淺談初中化學(xué)新授課中的問題設(shè)計(jì)

龔雪冰

（南京曉莊學(xué)院附屬中學(xué) 江蘇 南京 210011）

化學(xué)問題設(shè)計(jì)的核心思想應(yīng)是突出 “有效”，何為“有效問題”？即“使學(xué)生能夠積極組織答案并因此而積極參與學(xué)習(xí)過程 （Chuska，1995；Wilen，1991）”。 此外在2008年10月筆者所進(jìn)行的有關(guān)“化學(xué)問題設(shè)計(jì)”的教師問卷調(diào)查中，教師們對“在課堂教學(xué)中問題設(shè)計(jì)有效性的主要指標(biāo)有哪些？”也提出了自己的理解，主要內(nèi)容有：“能否更好的達(dá)成教學(xué)目標(biāo)；能否符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；能否對學(xué)生的思維方式產(chǎn)生影響；能否激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；能否促進(jìn)學(xué)生的知識遷移”等等。如何實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)？下面就根據(jù)化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，通過具體的教學(xué)案例來具體說明化學(xué)問題設(shè)計(jì)的一般策略。

一、明確目標(biāo) 進(jìn)行設(shè)問

問題設(shè)計(jì)是以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向的教師活動(dòng)，所以在進(jìn)行問題設(shè)計(jì)之前首先要明確本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)是什么（主要是確定講什么），在這個(gè)過程中教師根據(jù)實(shí)際需要可以適當(dāng)增加、壓縮和拓展原有的教學(xué)目標(biāo)（主要是確定講到什么程度），然后再思考將每個(gè)教學(xué)目標(biāo)所指定的教學(xué)內(nèi)容可以通過哪些“問題”來達(dá)成。這樣做可以保證問題設(shè)計(jì)有章可循，防止問題設(shè)計(jì)的隨意性和刻板性。

例如，九年級化學(xué)上冊單元四的課題3——“離子”這一教學(xué)內(nèi)容，在人教版的《九年級化學(xué)上冊教師教學(xué)用書》中對這一教學(xué)內(nèi)容所確立的其中一個(gè)教學(xué)目標(biāo)是“初步了解核外電子是分層排布的”。但從教材的內(nèi)容上看，除了描述“核外電子是分層排布的”之外還提到“核外電子排布與元素化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系”，顯然在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)增加 “核外電子排布與元素化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系”這一教學(xué)目標(biāo)。那么如何通過“問題”來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？有些教師采取的策略就是直接利用教材中的表4—4（見圖1）進(jìn)行設(shè)問：從此表中你能獲取哪些信息？之后教師進(jìn)行總結(jié)，最后得出元素的化學(xué)性質(zhì)與最外層電子數(shù)關(guān)系密切。這樣的“問題設(shè)計(jì)”的確是落實(shí)了“核外電子排布與元素化學(xué)性質(zhì)之間關(guān)系”這一教學(xué)目標(biāo)，但存在的最大問題就是學(xué)生無法發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性去對核外電子的排布形成規(guī)律性的認(rèn)識和理解，而完全是在教師的傳授之下認(rèn)識和記得的。這種“認(rèn)識和記得”是不利于學(xué)生后面關(guān)于 “離子的形成”、“元素化合價(jià)”以及“離子化合物形成”的學(xué)習(xí)，也不利于將來進(jìn)入高中后相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。顯然在這一環(huán)節(jié)上教師的設(shè)問就顯得蒼白無力了。

圖1一些元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖

基于以上認(rèn)識我對“核外電子排布與元素化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系”這一教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了拓展，即，“認(rèn)識核外電子排布的基本特點(diǎn)”。為達(dá)成這一教學(xué)目標(biāo)在教學(xué)資源上我選擇了元素周期表中前18號元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖（見圖2）展現(xiàn)給學(xué)生，而棄用表4—4（見圖1），并設(shè)計(jì)了如下七個(gè)問題：

圖2元素周期表中前18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖

①觀察圖表，從中你發(fā)現(xiàn)了哪些規(guī)律？

②根據(jù)所得規(guī)律，想一想鈣原子、鉀原子（給出原子結(jié)構(gòu)示意圖）應(yīng)該在表中的什么位置？

③根據(jù)規(guī)律氦原子的最外層上只有2個(gè)電子，應(yīng)該放在表中的第二縱行，但為什么卻放在第八縱行？

追問：對稀有氣體元素的核外電子排布你有怎樣的認(rèn)識？

④觀察圖表，除了稀有氣體元素外，其他元素的原子是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)嗎？為什么？

