化學(xué)探究式教學(xué)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)途徑

石　鵬

新課程改革提出要改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)“探究性學(xué)習(xí)”?！疤骄啃詫W(xué)習(xí)”是圍繞具體的問(wèn)題展開(kāi)的，適當(dāng)?shù)膯?wèn)題情境能有效地激發(fā)學(xué)生聯(lián)想，使其原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及表象得以激活，從而主動(dòng)地利用有關(guān)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)去“同化”或“順應(yīng)”當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識(shí)，達(dá)到對(duì)新知識(shí)的建構(gòu)?？梢?jiàn)，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境對(duì)促進(jìn)學(xué)生有效開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)致關(guān)重要。

一、問(wèn)題情境的含義及創(chuàng)設(shè)原則

按現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的解釋?zhuān)^問(wèn)題情境是指?jìng)€(gè)體自己覺(jué)察到的一種“有目的但不知如何達(dá)到的心理困境”。問(wèn)題情境就是一種心理狀態(tài)，一種當(dāng)學(xué)生接觸到的學(xué)習(xí)內(nèi)容與其原有認(rèn)知水平不和諧、不平衡，學(xué)生對(duì)疑難問(wèn)題急需解決的心理狀態(tài)。問(wèn)題情境作為一種心理困境，它包括：當(dāng)前學(xué)習(xí)任務(wù)中新的未知的東西、學(xué)生探究新知的動(dòng)機(jī)和學(xué)生解決當(dāng)前任務(wù)的潛在可能性等成份。

問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)原則有：

(1)引發(fā)興趣原則。學(xué)生的主體性得以發(fā)揮的前提條件之一是其是否具有內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。要開(kāi)展以發(fā)揮學(xué)生主體作用為特征的探究學(xué)習(xí)，必須激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。因此在選擇情境材料時(shí)，應(yīng)盡可能選擇一些能夠滿(mǎn)足學(xué)生現(xiàn)實(shí)需要的內(nèi)容來(lái)引起學(xué)生的興趣。

(2)面向全體原則。要考慮到大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知水平，在問(wèn)題的設(shè)置上應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)一組有層次、有梯度的問(wèn)題，以滿(mǎn)足不同層次學(xué)生的需求；在問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)方式的選擇上，要依據(jù)不同層次學(xué)生的特點(diǎn)選擇不同的方式。

(3)適度性原則。根據(jù)維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，那些與學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)密切聯(lián)系，具有一定的思維容量和思維強(qiáng)度，難易適度，有助于學(xué)生形成“心求通而未得”的認(rèn)知沖突，需要學(xué)生經(jīng)過(guò)努力思考才能解決的問(wèn)題，是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的最適度問(wèn)題。

(4)針對(duì)性原則。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境必須與教學(xué)活動(dòng)高度一致，這樣有利于集中學(xué)生的注意力。應(yīng)避免那種單純?yōu)榧ぐl(fā)學(xué)生興趣而漫無(wú)邊際地以一些與課堂教學(xué)無(wú)關(guān)的內(nèi)容來(lái)創(chuàng)設(shè)情境的做法，因?yàn)檫@容易將學(xué)生的思維引入誤區(qū)。

二、問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)途徑

根據(jù)以上原則，結(jié)合化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，化學(xué)探究式教學(xué)可以通過(guò)以下途徑來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。

1、利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其直觀性、形象性和變化性為學(xué)生提供了豐富生動(dòng)的感性材料，能有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。因此利用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，有利于教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、研究和分析去思考問(wèn)題、探索問(wèn)題，從而揭示化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，探究化學(xué)現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律。

(1)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生對(duì)反應(yīng)原理的探究

[教學(xué)案例1]乙醇的催化氧化原理的探究

教師指導(dǎo)學(xué)生將潔凈的銅絲放在酒精燈的外焰、內(nèi)焰、燈芯上灼燒，觀察銅絲顏色的變化，并啟發(fā)學(xué)生對(duì)銅絲變黑色又變紅色等現(xiàn)象進(jìn)行思考，從而使探究的目標(biāo)在學(xué)生腦海中自然而然地產(chǎn)生。

