從實驗細節中培養學生的問題意識

林鵬程

“問題意識”指的是學生在認知活動中意識到的一些難以解決的、疑慮的實際問題或理論問題時，產生的一種懷疑、困惑、研究的心理狀態。這種心理狀態是激發一個人努力學習、積極解疑、不斷創新的原始動力。宋代陸九淵在《語錄下》中講道：“為學患無疑，疑則有進。”物理學家海森堡也說：“提出正確的問題往往等于解決了問題的大半。”學生只有擁有了問題意識，才能擁有開啟創新之門的鑰匙。高中化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗不僅解決了許多化學問題的研究，還完成了一定的教學目標。實驗教學貫穿著整個化學教學，在實驗細節中培養學生的問題意識，是培養學生創新思維、創新能力的源頭活水，也是激發學生科學探究的基石。

一、在實驗細節中培養學生問題意識的意義

（一）培養學生的問題意識有助于激發學生學習的興趣

興趣是最好的老師。擁有學習興趣能使學生始終處于主動、積極、愉悅的學習狀態。學生的學習興趣不是與生俱來的，在學習興趣的培養上很大程度取決于科任教師。改變過去“滿堂灌”的教學模式，培養學生的問題意識，有助于調動學生學習的主動性和積極性。因為學生提出的問題通常是自己感興趣的，因而就會有極強的求知欲，能激發學生在學習上的思考性和探究性，從而能持久地自覺地學習，并且通過自己發現問題、解決問題獲得成就感，這十分有利于培養學生學習化學的興趣。例如，在“氣體制取實驗”中，學生通常會有許多困惑，比如，如果氣體未收集滿，反應就停止了怎么辦？如果發生裝置內的液體溢出，使收集的氣體不純怎么辦？教學源于學生的實際需要，教師可以針對學生的問題，引導學生通過實驗演示來解決心中的疑惑，學生對化學實驗也會興致盎然，實驗時也會帶著極大的求知欲。

（二）培養學生的問題意識有助于激發學生的探究意識

牛頓在發現萬有引力的時候，是帶著“蘋果為什么會落到地上”的問題進行不斷的探究才得出結論的。每個人的心中都有著極大的好奇心，青少年學生更是如此。為了解決自己心中的疑問，學生會把一些零碎的知識結構化，不斷地提升自己的認知，還會通過動手查閱資料、處理信息、與人合作等不同的方式來解決問題。如此一來，學生解決問題的方式不斷改進，有助于激發學生的探究意識，讓學生不斷獲得進步。

（三）培養學生的問題意識有助于發展學生的創新能力

發展創新是人類進步的靈魂，而問題意識則是發展創新的媒介。陶行知先生曾經說：“發明千千萬，起點是一問。禽獸不如人，過在不會問。智者問得巧，愚者問得笨，人力勝天工，只在每事問?！碧岢鰡栴}是學生思維能力的具體表現，是創新精神的萌芽。因此，要提高學生的創新能力，就應該培養學生的問題意識。只有擁有了問題意識，學生才能發現問題、思考問題，才能通過觀察、分析、思考、歸納，從而進行大膽的質疑和創新。由此可見，培養學生的問題意識有助于發展學生的創新能力。

二、從實驗細節中培養學生問題意識的策略

細節常常蘊涵著大問題，關鍵是要從細節中發現問題，并不斷追問，不斷探究，最終解決問題。就如蘋果落地，大多數人都把它看成一種司空見慣的自然現象，物理學家牛頓擁有問題意識，善于從細節處質疑，從而不斷追問，堅持探究，最后發現了偉大的萬有引力。高中生正處于一個思維活躍，探究心強的重要階段。抓住化學實驗的細節，注重培養學生的問題意識，教師要進行思想上的轉變，樹立以學生為主體的理念，讓學生勤于思考，勇于探究，讓問題意識引導學生對化學學科進行更多的探究，以培養學生的創新思維、邏輯思維，促進學生的全面提升。

