“問題解決”教學模式在《化學與生活》中的應用

成 華

（南京市第六十六中學 江蘇 南京 210037）

我國傳統的教學模式主要以教師課堂講授為主，學生在課堂中被動地接受知識，這樣就造成了學生在課堂教學中只會回答問題，而不會主動提出問題，更不要說解決實際問題了。這與新課標的要求是相違背的，新課標要求“教師在教學過程中要注意引導學生質疑、調查、探究、培養學生的獨立性和自主性，轉變學生的學習方式”，提高學生在課堂中解決問題的能力已經成為我國教育改革的迫切需要。

高中化學新課程設置中，選修為6個模塊：《化學與生活》、《化學與技術》、《化學反應原理》、《物質結構與性質》、《有機化學基礎》、《實驗化學》，其中我所在學校高二年級化學選修的是人教版的《化學與生活》，它的課程目標是：“了解日常生活中常見物質的性質，探討生活中常見的化學現象，體會化學對提高生活質量和保護環境的積極作用，形成合理使用化學品的意識，以及運用化學知識解決有關問題的能力。”這就要求我們教師在這部分化學知識講授時，課堂上不能一味地向學生灌輸知識，而應該結合《化學與生活》的知識安排，重新組織教學，要讓“問題解決”成為課堂教學的核心，促進學生勇于提出問題并積極思考和探索問題的解決方法，使之成為一種教學模式。

“問題解決”教學模式是一種以問題為主線，引領學生以探究合作的方式在問題解決過程中領悟知識、發展能力、培育情感的教學方法。該教學模式強調以問題解決為核心，多種學習途徑相結合，發揮學生的學習主動性，使本來枯燥、抽象的知識學習變成生動的問題的探索和解決過程，是符合新課程理念的。為了更好地將“問題解決”教學在高中化學選修課的課堂教學中推廣開來，現將本人應用該教學模式的教學實踐思考如下，請同行們批評指正。

一、認真分析透《化學與生活》的教學內容

新課程人教版選修教材《化學與生活》作為《高中化學課程標準（實驗）》所規定的6個選修模塊之一，以學生的生活經驗為基礎，旨在通過貼近生活和社會實際的課程內容的學習，促使學生了解與化學有關的環境、能源、健康等社會問題，認識化學作為一門實用和創造性的科學對人類生活的重大作用，從而形成正確的價值觀。

《化學與生活》模塊設置了三個主題：化學與健康、生活中的材料和化學與環境保護，這樣的切入點讓學習者倍感親切，原來化學就在我們身邊，就在我們的生活里，生活離不開化學。

新課程的一大理念是提倡學生親自“做科學”，也就是親自進行科學探究，學生通過積極、能動的科學探究活動來掌握科學知識，受到科學過程和科學方法的訓練，在此過程中，理解科學，從而形成和提高自身的科學素養。為了達到這一目標，《化學與生活》教材中的化學實驗加強了探究性實驗的力度，具體表現為以下4個方面：一是增加了探究性實驗的比例；二是在一些驗證性實驗中溶入了探究性實驗的成分，例如人教版第7頁“淀粉的水解”這個實驗采取的就是這一形式；三是將驗證性實驗作為探究活動的最基本形式，配合思考與分析，以達到探究目的，例如人教版第20頁“維生素化學性質的探究”等實驗；四是增設實驗設計的教學內容，例如人教版第37頁“抗酸藥成分的探究”等實驗對學生的科學素養提出更高的要求，這樣的實驗在人教版最多且實驗設計要求較高。

《化學與生活》旨在引導學生以生活問題為線索，學習與化學相關的生活知識，又學習與生活密切相關的化學知識，以及運用化學知識和科學方法分析、解釋和處理生活問題的能力。在選修1《化學與生活》的課堂教學中依托“化學實驗探究”為載體進行應用“問題解決”的教學模式是可行的。

二、設計好“問題解決”教學模式的應用步驟

以人教版《化學與生活》第三章第一節《合金》的教學為例，談談“問題解決”教學模式的應用。

1.創設情景，提出問題

在《合金》的教學中有一個“實踐活動”是通過調查或實驗設計：確定易拉罐的主要成分。這塊內容學生是十分感興趣的，而我們教師往往因為教學進度緊等原因沒有給學生充分思考，就結合鋁或鐵的性質侃侃而談地把知識傳授給了學生。我們在教學中可以設置這樣的情景：“大家都喝過汽水，你能說說易拉罐裝的有哪些飲料，可是，你知道易拉罐是什么金屬材料嗎？”

利用學生的生活經驗來設置學習情景既簡潔又顯得真實、自然，使學生感到非常熟悉，產生濃郁的興趣。學生馬上會有：（1）易拉罐可能是鋁制的，因為易拉罐很軟的，手輕輕一捏就癟了。（2）如果易拉罐是鋁制的，如何判斷金屬鋁的存在？（3）可是有些易拉罐上明明標的是鋼，而鋼是鐵合金，這又如何證明？學生會帶著一系列上述問題急切地想探究這些問題的答案。

2.分析問題，提出假設

在提出了一系列問題后，教師展示一塊鐵，一塊鋁，讓學生對比其顏色、硬度。學生經過仔細觀察、思考后認為：易拉罐應該是鋁鐵合金的假設。接著，教師發問“鐵和鋁作為金屬具有許多相似的化學性質，你如何判斷？”學生很快又做出假設：“如果易拉罐含鐵，可以用磁鐵吸住嗎？如果易拉罐含鋁，可以與NaOH溶液反應產生氣泡嗎？”因為學生已掌握了部分鐵和鋁的物理性質和化學性質，是可以做出上述假設的。