這個(gè)案例創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是新的、未知的東西，使學(xué)生感覺(jué)到問(wèn)題有一定難度，同時(shí)情境與學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)具有不和諧的因素，產(chǎn)生了認(rèn)知沖突，這就驅(qū)使學(xué)生有目的地積極去探索。

(2)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生對(duì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的探究

[教學(xué)案例2]Fe(OH)₂實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案的探究

引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中利用硫酸亞鐵溶液與氫氧化鈉溶液制備Fe(OH)₂的實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生根據(jù)教材提供的方法進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生充滿(mǎn)了困惑：①為什么要將吸有NaOH溶液的滴管插入FeSO₄溶液中?②為什么看到的沉淀會(huì)是灰綠色的?(實(shí)際上大多數(shù)同學(xué)按書(shū)本的方法操作，很難看到白色的Fe(OH)₂沉淀)此時(shí)教師參與學(xué)生一起探討其中的原因，并提出是否有什么辦法能讓我們比較明顯地看到白色的Fe(OH)₂，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。

在此案例中，教師利用教材中實(shí)驗(yàn)的不完善，激發(fā)同學(xué)們不畏權(quán)威，敢于質(zhì)疑的科學(xué)探究精神，既培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

(3)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的探究

化學(xué)概念比較抽象，學(xué)生一般都感到比較難掌握，利用實(shí)驗(yàn)的直觀性創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。對(duì)學(xué)生更好地理解和掌握概念的本質(zhì)，有很好的效果。

[教學(xué)案例3]學(xué)習(xí)鹽類(lèi)的水解時(shí)，組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：在水中加入少量酚酞，再加入少許碳酸鈉。引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)、思考問(wèn)題：①溶液怎么變紅了?②鹽溶液為何不顯中性?③碳酸鈉為什么能使水的電離平衡遭到破壞?④碳酸鈉是怎樣使溶液呈堿性的?學(xué)生利用影響平衡移動(dòng)的因素等已有的知識(shí)進(jìn)行積極的思考和探討，從而了解水解的本質(zhì)，學(xué)生的探究思維得到了發(fā)展。

利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境能使學(xué)習(xí)過(guò)程充滿(mǎn)探究的懸念，容易激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和探究興趣，是一種常用的創(chuàng)設(shè)情境的方法。

2、利用化學(xué)史實(shí)、名人軼事創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

我國(guó)著名化學(xué)家傅鷹先生說(shuō)過(guò)：“化學(xué)可以給人以知識(shí)，化學(xué)史更可以給人以智慧?！痹谡n堂上通過(guò)形象生動(dòng)、感染力強(qiáng)的故事來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生積極思考，增強(qiáng)學(xué)生的探究欲望。

[教學(xué)案例4]在學(xué)習(xí)苯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)時(shí)給學(xué)生提供這樣一個(gè)材料：19世紀(jì)中葉，化學(xué)家已經(jīng)知道苯的分子式是：c₆H₆，但是如何理解苯分子的結(jié)構(gòu)?如何使當(dāng)時(shí)己認(rèn)識(shí)的價(jià)鍵理論與苯的分子組成這一客觀事實(shí)相適應(yīng)?這是化學(xué)家們面臨的難題。他們花了多年時(shí)間也不能將苯的結(jié)構(gòu)確定下來(lái)。此時(shí)配合多媒體展示化學(xué)家們苦思冥想的畫(huà)面，提出問(wèn)題：苯的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢?這樣的情境激發(fā)了同學(xué)們強(qiáng)烈的探究愿望，讓他們“看到”了知識(shí)產(chǎn)生的探究歷程而不僅僅是現(xiàn)成知識(shí)的靜態(tài)結(jié)果，這有利于學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思想方法的形成。

