基于“生成效應”的化學問題設計的初步研究

邱兵（江蘇省南通市通州區實驗中學　江蘇南通　226300）

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基于“生成效應”的化學問題設計的初步研究

邱兵
（江蘇省南通市通州區實驗中學江蘇南通226300）

摘要：在化學教學過程中，化學問題的設計優劣對學生的學習效率和效果有著很大的影響，教學中每一個問題不是隨手拈來的，必須經過精心設計才行。化學教學中的問題設計應該注意什么？怎樣進行設計？文章基于生成效應，從化學問題的功能和設計原則進行了闡述。

關鍵詞：生成效應；化學問題的設計；功能；原則

生成效應（Generation effect），是教育心理學中非常重要的效應，也稱自我生成效應，是指在學習過程中，學習者對由自己理解、推理、演算、實驗等過程生成的信息的記憶效果，要明顯優于單純閱讀、提取現成信息所取得的記憶效果。對于學習化學等自然學科而言，生成效應更為重要。在化學教與學的過程中，問題是學生學習化學的興趣點，問題是教師和學生智慧的撞擊點，問題是學生與化學知識之間重要的交集點，問題是課堂有效進行的粘合劑和潤滑劑。問題的設計必須體現生成效應，問題在什么時機拋出；針對不同的學情，該設計什么樣的問題；不同的化學知識層次下，問題的結構有什么不同等等都值得思考和研究。

例如，在空氣中氧氣的含量測定一課中，很多老師在完成紅磷測定實驗后就立即會提出“能不能用木炭來替代紅磷完成測定的實驗？為什么？”的問題，其實學生剛剛接觸紅磷和空氣中氧氣發生的反應，而且對測定空氣中氧氣的含量的原理還沒有理解得很清楚，所以，這個問題在這里是不符合學情，也不符合時機的，反而會把學生帶進糊涂的負效應。設計精良的化學優質課都會有許多設計巧妙的問題貫穿其中，但是在許多化學課堂中，化學教師往往忽視了化學問題的設計，問題的隨意性太強，嚴重影響學生的學習效率和效果。據此，本人結合近幾年的化學教學實踐進行了初步研究。

一、化學問題的功能

1.情境功能

在新課程的理念下，課堂以學生的學為主體，但是教師的主導作用也不可忽視。教師提出或呈現出一系列化學問題就是教師主導作用的體現。化學問題就是一種特殊的情境，是一種能讓學生迅速進入化學思維模式的學習情境。通過問題的情境功能，調動了學生學習化學的主觀能動性，從而為自主地、積極地學習和思考化學奠定了內在條件。例如，在進行碳單質的化學性質的教學中，筆者就以“古代的字畫為什么能保存久遠”這個問題作為情境，學生能積極進行自主討論和思考，從而很容易得出常溫下碳的穩定性的結論。

2.驅動功能

問題的驅動性是指用問題將學生引入化學世界，并用問題驅動學生進行連續、不間斷地思考和探究等學習活動，從而推動學生最終達成學習目標。比如，在燃燒和滅火的教學中，“物質燃燒需要滿足哪些條件”這個問題會驅動學生去思考和探究，同時會把這個核心問題分解為三個小問題：物質是否具有可燃性？環境溫度有什么要求？物質是否需要氧氣接觸？通過探究和思考解決了三個小問題，學習目標就已經達成。問題的驅動性其實是啟發式思維的一種體現，能促使學生生成有指向性的疑問和結論。

問題的驅動性功能，是基于學生已有的知識和經驗為出發點和生長點，問題的指向和解決應該控制在學生的最近發展區。所以問題的難度不能隨便加大，一方面讓學生能聯系已有知識，讓學生知道新學的內容與已有知識之間的聯系，能加深和鞏固學生對已有知識意義的認同；另一方面利用已有知識作為跳板，引出新學習的內容，推動新內容的學習向前發展，從而實現螺旋式上升。