⑤在這些不是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子中，樓梯線將表中元素分成了哪兩類？其最外層電子數(shù)有什么特點(diǎn)？

⑥如何使這些不是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子變成相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)？

⑦由此你發(fā)現(xiàn)在不是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子向相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變過程中與什么最為密切？

在這七個(gè)問題的引導(dǎo)下學(xué)生逐步明白了元素周期表中電子排布的基本規(guī)律，體會(huì)到核外電子排布與元素化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系，同時(shí)還知道金屬元素、非金屬元素最外層電子數(shù)的特點(diǎn)，它們是如何得失電子形成相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)等知識。更為重要的是這一教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)還為以后關(guān)于“離子的形成”、“元素化合價(jià)”以及“離子化合物形成”的教學(xué)作了很好的鋪墊，有效降低了學(xué)生對后續(xù)知識學(xué)習(xí)的難度，因?yàn)檫@些知識的學(xué)習(xí)都要涉及到有關(guān)最外層電子數(shù)。

二、把握起點(diǎn) 有效設(shè)問

問題設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)應(yīng)以學(xué)生的“學(xué)習(xí)起點(diǎn)”為依據(jù)，有關(guān)學(xué)生的“學(xué)習(xí)起點(diǎn)”，華師大卜玉華教授將其分成了兩類，即“教學(xué)內(nèi)容所提供的‘可能起點(diǎn)’，以及學(xué)生發(fā)展的現(xiàn)在狀態(tài)和潛在狀態(tài)所暗示的‘現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)’”，認(rèn)真分析和把握“可能起點(diǎn)”和“現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)”是教師進(jìn)行有效設(shè)問的基礎(chǔ)和保障。主要基于以下兩個(gè)原因：

原因一：

教材內(nèi)容的編寫通常是考慮學(xué)生一般的、共同的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，而且具有高度的概括性和抽象性，但它無法顧及真實(shí)狀態(tài)中教師所面對的具體的一群學(xué)生的水平與能力，所以說教材只是為問題設(shè)計(jì)提供了一個(gè)“可能起點(diǎn)”，這個(gè)“可能起點(diǎn)”既可能是超越學(xué)生的“現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)”，也可能是低于學(xué)生的“現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)”，在時(shí)下各個(gè)學(xué)校普遍存在的快、慢班的情況下就更容易出現(xiàn)這種狀況。如果教師嚴(yán)格按照教材內(nèi)容的邏輯順序進(jìn)行設(shè)問，是很難適應(yīng)某些特定學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和心理發(fā)展，還可能會(huì)造成不是難點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容當(dāng)成教學(xué)難點(diǎn)來教，是難點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容卻一帶而過，無形中增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。因此教師必須要深入理解和挖掘教材，研究教材對知識內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，思考這種呈現(xiàn)方式是否適合自己學(xué)生的認(rèn)知和心理特點(diǎn)，是否能形成強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，是否有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，是否是學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)等等，通過對教學(xué)內(nèi)容合理的整合和分解，適當(dāng)?shù)难堇[，設(shè)計(jì)出恰當(dāng)、有效的問題以更適合學(xué)生的“現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)”。顯然教材只是教師進(jìn)行問題設(shè)計(jì)的一種教學(xué)資源，而不應(yīng)是控制和規(guī)范問題設(shè)計(jì)的典范，同時(shí)這也體現(xiàn)了化學(xué)新課程所強(qiáng)調(diào)的教師不再是課程任務(wù)的執(zhí)行者，而是課程任務(wù)的開發(fā)者這一理念。

原因二：

“現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)”就是指學(xué)生對即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容已具備的先備知識。美國著名的教育心理學(xué)家奧蘇貝爾曾說過：“影響學(xué)生學(xué)習(xí)的首要因素是他的先備知識”，可見高一級的學(xué)習(xí)要以原有的知識、技能和情感為基礎(chǔ)，這樣學(xué)生才有了意義學(xué)習(xí)的心向。所以教師一定要認(rèn)真分析學(xué)生對即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容已具有的知識水平與技能和可能的知識盲點(diǎn)、學(xué)生所貯備的知識與所授內(nèi)容之間的距離、學(xué)生對所要學(xué)的知識內(nèi)容所具備的情感、心理上的因素和學(xué)生可能的易錯(cuò)點(diǎn)。在充分了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，才能構(gòu)建一個(gè)更為合理、有效的問題，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)進(jìn)行，做到因材施“問”，也就是通常所說的問題設(shè)計(jì)要有針對性。

