摘要:問題導學法作為一種有效的教學策略,在高中化學教學中的應用逐漸受到重視.本文詳細闡述問題導學法在高中化學教學中的實施策略,如通過問題啟發學生探索知識、將學科知識與實際生活聯系、利用問題開展實驗設計等多種應用方式.通過具體案例分析,揭示了問題導學法在提升學生化學學科能力、增進理解和應用化學知識方面的有效性.
關鍵詞:問題導學法;高中化學教學;實施策略
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2024)27-0118-03
問題導學法源于構建主義學習理論,強調通過問題驅動學習過程,使學生在解決問題的過程中構建知識結構.化學涉及大量抽象的概念和復雜的實驗操作,借助實施問題導學法可以促進學生深入理解化學原理,通過實際操作解決具體問題,從而更好地鏈接理論與實踐,培養學生的批判性思維和創新能力.高中化學教師要在日常教學中善于利用并靈活使用問題,真正優化教學方法,提高課堂教學效果.
1問題導學法在高中化學教學中的實施意義
1.1激發化學學習的興趣以及積極性
化學對學生而言是抽象和難以理解的,特別是化學公式、反應機理等內容.而通過問題導學法,教師可以選擇與學生生活經驗相關聯的化學問題,如環境污染、能源利用等,這些問題緊貼學生的生活實際,能夠引起學生的共鳴,使學生感到學習化學是有用的,從而提高學生學習化學的積極性.且問題導學法要求學生在解決問題的過程中自行查找資料,并實驗驗證和理論分析,這種學習方式需要學生主動參與,而非被動接受知識.學生能夠根據自己的興趣和節奏進行學習,更好地掌握和理解化學知識,同時培養學生的自學能力和獨立思考能力[1].
1.2培養科學思維以及問題解決能力
化學學科本身具有很強的邏輯性,通過問題導學法,學生在尋找問題解決方案的過程中,必須逐步理解化學反應的原理和過程,不僅記憶事實,還需要通過邏輯推理鏈接不同的化學概念和原理,形成連貫的理解.此外,問題導學法還要求學生在面對復雜的化學問題時,能夠分析問題的各個組成部分,并綜合使用多種化學知識來尋找解決方案.例如,解決關于化學反應速率的問題,學生需要理解反應物的濃度、溫度、催化劑等因素如何影響速率,然后綜合這些因素進行實驗設計或理論推導.
1.3促進深層學習以及理解化學知識
問題導學法要求學生在解決具體問題的過程中,深入探索和理解化學概念和原理,從而實現從表層記憶到深層次理解的轉變.教師通過提出實際問題,促使學生將學到的理論知識應用于具體情境中,檢驗和鞏固學習成果.這種應用不僅幫助學生理解理論的實際意義,也提高了學生運用知識解決現實問題的能力.
1.4借助集體智慧增強合作交流能力
學生通過與同伴的討論,分享彼此的觀點和解決策略,從而可以從多個角度理解問題,增進對化學概念的全面理解.并且,在合作解決問題的過程中,學生需要清楚表達自己的想法,同時理解他人的觀點,這不僅要求學生具備良好的語言表達能力,還需要具備有效的理解能力[2].通過這種互動,學生會在實際情境中練習和提高這些溝通技能,這對未來的學習和職業生涯都是極其寶貴的.
2問題導學法在高中化學教學中的實施策略
2.1認真研讀教材內容,巧妙設計課堂問題
通過深入研讀教材內容,教師能夠全面理解教學內容的核心概念、基本原理及其內在聯系.這種深入理解是設計有效課堂問題的前提,可以確保所設計的問題不僅與教學目標緊密相關,還能夠觸及化學知識的關鍵點和難點,從而引導學生達到預期的學習目標.巧妙地設計問題能夠針對性地挑戰學生的思維,促使學生思考、探索并解決問題.這種設計需要教師對教材內容精準地把握,提出開放性問題或實際應用問題,讓學生在思考過程中能夠鏈接和應用所學的化學知識,有效促進學生的深層次理解和學習[3].
在“原子結構”這一課程的教學中,教師需要深入理解教材中關于原子結構的所有內容,包括原子的基本構成、電子的分布、各種化學規則(如洪特規則)、電子云和量子數等,然后設計一系列與原子結構相關的問題,激發學生的好奇心.如從宏觀到微觀的探索問題:宏觀物體的運動具有怎樣的特色?微觀物體的運動又有怎樣的特色?電子運動的特色是什么?這類問題可以幫助學生從宏觀世界過渡到原子的微觀世界,理解不同尺度下物理規律的變化.具體理論的解釋性問題:什么是洪特規則?這個問題,需要學生探討電子在原子軌道中的排布規律,了解如何通過電子排布來預測化學性質.原理應用的深入問題:一個原子軌道里最多能容納兩個電子,且這兩個電子的自旋方向相反,這個原理具體是什么?引導學生理解其對原子結構的影響.學生在教師的引導下討論問題,嘗試提出自己的見解和答案,教師要注意收集學生的回答,并根據學生的反應對教學計劃進行適時調整.
2.2利用問題啟發點撥,深化學生知識理解
教師要注意到,問題的設計目的是啟發學生、鼓勵學生不被動地接受知識,而是主動探索和學習知識.當教師提出精心設計的問題時,可以激發學生的好奇心和探究欲,促使學生主動思考和尋找答案,這種主動的學習方式更有助于知識的長期記憶和理解.此外,問題啟發法還可以幫助學生發展批判性思維和解決問題的能力.在回答問題的過程中,學生需要評估不同的信息和觀點,進行合理的推理和判斷,批判性的分析過程也是科學思維的核心部分,有助于讓學生逐層剖析問題.
