新課程背景下高中化學(xué)“問題解決”教學(xué)模式構(gòu)建初探

王海冬 儲(chǔ)開桂

（1蘇州市陸慕高級(jí)中學(xué) 江蘇 蘇州 215131；2江蘇省無錫市第一中學(xué) 江蘇 無錫 214031）

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“化學(xué)教學(xué)要體現(xiàn)課程改革的基本理念，尊重和滿足不同學(xué)生的需要，運(yùn)用多種教學(xué)方式和手段，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，掌握最基本的化學(xué)知識(shí)和技能，了解化學(xué)科學(xué)研究的過程和方法，形成積極的情感態(tài)度和正確的價(jià)值觀，提高科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)”。這必然導(dǎo)致高中化學(xué)新課程的教學(xué)模式發(fā)生質(zhì)的變化。

“問題解決”教學(xué)模式是將提出的問題轉(zhuǎn)化為問題解決者內(nèi)部的心理表征，確定問題解決過程進(jìn)行的操作（或運(yùn)算）步驟，在一定指導(dǎo)下完成步驟，解決問題，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的一整套較為穩(wěn)固的教學(xué)程序。［1］問題解決教學(xué)模式的研究淵源在國(guó)外可追溯到古希臘蘇格拉底的“談話法”，雖然蘇格拉底的談話法從形式到本質(zhì)都無法與當(dāng)代的問題教學(xué)法等量齊觀。19世紀(jì)末葉，美國(guó)教育家杜威“通過解決問題進(jìn)行學(xué)習(xí)”的思想以及解決問題的五步教學(xué)模式傳播，1957年蘇聯(lián)《問題教學(xué)》的專著出版，問題教學(xué)的理論研究得到了逐步深入，并在各級(jí)各類學(xué)科教學(xué)的實(shí)踐中得以推廣。

一、問題解決心理機(jī)制理論分析

問題解決教學(xué)模式的研究與問題解決心理機(jī)制的研究一直處于相互融合與發(fā)展的過程中。要了解問題解決的心理機(jī)制，就必須對(duì)問題解決有一個(gè)概括的認(rèn)識(shí)。這些理論為學(xué)科問題解決教學(xué)模式的研究提供了重要的依據(jù)。研究者也較多的從認(rèn)知的角度來解釋人類解決問題的過程，提出了幾種問題解決的程序，主要有以下幾種：

（1）奧蘇貝爾和魯賓遜（Ausubel&Robinsin）提出的問題解決程序中就明確指出解決問題的核心之處就是填補(bǔ)已知條件和目標(biāo)之間的空隙。

圖1 奧蘇貝爾和魯賓遜提出的問題解決程序

（2）格拉斯把問題解決劃分為四個(gè)相互區(qū)別又相互聯(lián)系的四個(gè)階段：

圖2 格拉斯提出的問題解決程序

（3）基克（Gick）等人認(rèn)為一般性的解決問題包括四個(gè)階段，并在此基礎(chǔ)上提出了一種有助于一般性問題解決程序。基克等人的模式指出了在問題解決過程中圖式激活是一種占有主導(dǎo)地位的、有效的問題解決策略，它具有通性，同樣也具有局限性。

圖3 基克等人提出的問題解決程序

（4）北京師范大學(xué)的王磊在1998年對(duì)化學(xué)一般問題解決和高中生解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的心理機(jī)制作了深入的研究并繪制出模型圖。

圖4 化學(xué)一般問題解決心理機(jī)制圖

問題解決心理機(jī)制的研究為化學(xué)問題解決教學(xué)模式的研究提供了許多有價(jià)值的觀點(diǎn)和建構(gòu)依據(jù)。

二、“化學(xué)問題解決”教學(xué)模式的操作程序說明

根據(jù)教育學(xué)、心理學(xué)的原理，參考前人所做的研究工作，結(jié)合高中化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，我們認(rèn)為在高中化學(xué)教育中問題解決教學(xué)模式一般經(jīng)過：創(chuàng)設(shè)情景——明示問題——探求解法——實(shí)施解題——檢驗(yàn)結(jié)論——遷移應(yīng)用六個(gè)階段。

圖5 “問題解決”教學(xué)模式的操作程序示意圖

（1）創(chuàng)設(shè)情景，引入激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)或提出問題。提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要?；瘜W(xué)教師要充分把握化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)難度適當(dāng)而又有助于學(xué)生形成認(rèn)識(shí)沖突的化學(xué)問題，讓學(xué)生產(chǎn)生一種認(rèn)識(shí)的困惑，以形成積極的探究動(dòng)機(jī)，創(chuàng)設(shè)最佳的問題情境。

（2）明示問題，收集信息。教師要善于引導(dǎo)學(xué)生辨別出他要達(dá)到的目標(biāo)與他所處的情境之間的真實(shí)差異，充分認(rèn)識(shí)問題解決中可能存在的障礙。

（3）尋找方法，設(shè)計(jì)解題思路。挖掘問題中存在的信息，與學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)，探索問題解決的途徑。

（4）實(shí)施解題。在真正實(shí)施解題的過程中并不一定是線性的、一路暢通的，在解題過程中的每一階段都可能存在許多新的障礙，可能需要反復(fù)尋找和計(jì)算。

（5）得出結(jié)論并反思。問題解決本質(zhì)上是一種思維活動(dòng)，反思整個(gè)問題解決的過程，對(duì)問題解決的過程、方法進(jìn)行回顧與評(píng)價(jià)，有助于提高學(xué)生問題解決的能力。

（6）遷移應(yīng)用。將問題解決獲取的結(jié)論納入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，然后將它用于新問題的解決，反饋矯正。

