“問題解決”教學模式在《化學與生活》中的應用

成 華

（南京市第六十六中學 江蘇 南京 210037）

我國傳統(tǒng)的教學模式主要以教師課堂講授為主，學生在課堂中被動地接受知識，這樣就造成了學生在課堂教學中只會回答問題，而不會主動提出問題，更不要說解決實際問題了。這與新課標的要求是相違背的，新課標要求“教師在教學過程中要注意引導學生質(zhì)疑、調(diào)查、探究、培養(yǎng)學生的獨立性和自主性，轉(zhuǎn)變學生的學習方式”，提高學生在課堂中解決問題的能力已經(jīng)成為我國教育改革的迫切需要。

高中化學新課程設置中，選修為6個模塊：《化學與生活》、《化學與技術(shù)》、《化學反應原理》、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》、《有機化學基礎》、《實驗化學》，其中我所在學校高二年級化學選修的是人教版的《化學與生活》，它的課程目標是：“了解日常生活中常見物質(zhì)的性質(zhì)，探討生活中常見的化學現(xiàn)象，體會化學對提高生活質(zhì)量和保護環(huán)境的積極作用，形成合理使用化學品的意識，以及運用化學知識解決有關(guān)問題的能力?！边@就要求我們教師在這部分化學知識講授時，課堂上不能一味地向?qū)W生灌輸知識，而應該結(jié)合《化學與生活》的知識安排，重新組織教學，要讓“問題解決”成為課堂教學的核心，促進學生勇于提出問題并積極思考和探索問題的解決方法，使之成為一種教學模式。

“問題解決”教學模式是一種以問題為主線，引領學生以探究合作的方式在問題解決過程中領悟知識、發(fā)展能力、培育情感的教學方法。該教學模式強調(diào)以問題解決為核心，多種學習途徑相結(jié)合，發(fā)揮學生的學習主動性，使本來枯燥、抽象的知識學習變成生動的問題的探索和解決過程，是符合新課程理念的。為了更好地將“問題解決”教學在高中化學選修課的課堂教學中推廣開來，現(xiàn)將本人應用該教學模式的教學實踐思考如下，請同行們批評指正。

一、認真分析透《化學與生活》的教學內(nèi)容

新課程人教版選修教材《化學與生活》作為《高中化學課程標準（實驗）》所規(guī)定的6個選修模塊之一，以學生的生活經(jīng)驗為基礎，旨在通過貼近生活和社會實際的課程內(nèi)容的學習，促使學生了解與化學有關(guān)的環(huán)境、能源、健康等社會問題，認識化學作為一門實用和創(chuàng)造性的科學對人類生活的重大作用，從而形成正確的價值觀。

《化學與生活》模塊設置了三個主題：化學與健康、生活中的材料和化學與環(huán)境保護，這樣的切入點讓學習者倍感親切，原來化學就在我們身邊，就在我們的生活里，生活離不開化學。

新課程的一大理念是提倡學生親自“做科學”，也就是親自進行科學探究，學生通過積極、能動的科學探究活動來掌握科學知識，受到科學過程和科學方法的訓練，在此過程中，理解科學，從而形成和提高自身的科學素養(yǎng)。為了達到這一目標，《化學與生活》教材中的化學實驗加強了探究性實驗的力度，具體表現(xiàn)為以下4個方面：一是增加了探究性實驗的比例；二是在一些驗證性實驗中溶入了探究性實驗的成分，例如人教版第7頁“淀粉的水解”這個實驗采取的就是這一形式；三是將驗證性實驗作為探究活動的最基本形式，配合思考與分析，以達到探究目的，例如人教版第20頁“維生素化學性質(zhì)的探究”等實驗；四是增設實驗設計的教學內(nèi)容，例如人教版第37頁“抗酸藥成分的探究”等實驗對學生的科學素養(yǎng)提出更高的要求，這樣的實驗在人教版最多且實驗設計要求較高。

