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化学探究学习中创设问题情境的策略

来源:夏越科|编辑日期:2010-01-25 08:58:25|点击数: |发布:45

文章摘要:心理学研究表明,学生作为一个思维主体,“问题情境”对诱发其积极的思维有着重要作用,因此在课堂教学中,教师要努力创设生动活泼的学习情境,提高学习化学的兴趣。本文将主要就以下几个方面:什么是问题情境,问题情境的创设原则、问题情境的创设途径等内容进行阐述。

新化学课程是科学教育的重要组成部分,培养学生的科学素养是化学课程改革的基本目标。而有效地落实这一目标的关键是积极主动地开展科学探究活动,在化学教学中注重引导学生进行探究学习。

探究学习的第一个要素和实施环节是:学生必须得到一个明确的任务,或者在某一个情境中自己发现问题。教师创设一定的问题情境,引导学生发现并提出问题;或教师直接提出问题,使学生明确探究任务,是开展探究学习的前提。

一、什么是“问题情境”

问题情境就是一种具有一定的困难,需要学生努力去克服(寻找到完成任务的途径、方式),而又在学习能力范围内(努力可克服)的学习情境。学习者的学习愿望,总是在一定情境中产生的,一个好的问题情境,往往能够激起学生强烈的问题意识和探究动机,引发学生积极思考,从而独立解决问题,发展其探究能力、思维能力和创造能力。

二、问题情境的创设原则

问题情境的创设首先得考虑三个主要目标,即问题分析对象、思维动机和学生的知识能力水平,它是保证问题情境创设的三个大前提,问题情境的创设必须以它们为基础,同时还必须遵循以下几条原则。

1、诱导性原则

在创设问题情境时,一定要保证新设情境激起学生的认知冲突,启发学生的积极思考。因此创设问题情境时,最好要造成学生心理上的悬念,从而唤起学生的求知欲,激起学生的学习兴趣,将学生带入一种与问题有关的情境中,使他们用产生积极思考的欲望。

[案例一]

在学习二氧化碳的实验室制法时,教师并不按部就班逐一讲解,而是让学生先回忆氢气和氧气实验室制法的装置及收集方法的异同,然后提出几个问题让学生自己对比思考:制二氧化碳的装置应该怎样装配仪器?进而根据其性质又应该怎样收集、验证等。这一系列问题的提出,是在学生原有的知识基础上进行的,具有连贯性,学生通过讨论能逐一得出结论,然后上台说出他们的实验设计方案,并亲自动手操作整个实验过程,让其余学生观察、补充,并鼓励创新设计。整节课,学习气氛十分活跃,学生既要动脑又要动手,在此教学情境中,学生带着问题去讨论,学习积极性高涨,思维活跃,最终学生运用旧知自主获得新知,达到主动学习的目的。

2、层次性原则

认识事物的过程 是一个从简单到复杂,由易到难循序渐进的过程。学生的学习活动必然地遵循这一规律,因此在教学中创设问题情境应尽可能有层次、有梯度,考虑好问题的衔接与过渡,善于把一个复杂的、难度较大的课题分解成若干个想到联系的子问题(或步骤),或把解决某一个问题的完整思维过程分解成几个小阶段。

[案例二]

在学习了“常见的酸”相关内容后,学生对盐酸、稀硫酸的化学性质已经大致掌握了,在总结“酸的通性”时,教师设计了几个层次分明的问题:

(1) 忆旧知,让学生写出稀硫酸分别与铁、氧化铁、氢氧化钠、碳酸钠溶液反应的化学方程式。

(2) 分类别,学生自己分别将上述几个方程式中的反应物和生成物进行归类。

(3) 作小结,从以上反应中,推出其余酸的化学性质,从而得出酸的通性。在问题的设置中逐渐加深,步步追问,最终学生可以从具体的反应中归纳出酸的通性。

3、现实性原则

选择的问题情境,素材应注意以学生已有的知识经验的基础,贴近生活和生产实际,使学生认识到化学学习的现实意义,认识到化学知识的价值,这样更容易激发学生的好奇心和求知欲,使学生积极主动地投入到化学学习中。

[案例三]

(1)联系生产实际设置情景:化学农药的得与弊;钢铁的生锈与防护。

(2)联系生活实际设置情景:防火的措施,CO中毒与防护。

(3)联系社会问题设置情景:二氧化碳的功过;臭氧层的作用与保护;新能源的开发;新材料的研制与应用。

4、开放性原则

良好的问题情境,既具有典型的模式,为吸收或同化其他学习材料提供理想的框架,而且应具有“变式性”,即形式和叙述可以不断变化,而基本原则和本质属性保持不变。

[案例四]在对物质性质的探究中,教师设计了如下问题:厨房的两个调料瓶中都有部分白色固体,只知它们分别是精盐(食盐)、面碱(纯碱)中的某一种,请你利用家庭现有条件,用几种方法把它们区别开来(简要写出步骤、方法、现象、结论)。

这一问题不仅具有很强的开放性,而且对化学用语规范化、学生思维的深刻性和发散性要求比较高。回答该题,学生运用了很多的方法,例如尝味道、加食醋等。但也有部分学生用腌制白菜和面团发酵等方法来回答,充分体现了学生的想象力和创造力。

