寧偉紅
【摘要】本文以教學人教版必修第一冊第三章第一節“鐵及其化合物”中“鐵鹽和亞鐵鹽”一課為例,論述在高中化學新課教學中實施問題式教學的策略:構建問題情境,激發學生興趣;強化實踐操作,培養解決問題的能力;啟發學生思維,培養自主學習能力;讓學生自主解決問題,增強知識遷移能力;及時評價反饋,幫助學生樹立學習信心。
【關鍵詞】問題式教學 高中化學 新課教學
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2023)32-0127-03
問題式教學是指教師根據學生的具體情況,通過設置問題,激發學生的求知欲望,引導學生自主探究,從而達到提高學生綜合素質的目的。這種教學方法的特點是教師不直接講授知識,而是通過提問、討論、交流等方式,使學生在不知不覺中掌握知識,并在學習過程中體驗成功。
國內不少學者對問題式教學進行了研究。其中,張澤玉、陳懷俠分析了問題式教學模式的理論,他認為問題式教學模式是一種基于學生自主學習的教學模式,它的核心是“問題”,即教師通過問題引導學生進行探究,使學生在探究中獲得知識。問題式教學模式具有三個特點:一是問題的設計要符合學生的認知規律,二是問題的設計要有針對性,三是問題的設計要有啟發性。這三個特點決定了運用問題式教學模式的基本要求。教師在實施問題式教學時,要充分考慮學生的認知水平、知識結構、思維方式等因素,不僅要注意問題的設計,還要注意問題的解決,以便更好地發揮問題式教學的作用,從而有效地優化教學效果。梁雄靜對在高中化學課堂中實施問題式教學的可行性進行了分析,認為問題式教學是一種新的教學方法,是對傳統教學方法的改進和創新。但是,問題式教學也存在一些問題,其中最突出的問題是教師的主導作用不夠明顯,缺乏對學生的激勵和引導,因此建議加強教師隊伍建設,提高教師的專業素養,建立健全教師職業道德規范,加強對教師的培訓,提高教師的業務水平,同時還提出要加強學校管理,提高教育質量,改善辦學條件,為學生創造良好的學習環境。另外,還有一些學者比較了問題式教學模式與傳統教學模式的優勢。其中,趙景煌發現,問題式教學可以更好地激發學生的自主學習興趣和創新思維,并且有助于培養學生的批判性思維和解決問題能力;唐學偉指出,問題式教學需要一定的時間和資源投入,而且對不同學科和學生群體的適應性也需要進一步研究。可見,問題式教學作為一種新的教學模式,具有很大的潛力和發展空間,但如何實施仍需廣大教育工作者進行探索。
區別于以往學者們聚焦理論研究,本文結合人教版化學教材必修第一冊第三章第一節“鐵及其化合物”中“鐵鹽和亞鐵鹽”教學實踐,提出在高中化學新課教學中實施問題式教學的策略。
一、構建問題情境,激發學生興趣
興趣是最好的老師,它是學生學習的內驅力,能讓學生主動、積極地去獲取知識。在高中化學新課教學中,教師可以根據教學內容的特點和學生的實際情況,在教學中根據問題情境設計相應的教學活動,使學生通過自己的努力去獲取知識,從而提高學習效率。
比如,教學人教版必修第一冊第三章第一節“鐵及其化合物”中“鐵鹽和亞鐵鹽”這節課。授課前教師創設問題情境,引導學生開展活動。學生在活動中產生一系列疑問,這些疑問恰好能夠激發學生的好奇心和求知欲。
【學生活動】用棉簽蘸上神奇溶液,在白紙上畫喜愛的圖案或寫喜歡的文字。
【教師活動】提示學生神奇溶液是FeCl3溶液,白紙是淀粉-KI試紙。提出問題1:為什么能用紅棕色溶液在白紙上畫出藍色圖案或寫出藍色文字?