《化學與生活》旨在引導學生以生活問題為線索，學習與化學相關(guān)的生活知識，又學習與生活密切相關(guān)的化學知識，以及運用化學知識和科學方法分析、解釋和處理生活問題的能力。在選修1《化學與生活》的課堂教學中依托“化學實驗探究”為載體進行應用“問題解決”的教學模式是可行的。

二、設計好“問題解決”教學模式的應用步驟

以人教版《化學與生活》第三章第一節(jié)《合金》的教學為例，談談“問題解決”教學模式的應用。

1.創(chuàng)設情景，提出問題

在《合金》的教學中有一個“實踐活動”是通過調(diào)查或?qū)嶒炘O計：確定易拉罐的主要成分。這塊內(nèi)容學生是十分感興趣的，而我們教師往往因為教學進度緊等原因沒有給學生充分思考，就結(jié)合鋁或鐵的性質(zhì)侃侃而談地把知識傳授給了學生。我們在教學中可以設置這樣的情景：“大家都喝過汽水，你能說說易拉罐裝的有哪些飲料，可是，你知道易拉罐是什么金屬材料嗎？”

利用學生的生活經(jīng)驗來設置學習情景既簡潔又顯得真實、自然，使學生感到非常熟悉，產(chǎn)生濃郁的興趣。學生馬上會有：（1）易拉罐可能是鋁制的，因為易拉罐很軟的，手輕輕一捏就癟了。（2）如果易拉罐是鋁制的，如何判斷金屬鋁的存在？（3）可是有些易拉罐上明明標的是鋼，而鋼是鐵合金，這又如何證明？學生會帶著一系列上述問題急切地想探究這些問題的答案。

2.分析問題，提出假設

在提出了一系列問題后，教師展示一塊鐵，一塊鋁，讓學生對比其顏色、硬度。學生經(jīng)過仔細觀察、思考后認為：易拉罐應該是鋁鐵合金的假設。接著，教師發(fā)問“鐵和鋁作為金屬具有許多相似的化學性質(zhì)，你如何判斷？”學生很快又做出假設：“如果易拉罐含鐵，可以用磁鐵吸住嗎？如果易拉罐含鋁，可以與NaOH溶液反應產(chǎn)生氣泡嗎？”因為學生已掌握了部分鐵和鋁的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，是可以做出上述假設的。

3.實驗驗證，獲取事實

在學生提出易拉罐應該是鋁鐵合金的假設后，教師引導學生采用物理方法，或采用化學方法來加以實驗設計并進行驗證，獲取事實。

取一個易拉罐剪開平展，用砂紙打磨，再剪成條狀，作為實驗樣品。

實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論1.用磁鐵來吸附樣品。 樣品可以被磁鐵吸引。 該易拉罐中一定含有鐵。2.在裝有樣品的試管中加入一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的鹽酸；向反應后的溶液中加入一定量的NaOH溶液。開始反應慢，片刻后反應加快，有細密的小氣泡連續(xù)生成。反應完后，溶液呈淺綠色。加入NaOH溶液后，產(chǎn)生白色沉淀，最終變成紅褐色沉淀。該易拉罐中一定含有鐵。3.在裝有樣品的試管中加入一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的NaOH溶液?？梢钥吹接袣馀萆?，并伴隨著黑色顆粒狀物質(zhì)沉在溶液中。靜置后，黑色物質(zhì)變成紅棕色。該易拉罐中也含有鋁。

4.綜合判斷，解決問題

根據(jù)上述實驗的現(xiàn)象，學生可以作如下綜合判斷：實驗2中，剛開始反應慢的是因為易拉罐表面有一層金屬氧化物，酸是先與其反應，再與內(nèi)層的金屬反應的；生成淺綠色的化學反應為Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；白色沉淀是 Fe（OH）2；生成紅褐色沉淀的化學反應式為 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3；實驗 3 中，生成的氣體是 H2發(fā)生的化學反應是 2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；黑色的物質(zhì)可能是鐵，紅棕色的物質(zhì)可能是氧化鐵。該實驗表明易拉罐中既有金屬鐵的性質(zhì)，又有金屬鋁的性質(zhì)。這樣學生就不難得出結(jié)論：該易拉罐的主要成分是鋁鐵合金。

