一、主題與背景
“疑”是思維的開端,古人說:“學則須疑,疑則有問”,疑問是發現之母,是創新思維的火花,是追求進步的強大動力。“學貴知疑,小疑則小進,大疑則大進。”知識始于問題,敢于提問、善于提問的“問題意識”是科學素養的核心。但是中學生受生理、心理、知識水平和社會經歷等等的限制,缺乏敏銳的觀察力,不善于發現問題,所以教師在化學教學中需要創設富有挑戰性的問題情境,幫助學生從問題的一步步展開中進行學習,留給學生以主動探究、自主學習的時間和空間,注重學生的長遠發展,這是落實新課程的設計思路,真正體現化學課程的時代特色的基本要求。
二、情景描述
【場景1】
在《氯氣》教學中,筆者是這樣創設問題情境的:1915年4月22日下午5時,在第一次世界大戰兩軍對峙的比利時伊珀爾戰場,趁著順風,德軍一聲令下開啟了大約6000只預先埋伏的壓縮氯氣鋼瓶。霎時間,在長約六公里的戰線上,黃綠色的云團飄向法軍陣地。毫無準備的英法士兵猝不及防,眼看著黃綠色的氣體涌來,先是咳嗽,繼而喘息,有的拼命掙扎,有的口吐黃液慢慢躺倒。德軍共施放氯氣18萬公斤,使協約國1.5萬人中毒,5000人死亡,這就是戰爭史上的第一次化學戰。從此,化學戰作為最邪惡的戰爭被寫入了人類戰爭的史冊。接著筆者提問:這些說明氯氣有哪些性質?怎樣防止氯氣中毒?這樣巧設引言,將學生饒有興趣地引到氯氣的性質學習上來。
【場景2】
在《原電池》的教學中,筆者先按照以下步驟演示實驗:
(1)用一個干電池接電流計,指針為什么偏轉?偏轉方向與電流方向有何關系?
(2)用一塊銅片和一塊鋅片平行地浸入盛有稀硫酸的燒杯中,有什么現象?
(3)用一塊銅片和一塊鋅片貼在一起浸入盛有稀硫酸的燒杯中,有什么現象?為什么銅片上有氣泡?
(4)用一根石墨棒和一塊鋅片貼在一起浸入盛有稀硫酸的燒杯中,有什么現象?
(5)在導線中間接入一個電流計,檢驗電子的通過以及判斷電極的名稱。
隨著實驗的開展和深入,創設下列問題情境:
(1)電子為什么從鋅片流向銅片?
(2)從氧化還原的角度分析兩極各發生了什么反應?
(3)從能量轉換的角度分析原電池是一種什么樣的裝置?
課堂的最后又聯系實際來創設下列問題情境:
(1)請觀察教室的鐵皮門上,什么地方出現了銹斑?為什么?
(2)我們學校門口立在地上的鐵柱(用來禁止外來車輛亂停放)在什么部位最容易生銹?能否用今天所學的知識來解釋?
(3)家中炒過咸菜的普通鐵鍋未洗干凈,次日就會出現銹斑(或者切過咸菜的菜刀容易生銹),這是為什么?
【場景3】
《乙酸》一節中,乙酸與乙醇的反應是教學的重點,也是教學的難點,若直接給出乙酸、乙醇的斷鍵方式,要求學生去記、去背,效果不一定好,而且在學生心中沒有說服力,難以融會貫通。筆者創設以下一系列的遞進式問題情境,力求幫助學生深刻理解酯化反應機理:
1.結合實際和反應事實,比較CH3COOH、CH3CH2OH中各種氫原子的反應活性;
2.由問題1的結論以及酯化反應的定義得出CH3COOH與CH3CH2OH反應生成水的幾種斷鍵方式;
3.這幾種不同的斷鍵方式的關鍵是氫離子的來源,如何確定氫離子的來源?
