問題學習法嘗試——以“原電池”教學為例

張 平

（丹江口市一中 湖北 丹江口442700）

李政道博士曾經說過：“最重要的是會提出問題，否則將來就做不了第一流的工作”。 《走進新課程》在序言中強調“創設能引導學生主動參與的教育環境，激發學生的學習積極性，培養學生掌握和運用知識的態度和能力”， 從上述要求可以看出新課程更加重視綜合素質的培養，素質教育的核心是創新，創新的核心是思維，思維的核心是問題。

古人云：“學而不思則惘，思而不學則怠。 ”只有把學和思有機地結合起來，以學引思，以思促學，才能相輔相成，相互促進。 問題學習法就是以問題為主線開展活動的學習。 問題是學習活動的開端，是貫穿學習過程的主線，一切學習活動均圍繞問題而展開。 問題學習是一種教學的元模式，更是各種教學模式中不可或缺的特征形式。 問題教學法中，學生將教材的知識點以問題的形式呈現出來，在探索解決問題的思維活動中、尋求答案的過程中，掌握知識、發展智力、培養技能，進而培養學生自己發現問題解決問題的能力。 運用問題學習法，從培育學生養成勤于探究、善于思索的好習慣入手，會取得事半功倍的效果。 人教版新課程《化學能與電能》一節“原電池原理” 的課堂教學中， 我們以新課程理念為指導，遵循“問題學習法”的基本原則，采用以問題為主線的方式開展教學活動，取得令人意想不到的效果。 后面將本節課所做的嘗試做一介紹。 遵循問題學習法的基本原則，教師按照四步驟進行了教學。

一、原電池原理的探索

1.醞釀問題

學生在預習和引入過程中， 可能就某些內容產生疑問，經過一定時間的醞釀，才可提出問題。 在本節課的教學中先以懷特太太鑲了兩顆不同金屬材料 （不銹鋼和黃金） 的牙齒， 引起頭痛的病例引發學生求知欲望，作為結合生活實例的問題主線。 教師進而用水果電池引起二級管發光， 創設能引導學生主動參與的教育環境，激起學生學習興趣。 然后用電流表代替二極管，通過電流表指針偏轉，將表層現象從深層次挖掘出來，激發學生的問題欲望。 但是此時，盡管學生胃口被吊起來，但還不能提出高質量、針對性的問題，所以緊接著通過一系列的對比實驗和課本知識介紹讓學生進入第二環節。

2.發現問題

它體現學生的主體地位；發現問題的過程不僅包含學生的知識素養， 也依據于學生的思維品質和學習習慣；發現問題要有最近的學習空間距（認知“沖突”）；從觀察實驗現象中發現問題是化學學科特點。 緊跟著教師讓學生分組進行鋅片與硫酸反應、 鋅銅分開與硫酸反應、鋅銅連接與硫酸反應、鋅銅由電流表連接與硫酸反應一系列實驗，學生通過一系列的實驗，思考逐漸深入，問題慢慢浮出腦海。 在此時教師不要將原理和結論拿出來，而是讓他們自己閱讀課本的解釋，再觀看原電池的動畫演示。 當學生經歷上述活動后，問題也清晰的反映出來。 此時，再讓學生分組討論，進入第三環節——本節課的高潮。

3.明確問題

學生明確“問題”的階段，既是一個學習的過程，也是一個不斷嘗試、不斷探索的過程。 在這一過程中，學生自己界定問題的存在，自主地分析問題情景，自主地構建解題思路和策略，有意識地進行自我監控。 學生按照要求討論完后，然后讓兩個小組集中提出問題，其他小組再作補充。 學生討論積極，提問踴躍，思維被充分調動起來，感覺自己成了學習的主人。 學生經過踴躍發言，積極補充，主要提出如下問題：（1）鋅失的電子為何不直接給氫離子，而要通過導線傳遞給銅？ （2）鋅銅連接后，銅片上為何會有氣泡，鋅片上氣泡反而很少或消失？ （3）電流表指針為何會偏轉？ 向哪邊偏轉？（4）電子為何不從溶液中“游”到銅電級？ 而要從導線中經過？（5）溶液里是否也有電流？ 導電的是什么物質？等等。 學生提出的問題也讓我們感覺眼前一亮， 這不正是本節課的重點、難點嗎？以前老師自問自答的問題，學生在這里自己提出，還是讓老師感到驚喜。 這里提的問題，很多老師以前不愿意涉及，還有一些不好解釋，或者涉及大學內容，不宜擴展。 實際上這些問題大都可以在學生已有經驗上得到解決， 當然有的問題學生可以自己思考解決， 有的問題需要老師提示才能解決。 問題提出后，學生、老師也明確了本節課的重難點，從而進入關鍵的第四環節。