案例：九年級化學(xué)上冊單元五的課題1——“質(zhì)量守恒定律”

這節(jié)教學(xué)內(nèi)容，教材為我們提供了一個(gè)如圖3所示的內(nèi)容呈現(xiàn)的邏輯順序。不難看出教材的內(nèi)容呈現(xiàn)方式是一種“歸納式”的教學(xué)思路，是一種“上位學(xué)習(xí)”。通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)歸納出化學(xué)反應(yīng)前后“總質(zhì)量守恒”，得出質(zhì)量守恒定律，再通過兩個(gè)“不守恒”的實(shí)驗(yàn)來分析和理解化學(xué)反應(yīng)前后為什么會(huì)出現(xiàn)“不守恒”的現(xiàn)象，最后用微觀解釋來升華和強(qiáng)化質(zhì)量守恒定律。教學(xué)的重點(diǎn)是“質(zhì)量守恒定律”和“微觀解釋”，教學(xué)的難點(diǎn)是“微觀解釋”。

圖3 關(guān)于“質(zhì)量守恒定律”的教材思路

通過教材分析發(fā)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前教材在第四單元——“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”就已經(jīng)較為系統(tǒng)的介紹了有關(guān)“物質(zhì)構(gòu)成”方面的知識，是有一定的理論基礎(chǔ)的，因此，從得出“質(zhì)量守恒定律”這個(gè)角度來說，學(xué)生利用“微觀”的途徑去收集證據(jù)比利用“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的途徑去收集證據(jù)更容易、更有效，所以學(xué)生認(rèn)知的難點(diǎn)其實(shí)并不是質(zhì)量守恒定律的“微觀解釋”，而化學(xué)反應(yīng)前后“單一”物質(zhì)的質(zhì)量變化和“開放體系”、“密閉體系”才是學(xué)生的兩個(gè)思維難點(diǎn)。

圖4 關(guān)于“質(zhì)量守恒定律”新的教學(xué)思路

基于以上兩點(diǎn)考慮筆者設(shè)計(jì)了如圖4所示的教學(xué)思路。先通過“你認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量如何變化”這個(gè)問題由學(xué)生從“微觀”的角度去解釋化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量不變的原因，這樣就為下面的實(shí)驗(yàn)探究提供一個(gè)固定點(diǎn)和落腳點(diǎn)，然后通過由四個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所提出的兩個(gè)問題“（1）四個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)出現(xiàn)三個(gè)不同的結(jié)果？（2）為什么實(shí)驗(yàn)一要在一個(gè)密閉的容器內(nèi)進(jìn)行，可以敞口實(shí)驗(yàn)嗎？”和一個(gè)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)（如圖5所示）的“下位學(xué)習(xí)”過程中得出質(zhì)量守恒定律，從而有效化解了學(xué)生認(rèn)知脈絡(luò)中原有的兩個(gè)思維難點(diǎn)所帶來的學(xué)習(xí)困惑。

這些問題的設(shè)計(jì)不僅僅是得出“質(zhì)量守恒定律”，更為深層次的是制造認(rèn)知沖突和懸念，讓學(xué)生在收集證據(jù)的過程中充分利用四個(gè)在化學(xué)反應(yīng)前后有質(zhì)量增大、減小和不變；有開放體系和密閉體系的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自我反思和評價(jià)，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望，并能主動(dòng)的去解決問題，然后利用學(xué)生設(shè)計(jì)的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)將“不守恒”變成“守恒”來進(jìn)行論證，逐漸明白為什么在化學(xué)反應(yīng)前后會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量增大和減少的情況、為什么有的實(shí)驗(yàn)需要在密閉體系中進(jìn)行，有的實(shí)驗(yàn)卻可以在開放體系中進(jìn)行。

此外綜觀這一教學(xué)過程，也充分體現(xiàn)了學(xué)生對知識的認(rèn)知是在一種探究、體驗(yàn)的過程中通過“自我診斷、自我激勵(lì)、自我調(diào)控和自我改進(jìn)”來實(shí)現(xiàn)知識的動(dòng)態(tài)生成，而不是老師強(qiáng)加于學(xué)生。這有助于提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)和合作的意識和能力，逐漸地把學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的認(rèn)識從感性帶到理性，從表面深入到本質(zhì)。