用紅棕色的液體在白紙上畫畫或寫字竟然是藍色的,為什么?學生的學習興趣立刻被調動起來。教師在學生情緒高漲的時候提出問題,能夠激發學生深入地思考問題,使學生帶著強烈的求知欲進入接下來的學習。
二、強化實踐操作,培養解決問題的能力
化學是一門綜合性很強的學科,在高中化學問題式教學中,教師不僅要重視基礎知識教學,還要注重培養學生的創新意識和實踐能力。比如學生必做實驗:一定物質的量濃度的溶液配制,教師反復講解不如學生親身體驗一遍,配制過程中的步驟分析、儀器選擇和誤差分析等只有親自動手做過才能悟透其中道理,這不但能提高學生的學習興趣,而且能大大提升學生動手解決問題的能力,培養學生獨立思考和合作探究的能力。2023年高考全國甲卷理綜化學第9題就考查了配置一定物質的量濃度溶液的儀器選擇,突出對學生的動手操作能力的考查。在涉及化學實驗的教學中,教師不僅要教授基礎知識,還要引導學生進行實踐探究,讓學生在化學實驗中感受科學的魅力,掌握相應的化學知識。
以教學人教版化學教材必修第一冊第三章第一節“鐵及其化合物”中“鐵鹽和亞鐵鹽”為例。
【教師活動】提出問題2:通過活動,我們知道了用FeCl3溶液能在白紙上畫出藍色圖案或寫出藍色文字是因為2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl,I2能使淀粉試紙變藍。根據方程式可知Fe3+能夠轉化為Fe2+,請同學們從化合價的角度出發,思考還有哪些方法能將Fe3+轉化為Fe2+。同時為學生提供實驗藥品:FeCl3溶液、鐵粉、銅片、KMnO4溶液等。
【學生活動】根據教師的引導,結合教師提供的實驗藥品設計實驗方案,并進行小組實驗,觀察現象并記錄,小組討論后得出實驗結論。小組長總結本小組的實驗結論:Fe3+轉化為Fe2+的方法。
【教師活動】展示各小組討論得出的實驗方案及實驗現象。根據學生的實驗結論有針對性地進行引導,最終得出結論:加Fe、Cu、KI等還原劑可以使Fe3+轉化為Fe2+。總結得出研究物質性質的一般步驟:預測性質—設計實驗—預測現象—進行實驗—得出結論。
三、啟發學生思維,培養自主學習能力
化學教師在課堂教學中應從學生的學習需求出發,通過引導學生自主探究、發現問題、解決問題,提高學生的綜合素質,這樣的課堂才能真正體現“以學生為本”的理念,才能讓學生在輕松愉快的氛圍中掌握知識。在這個過程中,教師要引導學生以自主學習的方式積極思考和討論,并將這種討論和探究的過程作為一種學習的機會,激發學生的求知欲,培養學生的創新精神和實踐能力。同時,教師還要注意發揮學生的積極性,鼓勵學生自己動手,在實踐中學習、成長,并對學習過程進行自我管理,養成良好的學習習慣,有效提升學生的自主學習能力。在化學教學中采用問題式教學,可以引導學生將所學知識及時運用于實際,有效解決教學重難點問題。
以教學人教版化學教材必修第一冊第三章第一節“鐵及其化合物”中“鐵鹽和亞鐵鹽”為例。
【教師活動】通過探究Fe3+轉化為Fe2+的方法得出研究物質性質的一般步驟,請以小組為單位,自主研究Fe2+轉化為Fe3+的條件,設計實驗方案,進行實驗探究。提出問題3:請從化合價的角度分析,如何使Fe2+轉化為Fe3+?問題4:請問在Fe2+溶液中哪些物質可以使Fe2+轉化為Fe3+?問題5:以小組為單位討論研究后,有哪些可行的實驗方案?
【學生活動】根據教師的引導,有目的地設計實驗方案。
【教師活動】展示學生實驗方案,與學生共同討論,引導學生選出最優方案。接著展示提供的實驗藥品:FeSO4溶液、H2O2溶液、KMnO4溶液等。
【學生活動】進行小組實驗,觀察現象并記錄,小組討論后得出實驗結論。
【教師活動】與學生共同探討,得出結論:將Fe2+轉化為Fe3+可以加H2O2溶液、KMnO4溶液等強氧化劑。
根據前面建立的研究物質性質的一般模型,啟發學生思維,使其把學到的研究物質性質的模型運用到探究Fe2+轉化為Fe3+中,培養學生的自主學習能力、合作精神。
四、學生自主解決問題,增強知識遷移能力
高中化學教材中涉及的物質種類繁多,學生要想在有限的時間內牢固掌握所學知識,就必須對每一種物質進行歸納總結,形成自己的知識體系。因此,教師必須引導學生進行歸納總結,使學生真正掌握知識,從而達到事半功倍的效果。在問題式教學過程中,化學教師要充分利用課堂教學資源,采用多種形式,增強學生對知識的遷移能力。
例如,學生學習了“鐵鹽和亞鐵鹽”這一節課,懂得了研究物質性質的一般方法,進行適當的知識遷移應用很有必要,這是提升學生解決同一類問題的能力的有效途徑之一。
【教師活動】展示實例1:去年,小王體檢時發現血紅蛋白含量偏低,醫生說他有貧血癥,要補鐵,給他開了補鐵劑并叮囑他服用補鐵劑(含Fe2+)時與維生素C同服效果更佳。接著提出問題6:請問維生素C起什么作用?
