基于“問題生成與解決”的元素化合物教學(xué)初探

董睿

摘 要：闡述了對基于“問題生成與解決”化學(xué)課堂教學(xué)的理解，并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐對基于“問題生成與解決”元素化合物教學(xué)進(jìn)行了實(shí)例分析。

關(guān)鍵詞：問題生成；問題解決；元素化合物教學(xué)

教學(xué)設(shè)計(jì)有限，而教學(xué)過程多變，使得化學(xué)課堂教學(xué)不僅要重視預(yù)設(shè)，更要重視課堂教學(xué)過程中的問題生成與解決，以促進(jìn)課堂教學(xué)的動態(tài)發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。本文結(jié)合筆者執(zhí)教的省級交流課“乙酸”的教學(xué)實(shí)踐談?wù)劵凇皢栴}生成與解決”的元素化合物教學(xué)，如何充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主、合作、探究，讓每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)在課堂上真正發(fā)生。

一、基于“問題生成與解決”課堂教學(xué)的內(nèi)涵

問題、學(xué)生、教師是“問題生成與解決”課堂教學(xué)中的三大要素：問題的生成與解決是核心、教師主導(dǎo)是條件、學(xué)生主體的發(fā)展是目的，三者構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體。學(xué)生在主體性充分發(fā)揮的情況下創(chuàng)造性地理解與掌握學(xué)科知識，積極參與有效的智力實(shí)踐過程，自主地發(fā)現(xiàn)與提出問題，即“生成學(xué)科問題”。同時(shí)，教師不斷對比課前預(yù)設(shè)的教學(xué)過程與課堂實(shí)踐效果的偏差，進(jìn)而解決或完善教學(xué)策略，即“生成教法問題”。基于“問題生成與解決”的化學(xué)課堂教學(xué)，突顯“學(xué)科問題的生成與解決”的重要性與主體地位，而不忽視“教法問題的生成與解決”對“學(xué)科問題的生成解決”的促進(jìn)作用。

在基于“問題生成與解決”的化學(xué)課堂教學(xué)過程中，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程加以深入淺出地引導(dǎo)，讓學(xué)生在完成自我知識建構(gòu)的過程中能產(chǎn)生一些新的主體性求知、求解思維。在這樣的課堂中學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，他們會迫切地希望成為一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、探索者、研究者，也會極大地提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，有利于其創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。

二、基于“問題生成與解決”的化學(xué)課堂教學(xué)一般程序

根據(jù)布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論并結(jié)合中學(xué)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐，筆者初步構(gòu)建了基于“問題生成與解決”的課堂教學(xué)模式，其一般程序如下圖所示。

三、元素化合物的教學(xué)環(huán)節(jié)分析

元素化合物性質(zhì)的教學(xué)是高中化學(xué)非常成熟的課型，教學(xué)結(jié)構(gòu)一般分為三個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）建立學(xué)習(xí)新知識的認(rèn)知圖式：教師提供或?qū)W生回憶獲取元素化合物知識的某種“線索”。

（2）獲得元素化合物知識的“三重”表征：通過閱讀材料、觀看多媒體素材、觀察與分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或科學(xué)探究等活動獲得宏觀反應(yīng)事實(shí)的認(rèn)識；通過書寫化學(xué)方程式或離子方程式獲得符號表征；運(yùn)用理論模型從微觀角度分析反應(yīng)獲得微觀認(rèn)識。

（3）認(rèn)知圖式的重建與鞏固：通過分類、比較、歸納、概括等精加工活動，重組新舊知識，發(fā)展元素化合物的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知模式；通過回答應(yīng)用性問題等活動促進(jìn)元素化合物知識的鞏固。

