張成國
化學是一門由理論知識和實驗操作組成的學科.學生通過學習化學知識可合理解釋現實生活中的現象,提升學習效率.本文以問題鏈為教學形式分析其具體應用,旨在引領學生深入理解知識,實現教學目標.現代經濟社會對人才提出比以往更高的要求和標準,需要教師及時調整和創新教學方式.教師需根據要求將教學內容轉為具有層次性與系統性的知識,并以階梯形式提出既關聯又獨立的問題鏈,以發展學生的高階思維,提升化學教學質量.
1 設置情境性問題鏈
創設問題鏈可將情境與所學知識相結合,鍛煉學生知識與技能,同時在分析、解決問題中創造全新知識.以鈉及其化合物相關知識為例,該章節教學目標為認識鈉與氧化鈉、過氧化鈉的聯系與區別以及鈉的化學性質等.化學教師可以結合課堂教學目標構建情境:“大海有著豐富的化學資源,涵蓋了80 多種化學元素,其中鈉元素是一種含量比較高的元素.”從物質分類的角度對鈉及其化合物進行研究,了解物質的變化、性質以及用途,以此作為基礎設計問題鏈:(1)切開一小塊金屬鈉,其表面的顏色會有怎樣的變化?發生變化的原因是什么?生成了什么物質?(2)要求學生觀察鈉與水的反應實驗,對溶于水之后的現象進行歸納,思考、反應中生成了哪些物質?(3)在不同的條件下,氧氣和鈉反應生成氧化鈉和過氧化鈉,二者性質有哪些差異?之后,利用多媒體課件,將氧化鈉、過氧化鈉分別與二氧化碳、水的反應實驗進行展示,引導學生觀察實驗現象,并且做出相應的歸納總結,推測可能出現的生成物.(4)小蘇打是家中廚房常用物品,大家是否了解小蘇打的用途?小蘇打的成分是什么?是否觀察過小蘇打的性狀?上述4 個問題組成問題鏈,其中第一個問題重點幫助學生理解金屬鈉的還原性,通過切開金屬鈉,讓鈉與空氣中的氧氣接觸,原本銀白色光澤的金屬鈉表面逐漸變暗,說明金屬鈉已出現氧化反應且其表面生成一層氧化物(氧化鈉).第二個問題則是在第一個問題的基礎上,探究鈉與水的化學反應,引導學生根據問題設計化學實驗,通過實驗中的現象,了解金屬鈉是一種性質十分活潑的金屬,和水發生反應后,生成氫氣與氫氧化鈉.第三個問題主要是探究不同條件中鈉與氧氣的反應,問題提出后指導學生開展對比實驗,了解生成物的聯系與區別,幫助學生深入理解鈉元素的還原性.第四個問題則是結合生活中的常見現象,對鈉的化學性質以及應用進行探究,幫助學生理解和掌握鈉金屬的化學性質.采取問題鏈形式培養學生的化學思維,提升化學教學成效.
2 設置診斷性問題鏈
在教學過程中,應當允許學生“犯錯誤”,要培養學生的求異思維和創新思維.學生通過對錯誤原因的思考與探究,反思犯錯的過程,提高自我監控能力.在教學過程中,教師圍繞教學的重點、難點、疑點以及易錯處,設計具有針對性的問題鏈,讓學生暴露自身的錯誤與薄弱點,結合學生的錯誤作出分析,使學生深入理解化學知識,鍛煉化學技能.
例如,在“硫酸”相關知識教學中,為了讓學生能夠掌握SO2-4 的檢驗方法,在閱讀教材內容之前,結合學生容易出現的錯誤,設計相應的問題鏈:(1)按照給出的實驗方案,以及觀察到的實驗現象,是否可以確定溶液中一定含有SO2-4 ?說出原因.(2)你能否設計一個新的實驗方案,證明在某溶液中一定含有SO2-4 ?讓學生在開放的氛圍中主動思考,讓學生敢于追求不同的觀點,激發學生學習興趣.通過對上述問題的解答,有些學生提出:“如果溶液中含有Ag+加入BaCl2 也會出現方案甲中的現象,因此,方案甲不準確.”也有學生提出:“如果試液中含有SO2-3 而沒有SO2-4 ,使用稀硝酸酸化時,會將SO2-3 氧化成SO2-4 ,也會出現方案乙中的現象,方案乙也不科學.”結合學生的討論活動,教師對其作出總結:原試液中含有SO2-3 ,使用稀硝酸可以將SO2-3 氧化成SO2-4 ,故檢驗不出原試液中是否含有SO2-4 .所以方案丙合理.借助這樣的討論活動,學生更加準確地認識了SO2-4 的檢驗方法.這樣的設計,讓學生結合問題鏈深入教材,閱讀與理解教材內容,對教材進行整理與歸納,最終走出教材.反思與診斷可幫助學生分析問題,提高問題解決能力.