【教師活動】展示實例2:用FeCl3溶液腐蝕覆銅板制印刷電路板(2FeCl3+CuCuCl2+2FeCl2)。接著提出問題7:如何回收腐蝕液中的銅,并再生FeCl3溶液?
【學生活動】頭腦風暴,首先思考腐蝕液中的離子有哪些,然后根據這些離子的性質設計實驗方案。
【教師活動】引導學生通過探究得出最佳方案:向腐蝕液中加入過量的鐵粉,將Fe3+還原成Fe2+、將Cu2+還原為Cu,隨后將濾液與濾渣分開,用磁鐵分離鐵與銅,從而回收腐蝕液中的銅,再向濾液中加入氨水,即可獲得FeCl3溶液。
五、及時評價反饋,幫助學生樹立學習信心
在課堂教學中,教師要根據學生的回答情況,及時調整教學方法。教師可以先讓學生自己進行歸納總結,然后引導學生進一步討論和交流,這樣能夠激活學生的思維,讓他們學會自我反思。而對那些不善于表達的學生,教師可以適當地鼓勵他們,讓他們能夠大膽地發表自己的觀點。此外,教師還要積極地評價和引導學生提問,在這個過程中及時地捕捉每一名學生的閃光點,鼓勵他們勇敢地回答問題。如果學生在回答問題時遇到了困難,教師應該及時地幫助他們解決問題,鼓勵他們繼續努力。
以教學人教版化學教材必修第一冊第三章第一節“鐵及其化合物”中“鐵鹽和亞鐵鹽”為例。
【學生活動】學生自主討論總結本節課的學習重點。1.Fe3+轉化為Fe2+的方法:加入Fe、Cu、KI等還原劑。2.Fe2+轉化為Fe3+的方法:加入H2O2溶液、KMnO4溶液等強氧化劑。3.研究物質性質的一般步驟:預測性質—設計實驗—預測現象—進行實驗—得出結論。
新課結束后設計一些課堂練習很有必要,既可以評價教師的授課情況,又可以讓教師了解學生對新知識的掌握情況。學生通過練習鞏固了知識,培養了科學精神,感受收獲知識的樂趣。
【教師活動】展示練習題如下。
(一)回答下列問題。
1.實驗室在配制FeSO4溶液時,為防止FeSO4被氧化而變質,可在溶液中加入少量的 。
2.亞硝酸鹽會使體內的Fe2+轉變成Fe3+,生成高鐵血紅蛋白而喪失與O2結合的能力。服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒,這說明維生素C具有 ? ? (填字母)。
a.酸性? b.堿性? c.氧化性? d.還原性
(二)將過量的Na2O2投入FeCl2溶液中可觀察到的現象有 (填序號)。
①有氣泡產生;②有短暫的白色沉淀;③最終生成灰綠色沉淀;④靜置后,上層清液為無色溶液;⑤最終生成紅褐色沉淀。
(三)下列試劑中,能使Fe2+轉化為Fe3+的是()。
①氯氣 ②NaCl溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④次氯酸 ⑤鹽酸 ⑥NaNO3溶液
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②⑤⑥
【教師活動】設計問題,根據學生的回答了解學生對本節課所學新知識的掌握程度。
在高中化學教學中實施問題式教學是有益的嘗試,教師應不斷總結經驗,不斷改進教學方法,不斷提高教學質量,同時也要努力開拓創新,勇于探索,積極進取,在實踐中不斷提高自己的業務水平,以滿足學生的需要為宗旨,為培養社會主義事業的合格建設者和可靠接班人而努力。
參考文獻
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(責編 劉小瑗)