本節(jié)課的教學(xué)中，筆者在環(huán)節(jié)（1）和環(huán)節(jié)（2）的教學(xué)中將重點(diǎn)放在問題的動態(tài)生成上，即如何把從資料和實(shí)驗(yàn)中提取出的信息變成有價(jià)值、有意義的學(xué)科性問題。這里主要利用化學(xué)學(xué)科的核心觀念——分類。先把信息或?qū)嶒?yàn)操作按照物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、制備用途等進(jìn)行分類，然后適當(dāng)加工，常用方法為：就客觀現(xiàn)象提問、就實(shí)驗(yàn)條件提問、就實(shí)驗(yàn)操作提問、就對比差異提問等等，可以順利生成合格的學(xué)科問題。

當(dāng)學(xué)生遲遲打不開思路或明顯學(xué)有余力時(shí)，教師也要利用自己的預(yù)設(shè)對學(xué)生進(jìn)行積極干預(yù)，或者幫他們打開思路，或者對思維品質(zhì)進(jìn)行提升。下文將結(jié)合具體教學(xué)實(shí)錄進(jìn)行分析。

環(huán)節(jié)（2）（3）中問題的提出和解決與實(shí)驗(yàn)探究其實(shí)也是相互促進(jìn)，螺旋式上升的關(guān)系。提出了問題，可以設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)來解決，而實(shí)驗(yàn)過程中，也會動態(tài)生成新的問題。

四、課堂教學(xué)實(shí)錄

教學(xué)片段1：通過具體化學(xué)情境，進(jìn)行化學(xué)問題的動態(tài)生成

[資料]1.相傳在黃帝時(shí)期，造酒高手杜康的兒子黑塔覺得釀酒剩下的酒糟如果扔掉，非常可惜，就嘗試把酒糟泡在水里，到了二十一天酉時(shí)，聞到有異香撲鼻，嘗一下，酸香濃郁，這就得到了最早的“醋”。

2.如果釀酒時(shí)容器密封不嚴(yán)，有空氣漏進(jìn)去，酒就會變酸，最后變成醋；但密封較好的酒長期保存，會產(chǎn)生一種特殊香味。

3.燉肉、煮魚時(shí)常加點(diǎn)醋和酒，會使肉更香，魚不腥。

[提問]大家可以從一些資料中總結(jié)出什么信息？

[解析]課堂的開始我首先給出這三份資料，主要有兩個(gè)

意圖：

（1）訓(xùn)練學(xué)生分析資料，提取信息，進(jìn)而提出問題的方法和

能力。

在學(xué)生總結(jié)文段信息時(shí)，我把黑板分為三欄，左欄記錄學(xué)生提取的信息，中間一欄用于提出和記錄問題，最右邊一欄用于對問題進(jìn)行分類和歸納。結(jié)果如下表：

在信息前加“為什么”、后面加“怎么樣”等均可將信息轉(zhuǎn)化為問題，筆者讓學(xué)生自由發(fā)揮，收到了意想不到的效果：有同學(xué)從“異香撲鼻、酸香濃郁”推出乙酸的物理性質(zhì)；有同學(xué)從“釀酒時(shí)容器密封不嚴(yán)，有空氣漏進(jìn)去，酒就會變酸，最后變成醋”推出乙

醇可以氧化制備乙酸；有同學(xué)從“二十一天”推出有機(jī)反應(yīng)速率

較慢……

（2）說明學(xué)習(xí)化學(xué)要注意綠色化學(xué)可持續(xù)發(fā)展的理念，滲透“STS”教育。

關(guān)于乙酸的歷史，很多老師都會引用資料1，將醋字解釋為“酉”時(shí)加“卄一日”。這樣做除了加強(qiáng)趣味性，引發(fā)學(xué)生興趣外，幾乎沒有更多的教育功能。我用“酒”去“水”的“酉”代表酒糟，和“卄一日”組成“醋”字，說明在化學(xué)家的詞典上沒有“廢物”的說法，綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的理念滲透效果極佳。以學(xué)生的思維模式，他們很難主動地、有目的地從該角度進(jìn)行思考，所以此處需要教師的主動干預(yù)。