比如，在二氧化碳用途的教學過程中，很多教師常常拋出這樣的問題：“我們學過了二氧化碳的性質，那么二氧化碳有什么用途呢？”。看似非常平常的一句話，其實是一個很經典的化學問題，該問題的驅動性很強，將二氧化碳的性質這一學生已掌握的知識與新的學習內容“二氧化碳的用途”緊密聯系了起來。通過這個問題的驅動，學生能認識到學習二氧化碳性質的意義之一在于認識它的用途，根據二氧化碳的用途又能反過來體現出其性質，這樣將二者建立聯系，這種聯系通過雙向驅動，將會被強化，從而驅動課程的有效進行。

3.遷移功能

化學問題的遷移功能，是指學習者通過化學問題的分析和思考，從已經獲得的化學知識、實驗技能、學習方法和對化學的情感態度價值觀等等方面對學習新知識、新技能的影響作用。學生對已有化學知識和經驗的概括水平越高，學生的分析化學的能力越強，就越能揭示那些沒有學習過的化學知識和技能的實質，并把這些納入到已有的知識和經驗系統中去，因此越能順利遷移。因此，化學問題要與學生的分析與概括能力相匹配，才能發揮其最大功能。

比如，在二氧化碳的制備的教學中，老師會提出“根據制取氧氣的發生裝置的選擇方法，選擇怎樣的發生裝置來制取二氧化碳呢？”對于氧氣的制取方法掌握較好的，而且概括能力強的學生能很快學會制取二氧化碳的發生裝置。而對于能力較弱的學生，則可以采用搭橋的方法來設計問題：制取氧氣的發生裝置是怎么樣的？發生裝置的選擇有怎么樣的規律？如何選擇二氧化碳的發生裝置？這樣的問題設計方式，縮短了同類知識或技能的距離和跨度，幫助學生建立了遷移路徑，很好培養了化學遷移能力。

4.評價功能

新課程標準要求盡量采用多元化的評價方式對教學進行評價，但在化學課堂上如何進行快速、有效的評價呢？學生在思考、討論、合作探究等活動過程中，思考回答化學問題的時候就能把自己的學習認知與思考過程暴露出來，從而完成教師對合作小組、教師對學生、學生對學生等等多種有效評價。所以化學問題的設計，必須符合評價體系的特點，讓各個層次的學生都能得到評價，最好采用階梯式遞進的方法，把一個問題設計成若干小問題，包括：從化學的基本原理、概念和符號出發，到暴露化學思維的過程，再到較高化學思維與分析能力的應用等。這樣的設計使得問題有階梯性，關注了基礎薄弱的學生，同時也實現了不同學情的學習的評價。

二、化學問題的設計原則

1.學科性原則

學科性是化學問題的最基本的特征，通過對問題的思考能達到提高學生的化學學科素養的目的，讓問題體現化學學科性，簡單地說就是一定要有化學味。化學是在分子、原子和離子的層次上研究物質的組成、結構、性質和變化規律的自然科學。化學不同于其他學科，也就是在探究、認知、方法、技能等等方面有化學獨特的思維方式。如果學生面對一個問題，不知道是不是化學問題，這樣的問題一定是無效的。

例如，在進行二氧化碳的性質的教學中，有老師用“雪碧汽水”作為情境，拋出“雪碧汽水好喝嗎？你喜歡喝嗎？”，這些問題表面上拉近了教師與學生的距離，但是實際上卻相反的拉大了學生與化學的距離。學生最多只是回答“好喝”“喜歡”這些答案，根本沒有化學思維的應用和思考。我認為可以用“汽水為什么叫碳酸飲料？打開汽水瓶蓋溢出的是什么氣體？你能用實驗來證明嗎？”這些問題來驅動教學，學生一定會有化學學科的思考。

2.時效性原則

學習是人的大腦有意識的活動過程，問題的時效性是基于生成效應的重要特征，就是問題要問的恰到好處，不能重復，不累贅。因此，設計的問題要與學生的學習活動過程同步，從建構理論角度來說，要與學生的化學知識、技能的建構過程同步，不能超前，也不能滯后。