3 設置遷移型問題鏈
化學教師在教學中可根據學生學情設置遷移型問題鏈,引領學生在思考問題中實現知識遷移.此方式可鍛煉學生的邏輯思維與知識遷移能力.這樣,學生會在知識遷移中感悟化學知識的應用性與實效性,維持探究化學知識的興趣,將課堂所學化學知識內化于自身構建的知識體系中.通過探究遷移型問題形成正確認知,達成現代教育提出的核心素養目標.例如,在學習化學能與電能轉化相關知識后,設置遷移型問題鏈,指導學生對所學知識進行遷移.具體如下:(1)電能是日常生活中不可缺少的存在,請問電能從何而來?(2)是否有將化學能轉為電能的裝置?(3)若將化學能轉為電能,請問電子該如何遷移?(4)構造原電池需滿足哪些條件?設置遷移型問題鏈使學生將現實生活問題轉化為化學知識進行深入探究,再運用所學化學知識分析和解決實際問題,培養科學精神.再例如,學習食品中的有機化合物相關知識后,為了促使學生深入理解該章節所學知識以及增強知識的應用能力,設置以下遷移型問題鏈:(1)生活中的食物含有哪些營養物質?(2)哪些食物中含有淀粉或葡萄糖?(3)食物有哪些是有機化合物?其組成有哪些特征?(4)在日常生活中如何做到合理膳食?探究問題鏈可以增強學生的知識應用能力,樹立健康生活良好習慣.
4 設置層次性問題鏈
問題鏈在各個教育階段的各科教學之中都有著廣泛運用.設置問題鏈是對傳統課堂提問的改進與升級,無論是提問方式還是提問內容均有所變化,強調問題之間既相互獨立又有所關聯,深得廣大教師的青睞.在高中化學教學中,要想通過巧借問題鏈激活化學課堂,教師需精心設計問題的內容與形式,注重問題之間的層次性,圍繞具體教學內容由淺及深、由易到難地呈現一系列問題,將一節課中的知識點串聯到一起,帶領學生循序漸進地探索化學原理、定理、規律等.這樣,各個教學環節顯得層層遞進、環環相扣,聯系十分緊密,可以激發學生學習化學知識的興趣,真正激活化學課堂.
比如,在進行“化學反應中的熱”教學時,教師先在多媒體課件中展示鉛蓄電池、氧炔焰焊接鐵軌、天然氣燃燒這3 張圖片,引出問題:化學反應中都伴隨著哪些能量變化?學生一邊欣賞圖片一邊思考問題且作答,說出化學反應中的能量變化,并體會化學反應中伴隨著不同能量(光能、電能與熱能等)之間的相互轉化.然后追問:其他形式的能量能夠轉化成化學能嗎?給出電解水、光合作用、水煤氣制法3 個化學反應方程式,讓學生思考化學反應中的能量變化.接著,講解吸熱反應與放熱反應的定義,指出相反的兩個過程吸收的熱量和放出的熱量數值相等.然后指導學生操作實驗:1)往一支試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條,加入5 mL2 mol·L-1 的鹽酸,主要觀察實驗現象,用手觸摸試管外壁,感受溫度變化情況.2)往100mL 燒杯中加入20g經研磨的八水合氫氧化鋇晶體,然后加入10g氯化銨晶體,用玻璃棒攪拌,充分混合,在燒杯下墊一塊沾有水的玻璃片,一段時間后提起燒杯,觀察實驗現象,用手觸摸燒杯外壁,感受溫度變化.提升問題深度:化學反應中放熱與吸熱的現象是什么?為什么? 兩類反應有什么特征和不同? 要求學生做好實驗記錄,思考產生的現象及原因,結合實驗體會放熱與吸熱反應中的熱量變化情況,使其得出相應的結論.之后,繼續提升問題層次:吸熱反應一定需要加熱完成嗎?需要加熱的反應一定是吸熱反應嗎?把濃硫酸、氫氧化鈉固體、硝酸銨固體分別溶于水,是否屬于吸熱反應或者放熱反應?組織學生在小組內認真思考與討論,使其歸納出反應的熱量變化與反應條件之間的關系,明確固體溶解與濃溶液稀釋只是吸放熱過程,并非吸放熱反應.
總之,在高中化學教學中,應用問題鏈旨在調動學生探究知識的積極性,啟發學生深層思維.教師結合學生學情與教學目標設置問題鏈,引領學生思考問題,再運用所學知識分析和解決,最大限度發揮問題鏈的教學價值.與此同時,設置問題鏈引領學生構建化學思維,充分體現現代教育提出的遵循學生主體性和自主、探究、合作的學習理念,也在一定程度上落實情感與價值觀的培養目標,使學生形成創新精神和主動探究態度,從而在未來學習和生活中敢于迎接挑戰,為成為全能型人才奠定堅實基礎.
(完)