”，也可能是低于學生的“現(xiàn)實起點”，在時下各個學校普遍存在的快、慢班的情況下就更容易出現(xiàn)這種狀況。如果教師嚴格按照教材內(nèi)容的邏輯順序進行設問，是很難適應某些特定學生的認知發(fā)展和心理發(fā)展，還可能會造成不是難點的教學內(nèi)容當成教學難點來教，是難點的教學內(nèi)容卻一帶而過，無形中增加了學生的學習負擔。因此教師必須要深入理解和挖掘教材，研究教材對知識內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，思考這種呈現(xiàn)方式是否適合自己學生的認知和心理特點，是否能形成強烈的認知沖突，是否有利于學生的學習，是否是學生學習難點等等，通過對教學內(nèi)容合理的整合和分解，適當?shù)难堇[，設計出恰當、有效的問題以更適合學生的“現(xiàn)實起點”。顯然教材只是教師進行問題設計的一種教學資源，而不應是控制和規(guī)范問題設計的典范，同時這也體現(xiàn)了化學新課程所強調(diào)的教師不再是課程任務的執(zhí)行者，而是課程任務的開發(fā)者這一理念。

原因二：

“現(xiàn)實起點”就是指學生對即將學習的內(nèi)容已具備的先備知識。美國著名的教育心理學家奧蘇貝爾曾說過：“影響學生學習的首要因素是他的先備知識”，可見高一級的學習要以原有的知識、技能和情感為基礎，這樣學生才有了意義學習的心向。所以教師一定要認真分析學生對即將學習的內(nèi)容已具有的知識水平與技能和可能的知識盲點、學生所貯備的知識與所授內(nèi)容之間的距離、學生對所要學的知識內(nèi)容所具備的情感、心理上的因素和學生可能的易錯點。在充分了解學生的基礎上，才能構(gòu)建一個更為合理、有效的問題，讓學生的學習在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)進行，做到因材施“問”，也就是通常所說的問題設計要有針對性。

案例：九年級化學上冊單元五的課題1——“質(zhì)量守恒定律”

這節(jié)教學內(nèi)容，教材為我們提供了一個如圖3所示的內(nèi)容呈現(xiàn)的邏輯順序。不難看出教材的內(nèi)容呈現(xiàn)方式是一種“歸納式”的教學思路，是一種“上位學習”。通過兩個實驗歸納出化學反應前后“總質(zhì)量守恒”，得出質(zhì)量守恒定律，再通過兩個“不守恒”的實驗來分析和理解化學反應前后為什么會出現(xiàn)“不守恒”的現(xiàn)象，最后用微觀解釋來升華和強化質(zhì)量守恒定律。教學的重點是“質(zhì)量守恒定律”和“微觀解釋”，教學的難點是“微觀解釋”。

圖3 關(guān)于“質(zhì)量守恒定律”的教材思路

通過教材分析發(fā)現(xiàn)，在學習本節(jié)內(nèi)容之前教材在第四單元——“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”就已經(jīng)較為系統(tǒng)的介紹了有關(guān)“物質(zhì)構(gòu)成”方面的知識，是有一定的理論基礎的，因此，從得出“質(zhì)量守恒定律”這個角度來說，學生利用“微觀”的途徑去收集證據(jù)比利用“化學實驗”的途徑去收集證據(jù)更容易、更有效，所以學生認知的難點其實并不是質(zhì)量守恒定律的“微觀解釋”，而化學反應前后“單一”物質(zhì)的質(zhì)量變化和“開放體系”、“密閉體系”才是學生的兩個思維難點。

圖4 關(guān)于“質(zhì)量守恒定律”新的教學思路

基于以上兩點考慮筆者設計了如圖4所示的教學思路。先通過“你認為化學反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量如何變化”這個問題由學生從“微觀”的角度去解釋化學反應前后物質(zhì)總質(zhì)量不變的原因，這樣就為下面的實驗探究提供一個固定點和落腳點，然后通過由四個化學實驗所提出的兩個問題“（1）四個實驗為什么會出現(xiàn)三個不同的結(jié)果？（2）為什么實驗一要在一個密閉的容器內(nèi)進行，可以敞口實驗嗎？”和一個改進實驗（如圖5所示）的“下位學習”過程中得出質(zhì)量守恒定律，從而有效化解了學生認知脈絡中原有的兩個思維難點所帶來的學習困惑。