特別值得一提的是在新課的過程中千萬不能急于把總復習時的問題拋給學生，那就太超前，這樣只會拔苗助長，不利于學習的進行。例如，有的老師在進行二氧化碳制取的教學的時候就會把后面總復習的問題拋出來：“為什么不能用濃鹽酸來制取二氧化碳？”學生會感覺到無所適從，這樣的問題只會干擾學習，不利于學生新知識的生成。

3.預設和生成性原則

基于“生成效應”的教學是指在彈性預設的前提下，由教師和學生根據不同的教學情境自主構建化學知識技能的教學活動過程。重視預設生成性問題的設計，會直指學生的疑問和顧慮，學生學習和認知的成就感會很強，從而對學生的主動參與學習產生較大的推動作用。

化學問題要體現預設性和生成性，就必須從學生出發，為學生搭設舞臺，讓學生充分地進行多元化的學習活動，暢談對化學的理解和困惑，袒露真實的心靈世界。從學生的角度去考慮學習過程中會有怎么樣的疑問和顧慮，教師要對學情有非常明確的預見性，因材施教，從自己以往的教學實踐和其他教師的教學實踐中，總結自發性生成性的問題，并進行整合、轉化為預設性生成性教學問題。

例如，筆者在進行金屬與酸反應的教學過程中，設計了三個問題：“實驗室用什么物質反應來制取氫氣的？其它金屬都能與稀硫酸反應嗎？實驗室制取氫氣能不能用其它金屬來替代鋅粒？”第一個問題基于學生已經學習掌握了實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣的學情，學生很想知道這是不是金屬普遍的性質，通過這樣的預設，生成這堂化學課的學習目標。第二個問題的預設目的是增強學生進行探究實驗的興趣，同時生成學生對金屬化學性質的理解，把金屬分成較活潑和不活潑兩類，即活動性順序中排在氫元素前和排在氫元素后面兩類。第三個問題的預設表面上是為了解釋為什么鐵和鎂不能用于實驗室制取氫氣，實際上是為了生成在相同條件下，金屬的化學活潑性決定了反應的劇烈程度，通過在相同條件下與稀硫酸或者鹽酸反應的劇烈程度的比較，可以得出不同金屬的化學活動性強弱的方法。

4.開放性原則

激發學習化學的興趣和培養學生的創新意識是化學新課程的重要目標。在學習活動中，多元化的認知過程是學生進行發散思維的重要生長點。化學問題的開放性就是問題的設計要能引導學生進行開放性思考和分析，讓學生在思考問題的過程中有較多興趣點、立足點、生長點和發展點。因此，化學問題的設計必須以多元化的認知為載體，體現問題的開放性。

例如，在進行碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質探究與教學中，較多的教師設計以下兩個問題：“二者與鹽酸反應的現象有什么相同點？說明了它們具有什么相似的化學性質？”來展開教學，這樣的問題設計其實沒有體現開放性，使得學生的認知比較狹窄和單一。筆者曾采用多步遞進的問題設計方法，設計出以下問題：學生自主實驗探究二者與鹽酸反應的現象看似相同，但真的相同嗎？引發學生興趣，學生再探究碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液分別滴進鹽酸，以及鹽酸分別滴進碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，現象有什么不同？說明了碳酸鈉與碳酸氫鈉有什么不同？微觀的根本原因是什么？這樣的問題設計能引導學生進行開放式的思維、探究、實驗、分析和總結，學生的化學知識和技能以樹狀生長和建構，除了主干外，還有許多枝干補充和支撐。

化學教學中，科學的化學問題不僅僅讓老師教得輕松，更能讓學生在自主、合作、探究等學習活動中更加有效地生成化學知識和技能。教師通過對教學中化學問題的精心設計和研究，才能讓學生的學習狀態進入高效的螺旋上升的軌道。

參考文獻

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doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.03.019

文章編號：1008-0546（2016）03-0051-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B