4.解決問題

解決問題是尋找和接受信息、 回憶知識和方法、進行加工處理的過程，是一種較高層次的定向活動。 學生積極圍繞問題進行思維，最終構建和完善解題方案直至問題解決。 對于問題（1）、（2），通過前面的動畫演示，學生很快能得到鋅失去電子后，電子會均勻分布在金屬導體中。 通過提示他們，鋅片失電子后，周圍有大量的鋅離子。 學生馬上意識到氫離子接近鋅片會受到鋅離子的排斥，就像食堂買飯排隊一樣，氫離子會找一個人數很少的隊（即銅片）來排隊，自然鋅片上氣體減少，而銅片上反而有大量氣體。 這一問題的解決，也使學生突破了形成原電池為何可以使負極金屬腐蝕速率加快，以及產生氣泡的電極為正極這兩個難點。 問題（3），實際上已經基本解決，學生也自己能夠解釋指針偏轉是由于電子得失而引起的定向移動。 在這個問題的解決上，在提供一節干電池后，讓他們通過干電池與銅鋅原電池使電流表指針偏轉方向的異同，判斷該銅鋅原電池的正負極。 這樣就在已有經驗基礎上解釋了電流表指針偏轉和電子流動方向以及正負極之間的關系。 問題（4）、（5），實際上需要解決的是金屬導電和溶液導電的異同，把這一點挑明后， 學生馬上可以知道電子只能在金屬導體中傳導，而溶液中導電的是自由離子。 教師又提示：溶液中有太多的“鯊魚”（陽離子）可以俘獲電子，所以電子不能在溶液中“游泳”。 學生在這兩個問題解決后，對原電池閉合回路中的導電粒子印象非常深刻。 在這里進一步讓學生判斷溶液中離子的移動方向，突破原電池電路的導電粒子移動方向問題。

二、原電池的形成條件

學生在上述問題的解決過程中，完成了對于本節課重難點的突破。 而后教師再通過提問：“形成原電池，需要滿足哪些基本條件？如何設計實驗研究形成條件？”學生在思考、討論的前提下，提出固定其他條件，改變一個條件的研究方法。 我就以下面三個情景，指導學生分組實驗，讓學生總結原電池的形成條件。

情景1：

圖1

問題1：分析裝置有什么不同，原電池電極的要求？

情景2：

圖2

問題2： 觀察溶液的不同， 提出原電池溶液有何要求？

情景3：

圖3

問題3：電路有何要求？需要什么樣的化學反應才能形成電流？

上述四個情景實驗后，經過問題討論，學生馬上得到了原電池的形成條件：（1） 兩個活潑性不同的導電電極；（2）電解質溶液；（3）閉合回路；（4）自發的氧化還原反應。 最后回到課堂開頭的問題情境，讓學生解釋懷特太太的牙痛原因，并提出治病方案。 學生在實際問題的解決中，興趣盎然，思維異常活躍，順利達到本節課的教學目的。 課后的學情調查中，學生普遍認為本節課的課堂，收獲豐富，學會了思考問題和解決問題的方法。

上述問題學習法的課堂教學實踐過程中充分體現了： 各種有效的教學原理必須以有關的學習原理為基礎。 教學過程是教師與學生雙邊活動的過程，教學過程中教師是主導，學生是主體，從根本意義上說教的目的是為了學生的學。 學生在學習過程中，最重要的是在學習中學會思考、質疑，進而提出針對性的問題，最后解決問題。 在這個過程中讓學生體會整個思維過程及解決過程，體會學習的樂趣，增強他們解決問題的能力。 新課程教學中更加注重以可持續發展為目的，學生在已有的認知基礎上的學法感悟。 問題學習法讓學生在探索、解答中體會解決問題的全過程， 完成科學家的思維歷程，感受科學的發現、發展過程，逐漸形成完整的學習和解決問題的思維模式，構成個人可持續發展的基本要素。 但是問題學習法作為一種開放的、綜合的教學思維模式，有優勢，但不能包打天下，教師應該綜合采取多種教學方法，設法引起學生的興趣，提高教學和學生的學習效率。

三、教學反思

問題學習法充分調動了學生學習的主觀能動性，激起學生探索、學習的濃厚興趣，而興趣是最好的老師。 如果我們的課堂多設計這樣的情景，多開展這樣的探究，學生自然不會覺得學習枯燥無味。 探究活動盡管耗費時間和精力，有時還會影響教學進度，但是新課標要“用教材教學”而非“教教材”，所以只要我們堅持新課程理念，肯定可以取得滿意的效果。 當然，本節課學生也提出了一些難以解決的問題：（1）離子在溶液中如果定向移動，是否會出現如下情景，陽離子都到了正極，而陰離子都到了負極？ 如果那樣，瞬間分開兩邊溶液，會否兩邊溶液都帶電？（2）為何不是閉合回路就不會發生電子定向移動等？ 這些問題利用現有知識難以解釋，但是這些問題的提出，不正是說明學生思維被充分調動起來了嗎？ 教師不要怕被學生的問題難倒，有難題才激勵我們不斷學習充電，有難題才能激發學生的探索欲望。 當然教師在備課過程中要盡可能考慮全面，注意問題引導時發散和收斂的和諧。

［1］ 教育部基礎教育司.走進新課程［M］.北京：北京師范大學出版社：3-6，113-120

［2］ 吳煥云等.中學化學教學導論［M］.武漢：華中理工大學出版社，153-157，15-20