（一）從探究式實驗入手，抓住細節培養學生的問題意識

化學是一門以實驗為基礎的學科，很多科學問題的研究都是依靠實驗探究來解決的。一個良好的實驗過程不僅能培養學生的動手能力，還能培養學生的觀察能力，更重要的是，學生在實驗的過程中并不僅僅是為了追尋實驗結果，而是在實驗的開始、演示、反思的過程中，通過自己的觀察和思考，積極地考慮怎樣做實驗。比如，在實驗的開始，有學生會思考在實驗中會遇到什么問題，遇到問題應該怎么解決？對此，教師可以適時地提出問題，以引起學生的思考，讓學生帶著問題進入實驗。一個好的課堂不是答案滿滿，而是學生的問題多多。只有學生不斷質疑，并有著自己的見解和觀點，才能激發學生不斷探究的動力。例如，在“質量守恒定律”的實驗中，學生在實驗之前已有了初步的原理認識：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。但是，化學反應前后的物質質量是如何變化的，有沒有規律可循，這就需要教師從探究式實驗入手，帶領學生求證這一定律。比如，化學反應前后的物質總質量有時會出現大于、小于或等于的情況，是什么原因導致這些現象的出現，這就需要教師引導學生探究實驗的每一個細節，包括反應前有無氣體參加，反應后有無氣體生成等。只有方方面面都考慮周全，才能讓學生輕松地學習化學，感受追尋真理的樂趣。

（二）從演示實驗入手，抓住細節培養學生的問題意識

化學實驗是一個很嚴謹的過程，每一個環節、每一個操作都必須嚴格規范，才能安全順利地開展實驗。比如，有很多實驗需要對試管進行加熱，在加熱過程中藥品擺放的位置、試管口的方向，每一個步驟都有嚴格規范的操作。同時，演示實驗往往是學生產生“問題意識”最重要的階段。在實驗演示中，學生會通過自己的觀察和思考產生各種不同的疑問，激發學生的創造力。比如，化學家波義耳在一次緊張的實驗中，把濃鹽酸濺在了實驗室內的紫羅蘭上，波義耳趕緊沖洗了冒煙的紫羅蘭，卻發現深紫色的紫羅蘭變成了紅色。這一奇怪的現象促使他進行了許多花木與酸堿相互作用的實驗，從而發明了石蕊試紙。可見，在實驗演示過程中，難免會有各種問題出現，只有抓住實驗細節，積極參與，大膽提問，才能使實驗課堂成為探究創新的廣闊天空，從而激發學生學習的積極性和求知欲。例如，在“海帶中碘元素的分離和檢驗實驗”中，學生知道海帶中碘元素主要為[I-]形式存在，少量是以[IO3-]存在。在實驗中，可使用某些氧化劑如[H2O2]、新制氯水，將[I-]氧化為[I2]，然后檢驗[I2]的存在，并分離[I2]，

[2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O]

[2I-+Cl2=2Cl-+I2]

在使用淀粉溶液檢驗[I2]，用[CCl4]萃取并分液來分離出[I2]。在具體操作中，在稱取樣品、灼燒灰化、溶解過濾、氧化及檢驗、萃取分液以及實驗產生的現象觀察等環節，都需要擁有敏銳的觀察力。每個學生的所觀所感皆不相同，產生的疑問也不相同。教師要尊重學生的疑問，鼓勵學生不斷追問，并不斷探索，才能有更多的發明和發現。

（三）從講評實驗入手，抓住細節培養學生的問題意識

實驗講評就如教學反思，在實驗結束后，正確幫助學生分析問題、解決問題，或者引導學生相互討論實驗過程中的所見所感所獲，并提出自己的疑問進行相互討論。這對學生知識的掌握來說本來就是一種提升。在新課標的指引下，教師要改變過去實驗結束后的提問方式，如“為什么會這樣”“應該怎么辦”，這將會把學生的思維固定在一個特定的框架內，極力引導學生向“標準”答案靠攏，學生就會懶于思考，難以樹立問題意識。教師要保護和培養學生的問題意識，鼓勵學生大膽思考和質疑。比如，在“二氧化碳可以使澄清的石灰水變渾濁”的實驗結束后，有學生會產生疑問：“如果我們向澄清的石灰水中吹氣是不是也會產生這種變化呢？如果通入過量的二氧化碳，渾濁的石灰水會不會變得清澈呢？”抓住這些細節，鼓勵學生大膽提問，并激勵學生動手解決疑問，往往能取得意想不到的結果。因此，從講評實驗入手，抓住細節培養學生的問題意識，既能加深學生對實驗現象的理解，又拓寬了學生的思路，讓學生學會用自己的思維方式看待問題，敢于對現成的結論提出挑戰，培養學生的開創精神。

（四）營造和諧氣氛，使學生敢問

高中生有著極強的自尊心和敏感的情緒。在課堂上，教師的神情、言語都會影響他們上課的情緒。在學習的過程中，學生不是沒有問題，而是缺少暴露問題，解決問題的平臺，學生問題意識的萌芽往往與課堂的環境氛圍和相應的情境創建相關。因此，教師必須思考什么樣的學習氛圍有益于啟發學生的思維。在日常教學中，教師要善于營造寬松、自由的教學氛圍，建立民主平等的師生關系，鼓勵學生大膽質疑、求新求異，這樣才能消除學生的畏懼心理，克服強烈的自尊心，在實驗中發生思維的碰撞，提出有價值的問題。比如，教師溫和的言語、鼓勵的眼神、制止其他同學的嘲笑、鼓勵學生在小組內討論以及組織學生進行總結匯報等，這樣學生的問題意識才有發展的可能。