三、適時(shí)留白 彈性設(shè)問

圖5 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

在平時(shí)的教學(xué)過程中常會(huì)出現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象，就是問題靜態(tài)預(yù)設(shè)有余，動(dòng)態(tài)生成不足，缺乏對學(xué)生的主體性尊重和教師的創(chuàng)造性體現(xiàn)，表現(xiàn)出問題設(shè)計(jì)的機(jī)械性。這主要是指教師過分受制于課前的問題設(shè)計(jì)，沒有留有一定的允許甚至是促使“即時(shí)生成性問題”誕生的時(shí)間和空間，導(dǎo)致在教學(xué)中一旦出現(xiàn)偏離問題設(shè)計(jì)原有軌跡的情況，就立刻給予修正，生怕出半點(diǎn)紕漏。雖然這有效保證了問題式學(xué)習(xí)的嚴(yán)密性和完整性，但卻忽略了課堂教學(xué)過程中學(xué)生思維狀態(tài)的非線性、偶然性和復(fù)雜性。

其實(shí)從某種程度上講，教學(xué)的精彩之處正是在于教學(xué)的非預(yù)見性，它有畫龍點(diǎn)睛之功效，也充分體現(xiàn)了教師的教學(xué)智慧。此外“問題連續(xù)體”理論也告訴我們，最高能級的“問題”應(yīng)該是學(xué)生自己生成、超乎教師預(yù)期，同時(shí)又能夠激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)地去多角度探究，這才是最具有創(chuàng)造性的，也是問題設(shè)計(jì)的最終目的和最高境界，當(dāng)然這對教師自身素養(yǎng)的要求也是最高的。

記得筆者在復(fù)習(xí)酸堿中和反應(yīng)時(shí)，當(dāng)我向滴有無色酚酞的鹽酸中滴加氫氧化鈉溶液時(shí)，溶液始終不變紅，當(dāng)時(shí)就有學(xué)生提出“為什么氫氧化鈉溶液沒有變紅？”，于是我就趁機(jī)發(fā)問：①你能分析其中可能的原因嗎？②如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的想法？學(xué)生頓時(shí)熱情高漲，開始七嘴八舌起來，是不是無色酚酞失效了？是不是氫氧化鈉溶液變質(zhì)了？是不是與氫氧化鈉溶液的濃度有關(guān)？是不是藥品拿錯(cuò)了？等等。所以教師在進(jìn)行問題設(shè)計(jì)時(shí)中要留有和允許“即時(shí)生成性問題”誕生的時(shí)間和空間，讓課堂教學(xué)在確定和不確定之間動(dòng)態(tài)演進(jìn)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，只有學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)的問題才是學(xué)生最為感興趣的問題，這也體現(xiàn)了教師對學(xué)生主體性的切實(shí)尊重。

針對以上有關(guān)新授課中化學(xué)問題設(shè)計(jì)的一般策略，概括起來就是教師在進(jìn)行問題設(shè)計(jì)時(shí)要做好以下兩個(gè)方面的工作：第一，要研究學(xué)生對新材料是否具有起碼的認(rèn)知結(jié)構(gòu)（能不能的問題）。具體來說就是要了解學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容具備了哪些相關(guān)的基礎(chǔ)，這主要包括基礎(chǔ)知識、基本技能和化學(xué)學(xué)科的基本思想、方法，還存在哪些思維障礙和知識盲點(diǎn)，在學(xué)習(xí)過程中可能會(huì)出現(xiàn)什么問題等等。第二，要研究學(xué)生是否具有同化、順應(yīng)新材料的心向（愿不愿的問題）。如果以上兩個(gè)方面的工作認(rèn)真落實(shí)好了，那么在課堂教學(xué)中一定會(huì)提升課堂教學(xué)的有效性。

［1］ ［美］加里·D·鮑里奇著，易東平譯，吳康寧審校．有效教學(xué)方法（第 4 版）［M］．南京：江蘇教育出版社，2002

［2］ 課程教材研究所化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心編著．化學(xué)九年級上冊教師教學(xué)用書（第3版）［M］．北京：人民教育出版社，2007

［3］ 卜玉華．試論課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的“可能起點(diǎn)”與“現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)”［J］．課程·教材·教法，2007，（4）：22-24

［4］ 汪鳳炎，燕良軾主編．教育心理學(xué)新編［M］．廣州：暨南大學(xué)出版社，2007

［5］ 畢華林等編著．化學(xué)新教材開發(fā)與使用［M］．北京：高等教育出版社，2001

［6］ 龔雪冰．適度演繹教材 賦予課堂新的生命力——“質(zhì)量守恒定律”的教學(xué)案例［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2008，（4）：21-23