為了進(jìn)一步說明問題解決教學(xué)模式的操作程序，以鹽類的水解為例來討論說明。

【創(chuàng)設(shè)情景】 ［演示實(shí)驗(yàn)］用pH試紙測(cè)定NaCl、NH4Cl和Na2CO3水溶液的pH值，結(jié)果為NaCl溶液pH=7，NH4Cl溶液 pH＜7，Na2CO3溶液 pH＞7。

【明示問題】 同樣是鹽的水溶液，為什么它們的酸堿性不同？

【探求解法】 教師引導(dǎo)學(xué)生回憶已有化學(xué)知識(shí)：溶液的酸堿性是由溶液中的H+和OH-的濃度決定的，從水的電離的角度引導(dǎo)學(xué)生分析鹽溶液中pH值不同的原因可能是水溶液中鹽電離產(chǎn)生的離子與水電離的H+、OH發(fā)生了反應(yīng)而影響了水的電離平衡，進(jìn)而得到解決問題的方法是從平衡角度分析水的電離，鹽的電離和水電離產(chǎn)生的離子間的相互作用。

【實(shí)施解題】 師生共同討論水解的原理：

在上述分析基礎(chǔ)上，與學(xué)生一起總結(jié)出規(guī)律：鹽的水解可以看作是中和反應(yīng)的逆反應(yīng)。

【檢驗(yàn)結(jié)論】 用問題解決模式中得到的結(jié)論去分析其它的鹽類，如 CH3COONa、Al2（SO4）3等的酸堿性，并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

【遷移應(yīng)用】 通過兩個(gè)練習(xí)加深對(duì)水解反應(yīng)的理解，使學(xué)生學(xué)會(huì)遷移：（1）實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液不是將FeCl3固體溶于水，而是溶于稀鹽酸。請(qǐng)說明理由。（2）為什么Na2S溶液工業(yè)上稱為“臭堿”？

三、高中化學(xué)新課課程中“問題解決”教學(xué)模式的實(shí)施策略

1．以學(xué)生為主體，展開“問題解決”模式各階段的預(yù)設(shè)

在實(shí)施問題解決教學(xué)過程中，要讓學(xué)生成為問題解決的主體。這就要求在教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，積極參與問題解決全過程。

堅(jiān)持學(xué)生為主體的原則，要注重學(xué)生問題解決中的非智力因素的培養(yǎng)。作為內(nèi)驅(qū)力的動(dòng)機(jī)及氣質(zhì)、個(gè)性特征等都是問題解決中的不可缺少的因素。在教學(xué)中，要注意激發(fā)學(xué)生適中強(qiáng)度的動(dòng)機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生大膽假設(shè)、全面分析。鼓勵(lì)學(xué)生樹立自信，特別是解決問題遇到挫折甚至失敗時(shí)，要指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng)勇氣，使學(xué)生以積極、健康的心態(tài)去解決問題。

堅(jiān)持學(xué)生為主體的原則，要幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是構(gòu)建已有知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)榻鉀Q問題必須辨別問題，分析給予的條件，選擇解決問題的途徑和方法，這需要涉及到有關(guān)的知識(shí)，沒有有關(guān)知識(shí)作背景，問題解決的方向的確定，認(rèn)知策略和思維策略的運(yùn)用都是難以進(jìn)行的。二是重整新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，在解決問題中產(chǎn)生的高級(jí)規(guī)則和相應(yīng)的認(rèn)知思維策略要與學(xué)生已有的知識(shí)進(jìn)行整合，形成新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并在今后的學(xué)習(xí)中能夠遷移到相同或相似的一類問題解決中。

2．以《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的培養(yǎng)目標(biāo)為基本要求，逐步滲透創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，在問題情境的創(chuàng)設(shè)階段要采取多種方法，多種途徑去創(chuàng)設(shè)問題情境、增強(qiáng)學(xué)生的困惑程度，使學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)新欲望；在問題明示階段要引導(dǎo)學(xué)生全面分析情境提供信息，多角度、全方位審視已知與未知、隱性與顯性、主要與次要條件和相互關(guān)系；在探求問題的解法時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象，標(biāo)新立異，采用逆向思維、數(shù)形變換、問題轉(zhuǎn)化、模式識(shí)別等多種策略尋找并選擇解決問題的方案；在問題解決的驗(yàn)證階段要注重提高學(xué)生的“元認(rèn)知”水平，引導(dǎo)學(xué)生多問：“這種解決問題的方法是最簡(jiǎn)捷的嗎？通過解決問題得到的結(jié)論的適用范圍是什么？”等問題，通過學(xué)生的自我反省深思提高其創(chuàng)造能力。

必須指出，問題解決教學(xué)模式是以學(xué)生扎實(shí)的雙基知識(shí)為基礎(chǔ)的。因而，并非所有化學(xué)內(nèi)容的教學(xué)都可以使用問題解決教學(xué)模式。在使用問題解決教學(xué)模式進(jìn)行化學(xué)教學(xué)時(shí)，我們要將問題解決教學(xué)模式與其他科學(xué)的教學(xué)模式融會(huì)貫通，使問題解決教學(xué)模式進(jìn)一步發(fā)展、革新，以充分發(fā)揮問題解決教學(xué)模式在高中化學(xué)教學(xué)中的作用。

［1］ 楊承?。畬?duì)基于問題解決式課堂教學(xué)模式的反思［J］．現(xiàn)代中小學(xué)教育，2008，（1）

［2］ 中華人民共和國(guó)教育部．普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［S］，北京：人民教育出版社，2003

［3］ 陳琦，劉儒德．當(dāng)代教育心理學(xué)［M］．北京：北京師范大學(xué)出版社，1989

［4］ 王磊．化學(xué)一般問題解決的心理機(jī)制研究［J］．化學(xué)教育，1998