（五）留下懸念，允許學生帶著問題走出實驗室

一般來說，化學實驗是為了解決問題、求證問題而設計的，很多教師會產生一種錯覺，認為學生如果在走出實驗室的時候還帶著問題就說明這一堂課是失敗的。其實不然，開展化學實驗不只是為了解決幾個現成的問題，而是讓學生在原有知識的基礎上，不斷地去探索新的問題。正是因為用一個問題的結論去解決一些新的問題，問題不斷產生，不斷探索和解決，才有了化學的不斷發展。因此，每次實驗操作完成以后，教師可以給學生留下幾個與實驗有關的思考題，這不僅是對實驗的總結，更是實驗的繼續，可以在學生的心中留下懸念，促進學生通過自學、討論、查閱資料、課外實踐等不同的方式解決問題，使學生獲得更多的知識和技能。在科學研究上，通常不怕問題，怕的是沒有問題，讓學生帶著問題走出實驗室，對學生的潛能挖掘、科學創新、發明創造都有著意想不到的好處。

三、在實驗細節中培養學生問題意識應注意的問題

（一）要在實驗現象中培養學生的觀察力

敏銳的觀察力是學生發現問題和提出問題的根源。化學是一門十分嚴謹、精密的學科。學生只有無微不至地關注每一個細節，才能更好地發現其中的問題，總結出經驗。在實驗過程中，教師要提醒學生關注實驗過程中物體顏色、氣味、形體的細微變化，并且抓住這些細微變化大膽質疑，敢于想象，學生才能獲得知識、技能等的提升。例如，在硅酸的制備[（Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl）]實驗中，首先在試管中加入[3～5mL]飽和的[Na2SiO3]溶液，滴1～2滴酚酞溶液，用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，振蕩至溶液顏色變淺并接近消失時停止。學生在這個實驗中，不僅要觀察顏色的變化，還要觀察硅酸凝膠的形成。

（二）要在實驗中培養學生的好奇心

好奇心是學生創新的動力。強烈的好奇心會使人產生疑問，并且跟著疑問不斷追問，產生追根求源的欲望。比如，在“二氧化碳的性質和制取”的教學中，為了驗證[CO2]與水反應生成碳酸能使紫色石蕊試液變紅，僅靠教材上的實驗難以充分地說明酸能使紫色石蕊變紅。如果教師適時質疑，巧妙地激發學生的好奇心，那么學生就會努力地探究溶液中除了石蕊，其他成分都有可能是影響因素，強烈的好奇心會激發學生思考的興趣，培養學生的探究能力。

（三）要在實驗中培養學生思考的習慣

化學是和生活聯系很緊密的學科，很多實驗現象又和生活有很大的差別。教師要善于抓住一切細節引導學生質疑、啟發學生思考、完善學生的認知。只有在學習和生活中給學生提供好的問題情境和問題引導，才能不斷培養學生勤于動腦的習慣，激發學生的問題意識，促進學生今后良好的發展，學生也能在不斷思考的過程中獲得良好的發展，對存在疑惑的實驗現象產生強烈的求知欲，如此全身心投入其中，獲得全面發展。

（四）學生的問題必須與課堂教學知識有關

在實際的教學中，學生的思維比較活躍，有些學生為了引起教師和同學的注意，會提出一些與課堂教學無關的問題。對此，教師要把控好課堂，營造寬松、民主的課堂教學氛圍的同時，注意維持好課堂紀律。學生的問題只能是科學的、有益的、有助于提高學生知識和技能的，這樣，才能讓課堂教學有條不紊，朝著預期的方向發展。

四、結語

總之，化學實驗是一門科學，是學生獲得知識、提高能力的重要途徑。就如經典名言：“真理誕生于一百個問號之后?！苯處熞\用各種有效的方法，給學生搭建創新多變的課堂氛圍，并給學生提供適當的學習資源，讓學生產生疑惑感，培養學生的問題意識。只有學生擁有敏銳的觀察力和不竭的好奇心，并勤于思考，善于發現問題，再不斷追問，勇于探索，才能在化學實驗的細節中不斷發現問題、解決問題，提高學生學習的積極性和主動性，源源不斷地產生求知、探究的欲望，從而不斷獲得創新的靈感，解決他們能夠解決的問題。

（邱瑞玲）