教師在講解“原子結構與元素的性質”時,可以設計一系列具有啟發性的問題.如原子中的電子是如何分布的?這種分布與元素的化學性質有何關系?核外電子排布對原子半徑的影響不同?如何根據元素的電子排布預測其化學反應性?學生可以小組討論,利用課本和網絡資源回顧原子結構知識,尤其是關于電子云模型和量子數的部分,共同討論電子在原子中的分布模式,如電子層、原子軌道等,以及這些分布如何決定原子的化學性質和原子半徑.教師則可以通過原子結構示意圖和動畫,展示電子在不同電子層和原子軌道的排布,進一步說明電子排布對原子化學性質(如電負性、離子化能等)的影響,解釋電子層數的增加如何導致原子半徑的增大,同時,電子之間的相互排斥和核電荷的增加如何影響原子半徑.進一步引導學生通過電子排布,特別是最外層電子的數量預測元素的化學反應性,如易失電子的堿金屬和易得電子的鹵素.通過這樣的教學設計,不僅可以提高學生的學習動力和參與度,還能夠有效幫助學生建立復雜的化學概念之間的聯系,深化對知識的理解和應用.
2.3聯系學生實際生活,促進學生學以致用
將化學知識與學生的實際生活相聯系,可以使抽象的化學概念變得具體和實際,增加學習的相關性.例如,通過探討家用清潔劑中的化學成分如何影響清潔效果,學生可以直觀理解酸堿反應和表面活性劑的作用,這樣的聯系會使學生認識到化學不僅僅是實驗室中的實驗,也是生活中常見的現象和問題的解釋.此外,提出與實際生活相關的問題,常常需要涉及生物、物理、環境科學等其他學科的知識,促使學生進行跨學科的思考和學習.
以“認識有機化合物”為例,教師在課前準備一系列與生活緊密相關的問題,涵蓋有機化合物的基本概念、性質、用途以及與無機物的對比.也可以準備一些生活中的實物,如塑料制品、藥物、清潔劑等,以便學生能夠直觀聯系到具體的有機化合物.課堂開始時,教師通過問題“你能列出哪些常見的有機化合物?”引入主題,評估學生對有機化合物的初步了解,并激發學生的興趣.接下來,教師繼續引導學生思考“這些有機化合物具體有哪些性質和用途?”通過這一問題,學生結合實際生活中的例子(如塑料的使用性質、藥物的化學性質等),進行分析和討論.更具挑戰性的問題如“從溶解性、耐熱性、可燃性和電離性等方面入手,通過對無機物進行比較,其具體有哪些區別?”要求學生運用所學的化學原理,對有機化合物和無機物進行對比分析.課后布置相關的實驗或家庭作業,要求學生在家中找到日常使用的有機化合物產品,并研究其標簽上的成分,討論這些成分的化學性質和安全使用方法.
2.4借助問題開展實驗,引導學生探究發現
實驗設計要求學生根據提出的問題自行設計實驗方案,選擇合適的實驗方法和條件.這一過程需要學生運用科學的思維方式,如觀察、假設、推理、實驗和驗證.通過這樣的訓練,學生的科學思維能力和解決問題的能力能夠得到顯著提升[4].設計并執行自己的實驗方案可以顯著提高學生的學習興趣和積極性.面對真實的問題和挑戰,學生往往會展現出更多的主動性和創造性.同時,實驗結果的不確定性和探索過程的刺激性能夠激發學生的好奇心,使他們在尋找答案的過程中保持高度的熱情.
“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子”實驗教學中,教師首先介紹實驗的背景和目的,然后提出問題:此次用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子實驗,需要用到哪些實驗用品?學生基于之前的學習經驗和實驗室常識,進行討論并列出需要的實驗用品,如試管、燒杯、濾紙、漏斗等.接著教師問:該實驗的具體操作流程是什么?學生分組討論,嘗試設計實驗的步驟,包括如何添加反應試劑、如何觀察沉淀生成等.實驗過程中,教師繼續引導:表明沉淀完全的操作方法是什么?學生討論并猜測沉淀是否完全的方法,如向沉淀反應體系中加入更多的沉淀劑,觀察是否還會繼續生成沉淀.對于問題“過濾用到的玻璃儀器有哪些?其中,玻璃棒的作用是什么?”學生列舉所需玻璃儀器,并探討玻璃棒在幫助引導濾液流入濾紙的過程中的作用.最后,學生按照自己的計劃進行實驗,教師巡回指導,幫助學生解決操作中的問題,觀察反應,記錄數據,并檢驗沉淀是否完全.通過這種教學方式,教師可以成功利用問題導學法引導學生自主探究,有效地將理論知識與實驗技能結合,使學生在真實的科學探究中發現和解決問題.3結束語
綜上所述,問題導學法應用于高中化學教學中,可以顯著提升學生的學習動機和學科能力.通過實施本文的策略,不僅加深了學生對化學知識的理解,還培養了學生問題解決能力和創新思維.總體而言,問題導學法是一種高效的教學方法,應在高中化學課程中更廣泛地推廣.未來的研究中,教師可以進一步探索如何結合現代科技工具,比如虛擬實驗室等豐富問題導學法的實施,以適應不斷變化的教育需求和挑戰.
參考文獻:
[1] 羅萌.問題導學法在高中化學課堂中的探索:以“氮及其化合物”教學為例[J].中學課程輔導,2024(15):75-77.
[2] 趙凱.新課改背景下高中化學問題導學法教學效果的分析研究[J].高考,2023(14):69-71.
[3] 蓋艷峰.問題導學法在高中化學教學中的運用策略[J].科幻畫報,2023(02):150-151.
[4] 馬燕玲.問題導學法在高中化學教學中的實施策略研究[J].中學課程輔導,2023(34):54-56.
[責任編輯:季春陽]