3、利用新舊知識(shí)的聯(lián)系創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

教師在教學(xué)中應(yīng)充分利用新舊知識(shí)之間的聯(lián)系創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，誘發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。

[教學(xué)案例5]在講解鹽類(lèi)的水解這一節(jié)時(shí)，先要復(fù)習(xí)上一節(jié)水的電離及其影響因素。讓學(xué)生知道由于酸或堿電離出的H⁺或OH^-，增大了溶液H⁺或OH^-的濃度，從而抑制了水的電離，降低水的電離程度。那么，采用什么方法可以使水的電離平衡向正向移動(dòng)呢?根據(jù)平衡移動(dòng)原理，學(xué)生很容易聯(lián)系到要降低H⁺或OH^-的濃度，根據(jù)原有的知識(shí)會(huì)聯(lián)想到降溫，但隨后發(fā)現(xiàn)這種方法雖然可降低

H⁺或OH^-的濃度，但不滿(mǎn)足平衡正向移動(dòng)的要求。又聯(lián)想到在溶液中加入能結(jié)合H^＋或OH^-的微粒，若結(jié)合后得到的微粒不容易電離，就可以滿(mǎn)足要求，于是想到了弱酸根離子或弱堿陽(yáng)離子，但又不是十分確定。這就激起了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望并想要通過(guò)做實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

認(rèn)知派代表人物、著名心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)人已經(jīng)全部了解某個(gè)事件時(shí)，他就不會(huì)再產(chǎn)生探究該事件的興趣。一個(gè)完全新的經(jīng)驗(yàn)，由于它和一個(gè)人的認(rèn)知結(jié)構(gòu)毫無(wú)關(guān)聯(lián)而毫無(wú)意義，也同樣是不能引起興趣和不被同化的。因此，問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)必須建立在對(duì)學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和教材內(nèi)容進(jìn)行全面和科學(xué)分析的基礎(chǔ)上。

4、利用生活實(shí)際問(wèn)題創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，設(shè)計(jì)生活化的問(wèn)題情境，能激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的好習(xí)慣，營(yíng)造濃厚的課堂探索氛圍。

[教學(xué)案例6]探究鋼鐵生銹的原理

在“金屬的防護(hù)”的教學(xué)中，提供以下資料作為背景材料，引入學(xué)習(xí)內(nèi)容。

(1)金屬材料使用量的90％以上是鋼鐵，全世界現(xiàn)存的鋼鐵及金屬設(shè)備每年腐蝕率大約為10％，全世界每年因金屬腐蝕經(jīng)濟(jì)損失約高于7000億美元；

(2)我國(guó)每年因金屬腐蝕造成的損失和采取防腐蝕措施的費(fèi)用，約占國(guó)民生產(chǎn)總值的4％左右，相當(dāng)于國(guó)家在教育方面的全部投入。

金屬腐蝕造成的損失如此之大，使學(xué)生感到非常吃驚，造成金屬腐蝕的罪魁禍?zhǔn)资钦l(shuí)呢?用什么方法可以切實(shí)防止金屬腐蝕?能否根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決金屬的防護(hù)問(wèn)題?這些問(wèn)題悄悄地進(jìn)入學(xué)生的心里。

利用生產(chǎn)生活實(shí)際問(wèn)題創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心社會(huì)，了解化學(xué)在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中所起的作用，認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值，這樣不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，而且還能激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

創(chuàng)設(shè)化學(xué)探究式教學(xué)問(wèn)題情境的方法多種多樣，且隨著社會(huì)的發(fā)展和教育理念的變革一定還會(huì)產(chǎn)生許多新的方法。各種方法并不是彼此孤立的，而是相互聯(lián)系的一個(gè)有機(jī)整體，我們?cè)诮虒W(xué)中要綜合運(yùn)用這些方法。

(責(zé)編王學(xué)軍)