教學(xué)片段2：規(guī)律、概念的理解和應(yīng)用

[實(shí)驗(yàn)探究]提供下列儀器和藥品，請同學(xué)用3分鐘時(shí)間自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明乙酸的酸性。

儀器：試管、膠頭滴管、藥匙、玻璃棒、表面皿、試管夾、酒精燈

藥品：冰醋酸、1mol/L醋酸溶液、Na2CO3粉末、大理石、CuO粉末、鎂片、NaOH溶液、石蕊試液、酚酞試液、pH試紙。

[解析]等學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢后，先復(fù)習(xí)酸的通性，再按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康模偨Y(jié)合理的實(shí)驗(yàn)方案如下：

乙酸的酸性有兩層體現(xiàn)：（1）顯酸性，（2）酸性的強(qiáng)弱。這5組實(shí)驗(yàn)均可證明層次（2）：乙酸顯酸性，其中實(shí)驗(yàn)⑤的結(jié)果也同時(shí)證明了層次（3）：“醋酸的酸性強(qiáng)弱程度”。層次（2）亦可以利用實(shí)驗(yàn)①、②和⑤用冰醋酸和1mol/L的醋酸溶液做對比，當(dāng)然這超出了高一同學(xué)的一般水平。在實(shí)際上課過程中，因?yàn)槿握n班是理科實(shí)驗(yàn)班，所以確實(shí)有少部分同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)②的相應(yīng)對比，但他們基本是無意識地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而非有目的地從該角度進(jìn)行主動思考。但在筆者點(diǎn)撥后，大部分同學(xué)意識到可以對實(shí)驗(yàn)①、②和⑤都進(jìn)行相應(yīng)對比。如果當(dāng)場沒有同學(xué)用兩種醋酸分別做對比試驗(yàn)，教師也可以根據(jù)學(xué)生的程度進(jìn)行靈活處理，帶領(lǐng)他們用不同濃度的醋酸溶液各做一次，觀察現(xiàn)象，為高二學(xué)習(xí)弱電解質(zhì)安排一個(gè)有用素材。

五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路解讀

元素化合物的教學(xué)設(shè)計(jì)一般思路為：課題引入→樣品展示→物理性質(zhì)→結(jié)構(gòu)分析→化性預(yù)測→實(shí)驗(yàn)證明→練習(xí)鞏固，學(xué)生通過多種物質(zhì)的反復(fù)強(qiáng)化而內(nèi)化出學(xué)習(xí)研究元素化合物知識的一般程序。本節(jié)課的設(shè)計(jì)筆者沒有遵循常規(guī)思路，而是在課堂的開始先呈現(xiàn)出精心設(shè)計(jì)的資料，讓學(xué)生通過自己的解讀，以信息提取和問題加工的形式，尋找出課程標(biāo)準(zhǔn)和考綱要求的乙酸的必學(xué)內(nèi)容。然后在分類思想的指導(dǎo)下，將問題歸納為不同的學(xué)習(xí)模塊，進(jìn)行模塊化的學(xué)習(xí)和突破。并且，在每個(gè)模塊的學(xué)習(xí)過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，采用自主實(shí)驗(yàn)探究、分析討論得出結(jié)論的形式，突出了學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，自主學(xué)習(xí)的能力，用自主提問→討論分析→解決問題→鞏固提升的方法獲取知識，最后一樣可以內(nèi)化出學(xué)習(xí)研究元素化合物知識的一般程序，而且比傳統(tǒng)模式的學(xué)習(xí)效率要明顯提高。

實(shí)踐證明，基于“問題生成與解決”的元素化合物教學(xué)，不僅能促進(jìn)學(xué)生對有關(guān)物質(zhì)的理解和掌握，理解化學(xué)核心觀念，還會有效提高學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)質(zhì)量。教師應(yīng)該堅(jiān)持“問題推動、教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的原則，優(yōu)化教學(xué)策略，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能使課堂教學(xué)更加高效。

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編輯 謝尾合