5、矛盾性原则

学生解题时,往往受原有知识经验或思维定势的影响,对遇到的新问题“想当然”地进行分析,从而导致错误的结果。因此在教学中,有意识地设计一些“出乎意料”的实验,让学生发现自己的错误所在,在“错误”中激化矛盾,产生问题情境。

[案例五]学生根据“金属活动性顺序”,认为金属钠也能与硫酸铜溶液反应生成铜,把反应现象描述为:金属钠消失,出现红色的铜,溶液由蓝色变浅。教师对此先不给予肯定或否定,让学生自己动手将一粒金属钠放入其中,实验结果大大出乎学生的预料。在这种问题情境中,学生必然会进一步提问,为什么会出现气体、产生蓝色沉淀?这些生成物又是什么?此时学生迫切想找到答案,思维处于高度集中状态,由此学生进入了教师设定的问题情境中,让学生相互交流讨论,再加以引导,最终可找到正确答案。

三、问题情境的创设途径

1、利用化学实验创设问题情境

实践证明,化学实验的直观性、生动性和变化性使其自身充满了探究的悬念,易引起学生的问题意识和探究兴趣,是化学教学中最为成功的问题情境。

[案例七]

在《燃烧和灭火》一节教学中,老师首先用一个小魔术——魔棒点灯引入新课。用一根玻璃棒点燃酒精灯,接着向燃着的酒精灯倾倒一种气体,酒精灯很快又熄灭了,由此,学生会惊奇地发生疑问。有了这“奇”、“疑”的问题情境,教师自然地提出了本课时要学习的问题:什么是燃烧?为什么玻璃棒可以点燃酒精灯?为什么气体可以灭火?

[案例六]

上课后,教师轻轻地对学生说:“请同学们闭上嘴,捏住鼻子10秒钟体会一下有什么感受。”10秒钟后,让学生松开手,让他们谈体会时,同学们几乎异口同声地说:“弊得慌。”教师接着问:“知道是什么原因吗?”同学们纷纷发表意见,都谈到了空气中的氧气。

本课的探究任务是氧气的性质,氧气是学生既熟悉又陌生的物质,尤其对于刚刚接触化学学习的初三学生来说,探究物质性质是一个重要的学习内容。老师同时又引出了氧气最重要的性质——支持呼吸,为探究氧气其他性质开辟了道路。

2、通过观察或分析自然现象形成问题情境

[案例八]学习CO的性质时,引导学生分析一个生活中的“怪”现象:烧开的水不小心溅泼在煤炉的火焰上,炉火不但没有减弱,反而窜出一股火苗使得燃烧更旺,这是什么原因呢?

[案例九]在《金属的化学性质》教学中,教师展示一用过的铝锅,问学生:铝锅表面不是很光亮,是不是没清洗干净呢?要不要用钢丝球把表面那层灰白的东西擦掉呢?表面那层物质又是什么?对这一连串问题的思考自然引起学生对铝与氧气的反应情况产生一种强烈的探究欲望。

化学源于生活,教学中把有关问题情境与生产、生活实际结合起来,让学生真切地感受到化学就在身边。渴望探究其原因的心情自然而生。 

3、利用多媒体呈现问题情境

近年来,现代信息技术越来越普及,深入地应用于学科课堂教学中。多媒体技术和网络技术为学生学习提供了在一定历史条件下的资源。教学中运用各种资料、实验录像、实物投影等多种信息资料和媒体手段,展示特定的内容来创设问题情境,激发学生的探究兴趣。

[案例十]在《酸雨的危害》教学中,老师先播放了介绍酸雨危害的一段影片《上帝的眼泪》,影片中,许多触目惊心的画面强烈触动了学生的心灵,激起了学生强烈的保护环境意识,成功地创设了探究酸雨的情境。

[案例十一]在讲锻烧石灰石时,教师运用多媒体技术把开发、煅烧石灰石、技术人员检验煅烧后生成物以及于谦的名诗《石灰吟》,用图像、声音、文字动态地展示整个过程。对学生来说,使他们对煅烧石灰石、生石灰、熟石灰有了比较深刻的了解。

4、利用其他手段创设问题情境

除了前面所提及的几种方式外,还可利用其他多种手段。诸如:讲一个“鬼谷的故事”吸引学生引发对二氧化碳性质探究的浓厚兴趣;利用新闻媒体所报道的与化学有关的社会事件,如假酒事件、氯气泄露事件、浓硫酸伤人毁容事件等为解决事件创设探究有关化合物性质、用途的问题情境;以一句脍炙人口的诗词创设问题情境——引导学生去分析、体会《石灰吟》中蕴藏着的无畏的奉献和化学哲理;以信手拈来身边的材料创设问题情境,如 “为什么冬天有雾的早晨,一妇女骑着摩托车停在一交通路口等绿灯,她的前面也停了很多汽车,突然该妇女昏倒了。试分析她昏倒的可能原因?”。

在上述手段中,教师从大多数学生的实际出发,找到理

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