這些問題的設計不僅僅是得出“質(zhì)量守恒定律”，更為深層次的是制造認知沖突和懸念，讓學生在收集證據(jù)的過程中充分利用四個在化學反應前后有質(zhì)量增大、減小和不變；有開放體系和密閉體系的化學實驗進行自我反思和評價，有效激發(fā)學生學習欲望，并能主動的去解決問題，然后利用學生設計的改進實驗將“不守恒”變成“守恒”來進行論證，逐漸明白為什么在化學反應前后會出現(xiàn)質(zhì)量增大和減少的情況、為什么有的實驗需要在密閉體系中進行，有的實驗卻可以在開放體系中進行。

此外綜觀這一教學過程，也充分體現(xiàn)了學生對知識的認知是在一種探究、體驗的過程中通過“自我診斷、自我激勵、自我調(diào)控和自我改進”來實現(xiàn)知識的動態(tài)生成，而不是老師強加于學生。這有助于提高學生自我學習和合作的意識和能力，逐漸地把學生對質(zhì)量守恒定律的認識從感性帶到理性，從表面深入到本質(zhì)。

三、適時留白 彈性設問

圖5 改進實驗

在平時的教學過程中常會出現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象，就是問題靜態(tài)預設有余，動態(tài)生成不足，缺乏對學生的主體性尊重和教師的創(chuàng)造性體現(xiàn)，表現(xiàn)出問題設計的機械性。這主要是指教師過分受制于課前的問題設計，沒有留有一定的允許甚至是促使“即時生成性問題”誕生的時間和空間，導致在教學中一旦出現(xiàn)偏離問題設計原有軌跡的情況，就立刻給予修正，生怕出半點紕漏。雖然這有效保證了問題式學習的嚴密性和完整性，但卻忽略了課堂教學過程中學生思維狀態(tài)的非線性、偶然性和復雜性。

其實從某種程度上講，教學的精彩之處正是在于教學的非預見性，它有畫龍點睛之功效，也充分體現(xiàn)了教師的教學智慧。此外“問題連續(xù)體”理論也告訴我們，最高能級的“問題”應該是學生自己生成、超乎教師預期，同時又能夠激勵學生主動地去多角度探究，這才是最具有創(chuàng)造性的，也是問題設計的最終目的和最高境界，當然這對教師自身素養(yǎng)的要求也是最高的。

記得筆者在復習酸堿中和反應時，當我向滴有無色酚酞的鹽酸中滴加氫氧化鈉溶液時，溶液始終不變紅，當時就有學生提出“為什么氫氧化鈉溶液沒有變紅？”，于是我就趁機發(fā)問：①你能分析其中可能的原因嗎？②如何設計實驗來驗證你的想法？學生頓時熱情高漲，開始七嘴八舌起來，是不是無色酚酞失效了？是不是氫氧化鈉溶液變質(zhì)了？是不是與氫氧化鈉溶液的濃度有關(guān)？是不是藥品拿錯了？等等。所以教師在進行問題設計時中要留有和允許“即時生成性問題”誕生的時間和空間，讓課堂教學在確定和不確定之間動態(tài)演進，充分發(fā)揮學生的主體性，只有學生自己發(fā)現(xiàn)的問題才是學生最為感興趣的問題，這也體現(xiàn)了教師對學生主體性的切實尊重。

針對以上有關(guān)新授課中化學問題設計的一般策略，概括起來就是教師在進行問題設計時要做好以下兩個方面的工作：第一，要研究學生對新材料是否具有起碼的認知結(jié)構(gòu)（能不能的問題）。具體來說就是要了解學生對學習內(nèi)容具備了哪些相關(guān)的基礎，這主要包括基礎知識、基本技能和化學學科的基本思想、方法，還存在哪些思維障礙和知識盲點，在學習過程中可能會出現(xiàn)什么問題等等。第二，要研究學生是否具有同化、順應新材料的心向（愿不愿的問題）。如果以上兩個方面的工作認真落實好了，那么在課堂教學中一定會提升課堂教學的有效性。

［1］ ［美］加里·D·鮑里奇著，易東平譯，吳康寧審校．有效教學方法（第 4 版）［M］．南京：江蘇教育出版社，2002

［2］ 課程教材研究所化學課程教材研究開發(fā)中心編著．化學九年級上冊教師教學用書（第3版）［M］．北京：人民教育出版社，2007

［3］ 卜玉華．試論課堂教學設計的“可能起點”與“現(xiàn)實起點”［J］．課程·教材·教法，2007，（4）：22-24

［4］ 汪鳳炎，燕良軾主編．教育心理學新編［M］．廣州：暨南大學出版社，2007

［5］ 畢華林等編著．化學新教材開發(fā)與使用［M］．北京：高等教育出版社，2001

［6］ 龔雪冰．適度演繹教材 賦予課堂新的生命力——“質(zhì)量守恒定律”的教學案例［J］．中學化學教學參考，2008，（4）：21-23