5.應用新知，提出問題

學生在了解易拉罐的主要成分是鋁鐵合金后，教師可以提供以下信息：“食用鋁含量超標的食品，鋁會在人體內(nèi)不斷地累積，引起神經(jīng)系統(tǒng)的病變，干擾人的思維、意識和記憶功能，嚴重者可能癡呆。攝入過高的鋁，還可能導致沉積在骨質(zhì)中的鈣流失，抑制骨生成，發(fā)生骨軟化癥。據(jù)專家介紹，同樣面對鋁超標的食品，兒童要比成年人更容易受到傷害?！?/p>

學生在獲得上述信息后，一定會提出問題：“鋁鐵合金的易拉罐中鋁的含量是多少？會不會影響人的身體健康？”教師加以引導學生想一想：“怎樣測定上述易拉罐材料中鋁的質(zhì)量分數(shù)？”

教師組織學生進行小組討論，進行實驗設計。作為一名高中學生定性分析的能力具備后，我們更應該培養(yǎng)其定量分析問題的能力。

同學們經(jīng)過討論，設計出兩種實驗方案：

【方案一】

取表面打磨后的樣品m g，加入裝有足量熱氫氧化鈉溶液的燒杯中，充分反應后過濾，將固體洗滌、干燥、稱量，得到固體質(zhì)量為n g。通過樣品質(zhì)量的減少來測出樣品中鋁的質(zhì)量，進而得出鋁在樣品中的質(zhì)量分數(shù)。

【方案二】

取表面打磨后的樣品放入如下裝置中進行實驗：

通過測出實驗中進入量筒內(nèi)水的體積來測出鋁與過量的NaOH溶液反應生成H2體積，進而計算出樣品中鋁的質(zhì)量及其在樣品中的質(zhì)量分數(shù)。

三、根據(jù)教學實際效果，及時進行教學反思

學無定法，教無定式。任何教學模式都有它的適用范圍和開發(fā)資源，所以要求教師要根據(jù)教學實際效果，用時進行教學反思。

1.學生能提出問題是“問題解決”教學模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

教師創(chuàng)設多種教學情景，激發(fā)學生強烈的好奇心和探索愿望，學生才有可能自發(fā)地提出各種各樣的問題。

在此環(huán)節(jié)，教師應該做到：創(chuàng)設情景要新穎，要結(jié)合學生的生活實際，可能的話，還要知曉一些學生中的熱門詞匯，如：“天宮一號”、“Hold 住”、“有木有”、“見證奇跡的時刻到了”等等。這樣就能吸引學生的眼球，抓住他們的心，注意力自然就在你的課堂上了。

此外，根據(jù)維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”的理論，教師要在創(chuàng)設的問題情境中“預設”學生已有的知識經(jīng)驗和能力水平，設置認知臺階，學生內(nèi)在的潛能逐漸被挖掘出來了。

2.學生分析問題時要堅持多樣化交流

亞里士多德說過：“如果我有一蘋果，你有一個蘋果，交換一下，還是你有一個蘋果，我有一個蘋果。假如我有一種想法，你有一種想法，交換一下，每個人都有了兩種想法?！边@就要求教師在課堂教學中要給學生思考的時間，再鼓勵其進行交流，不能只把學生當作是一種填充知識的容器，而應該是一支需要熱情去點燃的火把，要去充分調(diào)動學生學習的主觀能動性。學生只有進行多種形式的交流與討論，才能水到渠成地將問題解決。

3.突破固有局限，開發(fā)新的應用領域

由于本文中的“問題解決”教學模式只是以“化學實驗探究”為載體進行應用，對于《化學與生活》中其他部分的知識還未做嘗試，故存在一定的局限性。

面對其固有的這種局限性，教師應認真學習教材，研究“問題解決”教學模式的應用空間以及“問題解決”教學模式與其他教學模式整合的可能性。在課堂教學中，根據(jù)教學需要，靈活調(diào)整，及時把握課堂上生成的教學契機，不斷創(chuàng)設問題情景，驅(qū)動教學，讓學生在“問題解決”中掌握知識并進行運用。