化學教學中創(chuàng)設問題情境的策略研究

祝燕青　王東

摘要：“問題意識”是科學素養(yǎng)的核心，問題情境的創(chuàng)設是化學教學中培養(yǎng)學生問題意識的關鍵步驟。文章結合教學實踐，對問題情境的創(chuàng)設策略進行研究，提出四條策略：利用生活經(jīng)驗創(chuàng)設問題情境；利用實驗引導創(chuàng)設問題情境；利用反思評價創(chuàng)設問題情境；利用認知沖突創(chuàng)設問題情境。

關鍵詞：化學教學；問題情境；策略

文章編號：1008-0546（2014）03-0015-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

愛因斯坦說過：“發(fā)現(xiàn)一個問題往往比解決一個問題更重要。”問題是思維的起點、探究的開端。敢于提問、善于提問的“問題意識”是科學素養(yǎng)的核心，也是一切創(chuàng)造力的源泉。問題情境的創(chuàng)設是教學中培養(yǎng)學生問題意識的關鍵步驟。美國教育學家布魯納認為：在教學中教師應注意創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生學習的動機，以問題為思維中心，造就強烈的問題意識，實現(xiàn)學生自覺地有意識地發(fā)現(xiàn)、提出和解決問題，促進思維能力的擴展。

一個有效合理的問題情境，往往具有四個特點：直觀性、關聯(lián)性、情感性、暗示性。直觀性是指創(chuàng)設的情境可以直接觀察到，一看就明白，既形象又具體；關聯(lián)性指創(chuàng)設的情境有利于新舊知識之間的聯(lián)系，起著中介作用，這樣學生才可能自主建構知識；情感性指創(chuàng)設的情境要引起學生學習的興趣，激發(fā)他們的情感體驗，從而以輕松愉悅的心情投入學習；暗示性指創(chuàng)設的情境有暗示學生心理、啟發(fā)他們思維的作用，有利于學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。

筆者結合自己的教學實例（人教版九年級化學第二單元課題1《空氣》），對在化學教中創(chuàng)設問題情境的策略作了些許研究。

一、利用生活經(jīng)驗創(chuàng)設問題情境

根據(jù)建構主義教學理論，學生的學習必須以已有的知識、經(jīng)驗和技能為基礎，通過一系列自主的建構行為，發(fā)展和完善原有的知識結構。初三學生接觸化學時間不長，積累的化學知識不多，因此學生的生活經(jīng)驗是最可利用的問題情境的創(chuàng)設資源。

在本節(jié)課的導入方面，筆者先請學生一起憋氣，看誰堅持的時間最長。通過此活動調(diào)動學生已有的生活經(jīng)驗，即空氣是客觀存在的，從而完成問題情境的創(chuàng)設。此時，順水推舟提出問題：“你能否設計一些實驗證明空氣確實存在嗎？”此舉既能激發(fā)學生的學習興趣，又能引發(fā)學生思考、產(chǎn)生困惑。在學生思考后根據(jù)具體情況給出預先準備好的一個新的未開啟的保鮮袋、集氣瓶、水槽、針筒等。經(jīng)過一番動手、動腦，學生逐漸發(fā)現(xiàn)：把保鮮袋展開扎緊后，無法再壓扁；把集氣瓶倒扣在水槽里，只有側著瓶身的時候水方能進入，同時還能看到有大氣泡冒出；用手指堵住針管口，推活塞的時候感覺很費力。這些生活中常見的現(xiàn)象都能說明空氣的存在。

根據(jù)生活經(jīng)驗，學生對空氣的成分應有一定的了解。筆者趁熱打鐵提出：“你們知道空氣的成分有哪些？有哪些事實可以說明這些氣體的存在呢？”在你一言我一句中，學生說出空氣中有氧氣、水蒸氣、二氧化碳、氮氣等。并能用生活中的餅干變軟或冰水瓶外出現(xiàn)水霧說明水蒸氣的存在；用人呼吸或燃料燃燒消耗氧氣說明氧氣的存在。此時，學生已經(jīng)獲得空氣成分的感性認識，為后續(xù)研究空氣中氧氣的含量打下伏筆。

二、利用實驗引導創(chuàng)設問題情境

化學是一門以實驗為基礎的科學。實驗是最好的創(chuàng)設問題情境的手段。實驗具有直觀性，根據(jù)實驗創(chuàng)設的情境，形象且具體，學生身臨其中，更易發(fā)現(xiàn)問題，并對問題作出剖析。同時學生在具體的情境中，能獲得豐富的情感體驗，從而具備一種積極的學習情態(tài)。

實驗裝置如圖1所示。

實驗儀器和用品：大燒杯，集氣瓶，一支點燃的蠟燭，滴有紅墨汁的水。

實驗過程：大燒杯底部放一支蠟燭，點燃，把紅色的水慢慢地倒入其中，然后把集氣瓶罩在蠟燭上方。

實驗現(xiàn)象：蠟燭逐漸熄滅，水進入集氣瓶一定體積后液面不再上升。

學生面對這奇異的現(xiàn)象，自然而然產(chǎn)生很多問題。如有的學生問：“蠟燭為什么會熄滅呢？”有的學生問：“水為什么會進入集氣瓶？”有的學生問：“為什么進入一定體積后液面就不再上升？”……顯然這個過程中學生的問題意識得到了潛移默化的培養(yǎng)。