……
三、問題討論
(一)什么時候最適宜創設問題情境
場景1利用引人入勝的化學戰爭相關資料,以提出問題的方法導入教學內容,使學生在學習新知識前產生問題,引發思考,這對激發學生的學習興趣,鞏固所學知識,活躍課堂氣氛,有很大的作用,同時給學生留下懸念,為講授新課埋下伏筆。這被稱為引入式問題情境。
但是,引入式情境可以說只是曇花一現,并沒有真正將主要知識落實,最關鍵的是在課堂教學過程中,針對主要知識點創設即時性問題情境,使學生始終保持濃厚的學習興趣。如場景3在講到酯化反應機理這個重要知識點時,適時地創設問題,學生對幾種不同的斷鍵方式進行討論,激起學生認識、分析、解決問題的欲望,撥動學生的心弦,點燃好奇之火從而培養學生探索知識的積極性和主動性,最終,落實知識的同時,也鍛煉了學生的思維能力,提高了學生的質疑能力。
對于化學知識的掌握和熟練運用,學生課余的復習與預習是很重要的,所以如何讓學生以較大的熱情投入課余學習是教師要認真研究的。當前學生用很多時間忙于完成作業,沉浸于題海中。筆者認為,教師在課堂結束之際,積極創設懸念性問題情境,使學生帶著問題去研究、探討,是提高課余學習熱情的有力手段。綜上所述,創設問題情境可以在課堂的每時每刻,只是不同的課題,有不同的側重、不同的作用。從學生反饋的信息來看,引入式的問題情境和懸念性的問題情境更多的是教師的教學藝術,即時性的問題情境具有更大的持久性和實效性,這也是教師實施情境教學的核心所在。
(二)用什么方式來創設問題情境
1.利用化學實驗來創設問題情境,培養質疑的興趣
化學實驗以其直觀性、形象性為學生提供了豐富的感性信息,因此利用實驗設置問題情境,引導學生通過實驗獲得感性信息去思考問題、分析問題。例如場景2,在一系列的化學演示實驗中,學生獲得了大量的感性信息,內心深處渴望從事物的表面現象得到實質性的解釋。這極大地提高了學生的學習興趣,使學生能主動地去探究事物發展的內因,幫助學生尋找新知識去解決心中的疑難問題,真正做到學有所獲,學有所用,最終培養了學生質疑的興趣。
2.利用知識的遷移來創設問題情境,體驗質疑的樂趣
“遷移是指一種學習對另一種學習的影響。”知識的遷移是將所學知識應用到新的情境,解決新問題時所體現出的一種素質和能力,包含對新情境的感知和處理能力、舊知識與新情境的鏈接能力、對新問題的認知和解決能力等層次。利用知識的遷移來創設問題情境,實現知識點之間的貫通理解和轉換,有利于構建知識結構網絡,提高解決問題的靈活性和有效性。但是知識的遷移存在負遷移(即一種學習對另一種學習的干擾作用),所以教師要對問題進行樣式變換,目的是轉換問題的呈現情境和樣式,以使其與學生所構建的認知結構相接近或相反,使學生充分體驗質疑的樂趣。
3.創設出奇制勝的問題情境,是學生質疑的動力所在
創設問題情境力求在平凡中一針見血。教師努力在學生思考的不經意間、忽略處或司空見慣中積極創設問題情境,讓學生深刻體會到“不是我做不到,只是我沒想到”的科學境界,鼓勵學生在平時的學習、生活中努力發現問題,積極比較、分析、歸納,逐步構建自身的整體素養。
4.創設環環緊扣的問題情境,體現質疑的魅力所在
場景2、場景3中創設了環環緊扣的問題情境,解決這些問題需要學生的思維一直處于積極狀態,進行深入的思考和激烈的討論,同時,教師及時引導、幫助學生分析、解決問題。環環緊扣是“質疑”的魅力所在,是學生堅持質疑,敢于發現問題、提出問題的動力所在。
(三)如何判斷學生質疑能力的提高
1.學生在課堂上參與討論的積極性,是敢于質疑、善于質疑的有力表現
場景3中,學生在討論氫原子的活性時候,大多數認為CH3—CH3不與鈉反應,而乙醇可以與鈉反應,說明醇羥基中氫原子活性大。此時有同學說:“醇與鈉反應容易,這并不能說明生成的氫氣的氫原子就是來自羥基,可能由于羥基的作用使得甲基上的氫原子容易與鈉反應,這也是有可能的。”該生接著說:“應該用CH3CH2OD與鈉反應,再驗證生成的是H2還是D2,從而得出醇羥基中的氫原子活性比甲基中的氫原子活性大。”這說明學生的質疑能力是否提高,關鍵是在討論中是否有新問題、新假設的層層出現。同時,教師要給予必要的啟發、鼓勵和充分而及時的肯定,學生質疑的興趣會更大、思考的問題會更全面,思維的敏銳性和批判性才能得到切實的鍛煉,這也正是學生“質疑”的最好歸宿。
2.學生在課后能積極與教師交流想法、質疑課堂內容,是質疑能力提高的有力證明
師生之間、同學之間討論問題,互相交流想法、意見,是再現課堂教學情景、落實課堂教學內容的有力手段,是學生提高質疑能力的主要途徑。學生在課堂上有時會緊張或存在思想的惰性,可能會難以發現問題、較少對問題情境產生質疑,但是在課余的練習、思考中發現與課堂的分析有矛盾,這時候,若能與教師進行交流、質疑課堂教學內容,這無疑是能力提高的有力證明。
3.學生在考試中能大膽發表自己獨到的見解,是質疑能力有所提高的另一表現
在平時的測試或練習中,經常有同學出現“答非所問”的現象,如在選擇題的括號中填空上自己的答案,單選題中寫上兩個甚至三個選項,尤其在實驗設計中,多數同學會寫出自己獨到的見解,這體現了該學生的自信心,也體現了他自身質疑能力的提高。
四、詮釋與研究
創設引入性、即時性、懸念性問題情境,依據化學學科特點和中學生的心理特點,在教育教學的過程中積極培養學生的質疑能力,鍛煉科學探究精神,提高整體素養,是中學教育教學的主要目標。質疑與創新,事關中華民族的興衰,是社會對未來人才的需要,是學生成為棟梁之材的基石。雖然,在將來不是所有的學生都搞科學研究、成為科技精英,但是作為社會上的普通一員,也需要在平凡的工作崗位上積極質疑和努力創新,力盡所能地推動社會的發展和人類的進步。人的質疑意識的形成和質疑能力的提高,首先就要在學生時代(尤其在學校里面)得到長期而有效的培養與鍛煉,這也是學校順應社會發展、切實落實新課程改革目標、一切為了學生未來發展需要的具體做法。
(責任編輯 羅 艷)