3.實驗驗證，獲取事實

在學生提出易拉罐應該是鋁鐵合金的假設后，教師引導學生采用物理方法，或采用化學方法來加以實驗設計并進行驗證，獲取事實。

取一個易拉罐剪開平展，用砂紙打磨，再剪成條狀，作為實驗樣品。

實驗內容 實驗現象 實驗結論1.用磁鐵來吸附樣品。 樣品可以被磁鐵吸引。 該易拉罐中一定含有鐵。2.在裝有樣品的試管中加入一定溶質質量分數的鹽酸；向反應后的溶液中加入一定量的NaOH溶液。開始反應慢，片刻后反應加快，有細密的小氣泡連續生成。反應完后，溶液呈淺綠色。加入NaOH溶液后，產生白色沉淀，最終變成紅褐色沉淀。該易拉罐中一定含有鐵。3.在裝有樣品的試管中加入一定溶質質量分數的NaOH溶液。可以看到有氣泡生成，并伴隨著黑色顆粒狀物質沉在溶液中。靜置后，黑色物質變成紅棕色。該易拉罐中也含有鋁。

4.綜合判斷，解決問題

根據上述實驗的現象，學生可以作如下綜合判斷：實驗2中，剛開始反應慢的是因為易拉罐表面有一層金屬氧化物，酸是先與其反應，再與內層的金屬反應的；生成淺綠色的化學反應為Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；白色沉淀是 Fe（OH）2；生成紅褐色沉淀的化學反應式為 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3；實驗 3 中，生成的氣體是 H2發生的化學反應是 2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；黑色的物質可能是鐵，紅棕色的物質可能是氧化鐵。該實驗表明易拉罐中既有金屬鐵的性質，又有金屬鋁的性質。這樣學生就不難得出結論：該易拉罐的主要成分是鋁鐵合金。

5.應用新知，提出問題

學生在了解易拉罐的主要成分是鋁鐵合金后，教師可以提供以下信息：“食用鋁含量超標的食品，鋁會在人體內不斷地累積，引起神經系統的病變，干擾人的思維、意識和記憶功能，嚴重者可能癡呆。攝入過高的鋁，還可能導致沉積在骨質中的鈣流失，抑制骨生成，發生骨軟化癥。據專家介紹，同樣面對鋁超標的食品，兒童要比成年人更容易受到傷害。”

學生在獲得上述信息后，一定會提出問題：“鋁鐵合金的易拉罐中鋁的含量是多少？會不會影響人的身體健康？”教師加以引導學生想一想：“怎樣測定上述易拉罐材料中鋁的質量分數？”

教師組織學生進行小組討論，進行實驗設計。作為一名高中學生定性分析的能力具備后，我們更應該培養其定量分析問題的能力。

同學們經過討論，設計出兩種實驗方案：

【方案一】

取表面打磨后的樣品m g，加入裝有足量熱氫氧化鈉溶液的燒杯中，充分反應后過濾，將固體洗滌、干燥、稱量，得到固體質量為n g。通過樣品質量的減少來測出樣品中鋁的質量，進而得出鋁在樣品中的質量分數。

【方案二】

取表面打磨后的樣品放入如下裝置中進行實驗：

通過測出實驗中進入量筒內水的體積來測出鋁與過量的NaOH溶液反應生成H2體積，進而計算出樣品中鋁的質量及其在樣品中的質量分數。

三、根據教學實際效果，及時進行教學反思

學無定法，教無定式。任何教學模式都有它的適用范圍和開發資源，所以要求教師要根據教學實際效果，用時進行教學反思。

1.學生能提出問題是“問題解決”教學模式的關鍵環節

教師創設多種教學情景，激發學生強烈的好奇心和探索愿望，學生才有可能自發地提出各種各樣的問題。

在此環節，教師應該做到：創設情景要新穎，要結合學生的生活實際，可能的話，還要知曉一些學生中的熱門詞匯，如：“天宮一號”、“Hold 住”、“有木有”、“見證奇跡的時刻到了”等等。這樣就能吸引學生的眼球，抓住他們的心，注意力自然就在你的課堂上了。

此外，根據維果茨基的“最近發展區”的理論，教師要在創設的問題情境中“預設”學生已有的知識經驗和能力水平，設置認知臺階，學生內在的潛能逐漸被挖掘出來了。

2.學生分析問題時要堅持多樣化交流

亞里士多德說過：“如果我有一蘋果，你有一個蘋果，交換一下，還是你有一個蘋果，我有一個蘋果。假如我有一種想法，你有一種想法，交換一下，每個人都有了兩種想法。”這就要求教師在課堂教學中要給學生思考的時間，再鼓勵其進行交流，不能只把學生當作是一種填充知識的容器，而應該是一支需要熱情去點燃的火把，要去充分調動學生學習的主觀能動性。學生只有進行多種形式的交流與討論，才能水到渠成地將問題解決。

3.突破固有局限，開發新的應用領域

由于本文中的“問題解決”教學模式只是以“化學實驗探究”為載體進行應用，對于《化學與生活》中其他部分的知識還未做嘗試，故存在一定的局限性。

面對其固有的這種局限性，教師應認真學習教材，研究“問題解決”教學模式的應用空間以及“問題解決”教學模式與其他教學模式整合的可能性。在課堂教學中，根據教學需要，靈活調整，及時把握課堂上生成的教學契機，不斷創設問題情景，驅動教學，讓學生在“問題解決”中掌握知識并進行運用。