在具體的問題情境中，利用所學知識，稍加點撥，問題的解決并不困難。經(jīng)過討論，學生指出：蠟燭燃燒消耗氧氣，使瓶內(nèi)氣壓減小，所以水會進入集氣瓶，進入水的體積就是氧氣的體積；氧氣被消耗后，剩余氣體不支持燃燒，所以蠟燭會熄滅；由于剩余氣體不支持燃燒，瓶內(nèi)氣壓不再變小，所以液面不再上升。此時，筆者并不急于指出學生思維中的缺陷，而是對學生的想法給以充分的肯定，以提升學生的自我效能感，使學生始終處于高昂的學習情緒中。

三、利用反思評價創(chuàng)設問題情境

反思和評價是科學探究的重要環(huán)節(jié)。通過反思解決問題的過程（如實驗方案、實驗裝置、實驗過程、實驗結論等），評價得與失，往往能發(fā)現(xiàn)新的問題。新問題的產(chǎn)生，即意味著問題研究進入了更高層次的循環(huán)階段。因此反思評價是創(chuàng)設問題情境的有效途徑。

在前面實驗的基礎上，筆者指出如果要測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，要求學生反思實驗有何不足之處。經(jīng)過小組討論，學生提出：由于蠟燭燃燒雖然消耗氧氣但生成二氧化碳，二氧化碳也會占據(jù)一定的體積，因此進入集氣瓶的水的體積并不是氧氣的體積。此時新的問題產(chǎn)生了，即如何改進實驗以測定空氣中氧氣的含量。學生的思維再次被激活，從多個角度提出解決問題的方案。如有學生根據(jù)生物課學得的知識——二氧化碳能與石灰水反應，提出：蠟燭熄滅后，再利用石灰水吸收二氧化碳。筆者從實驗的可行性角度引導學生可直接將燒杯中的水換成石灰水；有學生提出：對藥品的選擇要求是不但能與空氣中的氧氣反應，而且生成的物質不能是氣體。筆者因勢利導向學生介紹白磷，并展示課本中測定空氣中氧氣含量的實驗裝置（見圖2）。

四、利用認知沖突創(chuàng)設問題情境

認知沖突是指人的原有圖式與新感受到的事件或客體之間的對立性矛盾。一旦引發(fā)認知沖突，就會引起學生認知心理的不平衡，就能激起學生的求知欲和好奇心，使學生產(chǎn)生解決這種認知沖突以獲得心理平衡的動機。認知沖突的產(chǎn)生過程，也就是學生發(fā)現(xiàn)新問題的過程，而且由于原有的知識結構和新經(jīng)驗之間存在著強烈的沖突和對立，必然給學生留下深刻的印象，產(chǎn)生解決問題的急切愿望。因此創(chuàng)設帶有認知沖突的問題情境，是培養(yǎng)學生問題意識的一種比較高明的做法。

經(jīng)過前面的教學，學生已了解測定空氣中氧氣含量實驗的原理、藥品和裝置。此時筆者介紹資料：氧氣約占空氣體積的1/5，要求學生預測實驗現(xiàn)象。經(jīng)過前面實驗的鋪墊，學生會想到：水會倒吸入集氣瓶，約占瓶內(nèi)空氣體積的1/5。按照課本中的實驗步驟，學生分組實驗。由于學生實驗技能的差異，實驗結果也是有差異的，主要有三種情況：一水的體積略小于1/5；二水的體積明顯小于1/5；三水的體積超過1/5。這些出乎意料的結果，使同學們議論紛紛，強烈的認知沖突激發(fā)了他們的探究欲望和學習熱情。

為了避免學生思維的盲目性，筆者要求學生從實驗裝置、藥品用量、實驗過程控制等角度反思并解釋這些問題。經(jīng)過交流，學生提出一些富有想象力的觀點。對于水的體積略小于1/5，學生認為是一種正常的實驗誤差。對于水的體積明顯小于1/5，學生認為：可能是紅磷不足，造成氧氣沒有完全消耗；沒有遵照實驗要求，未冷卻到室溫就打開彈簧夾；裝置氣密性不好，隨著反應后瓶內(nèi)氣壓逐漸變小，空氣進入瓶中。對于水的體積超過1/5，學生猜想：裝置氣密性不好，反應放熱，瓶內(nèi)氣體受熱膨脹逸散到外界；點燃紅磷后，燃燒匙伸入集氣瓶速度過慢，造成瓶內(nèi)氣體受熱逸出。該實驗的不可控因素較多，學生的解釋也并不完全科學合理。但真實的問題情境、開放性的問題解決過程，有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新精神。同時根據(jù)建構主義理論，學習情境只有貼近學生將來的生活生產(chǎn)、科研實際，獲得的知識才是靈活可靠的具有遷移能力的知識。

初中化學課程標準指出“注意從學生已有的經(jīng)驗出發(fā)，讓他們在熟悉的生活情景中感受化學的重要性，了解化學與日常生活的密切關系，逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題。”因此在化學教學中，一定要注意問題情境的創(chuàng)設，突出問題意識的培養(yǎng)，即要引導學生學會觀察、學會思考，善于提出問題、分析問題、解決問題。在創(chuàng)設問題情境中的過程中，一定要做好學情分析，即充分了解學生已有的知識和經(jīng)驗，將問題設置在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)，循序漸進地將問題研究從表象深入到本質。

參考文獻

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