例說(shuō)化學(xué)探究性教學(xué)中問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)

阮思樵

[摘 要]新課程改革倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手。在新一輪的課程改革中 “樂(lè)于探究”被作為新課程改革目標(biāo)之一，教師為教學(xué)準(zhǔn)備的教學(xué)材料要有利于學(xué)生探究，教師在課堂上要注重引導(dǎo)學(xué)生探究，以改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。一切探究性活動(dòng)始于探究性問(wèn)題的提出或情境的創(chuàng)設(shè)。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)教學(xué) 問(wèn)題情境 創(chuàng)設(shè)

[中圖分類號(hào)] G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 16746058（2015）230065

問(wèn)題情境是指?jìng)€(gè)人覺察到的一種“有目的但不知如何達(dá)到”的心理困境。問(wèn)題情境的核心是呈現(xiàn)出的新問(wèn)題，它與學(xué)生原有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)相沖突，導(dǎo)致認(rèn)知失衡，從而產(chǎn)生思維動(dòng)機(jī)。探究的動(dòng)力源于對(duì)問(wèn)題的興趣和解決問(wèn)題的需求，而創(chuàng)設(shè)情境最能激發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的興趣。在一定情境中學(xué)生親歷了問(wèn)題探究全過(guò)程，他們對(duì)獲得的化學(xué)知識(shí)，理解得更深、內(nèi)化得更透，在實(shí)際應(yīng)用中更能做到靈活遷移。將探究置于一定的情境下，使得學(xué)生間交流與合作變得更加頻繁，討論鉆研氛圍更加濃厚，分析和解決問(wèn)題的能力得到全面的提高；將教學(xué)置于一定的情境下，讓化學(xué)課堂回歸生活、面向社會(huì)，還能為培養(yǎng)學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀提供生動(dòng)載體，也為實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)提供有效途徑。那么該如何創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境使我們的化學(xué)教學(xué)散發(fā)出獨(dú)特的魅力，讓我們的化學(xué)課堂煥發(fā)勃勃生機(jī)呢？

一、利用化學(xué)史和科學(xué)發(fā)展史創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

【課例1】魯科版化學(xué)教材必修2第二章第2節(jié)《元素周期律》。

從展示門捷列夫頭像、介紹門捷列夫的主要貢獻(xiàn)以及恩格斯對(duì)門捷列夫的高度評(píng)價(jià)入手，引出門捷列夫的第一張?jiān)刂芷诒恚?869年），類鋁與鎵的性質(zhì)對(duì)照?qǐng)D表。學(xué)生通過(guò)圖表驚奇地發(fā)現(xiàn)門捷列夫的預(yù)言竟如此的準(zhǔn)確。事實(shí)上，門捷列夫依據(jù)元素周期律還大膽預(yù)言了當(dāng)時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)的11種元素（這11種元素被后人相繼證實(shí)）。那么，元素周期表到底揭示了元素性質(zhì)的哪些內(nèi)在規(guī)律呢？（掌握這些規(guī)律，對(duì)我們化學(xué)學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)具有深遠(yuǎn)的意義）在這樣的問(wèn)題情境中，學(xué)生對(duì)利用教材圖表、數(shù)據(jù)探究元素周期律產(chǎn)生了濃厚興趣。對(duì)此，教師將學(xué)生對(duì)元素在原子最外層電子數(shù)、原子半徑、最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)等方面的研究成果投影出來(lái)，組織學(xué)生展開交流、討論，獲得規(guī)律；然后教師再引導(dǎo)學(xué)生用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋原子半徑及化合價(jià)的變化規(guī)律，并做些有關(guān)微粒半徑比較的鞏固練習(xí)，突破重難點(diǎn)。

教育心理學(xué)研究表明：學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力持久的動(dòng)力源于學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。落實(shí)好化學(xué)基本概念教學(xué)是保證學(xué)生學(xué)好化學(xué)的關(guān)鍵所在；然而概念教學(xué)往往都是抽象的、枯燥的，倘若你照本宣科，學(xué)生容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。課堂上教師神采飛揚(yáng)、汗流滿面，學(xué)生卻云里霧里、昏昏欲睡。本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)除了引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材數(shù)據(jù)進(jìn)行探究，結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理繪制規(guī)律性圖表或函數(shù)曲線，以豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)直觀感受外，還從科學(xué)家的事跡或化學(xué)史料出發(fā)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。短短幾分鐘便使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣，同時(shí)也激起學(xué)生的好奇心，從而使學(xué)生產(chǎn)生內(nèi)在的探究動(dòng)機(jī)，并以渴望、愉悅、積極、主動(dòng)的心態(tài)去學(xué)習(xí)。本節(jié)教學(xué)的成功之處在于選擇適合的問(wèn)題情境來(lái)點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，使其主動(dòng)參與、樂(lè)于探究。

二、從學(xué)生的生活經(jīng)歷、社會(huì)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，課堂教學(xué)應(yīng)充分體現(xiàn)“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的原則。學(xué)生在生活中積累的生活經(jīng)驗(yàn)是他們學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，因此教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)從學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，尋找一些貼近生活又富有趣味性與知識(shí)性的素材來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，使化學(xué)課堂回歸生活，使學(xué)生明白化學(xué)源于生活，生活離不開化學(xué)，進(jìn)而體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)的價(jià)值。

【課例2】魯科版化學(xué)教材必修2第三章第3節(jié)《飲食中的有機(jī)化合物——醋酸》。

課始，教師先以故事引入

醋的來(lái)歷：傳說(shuō)古代山西省有個(gè)釀酒高手叫杜康。他的兒子黑塔跟著他也學(xué)會(huì)了釀酒技術(shù)。后來(lái)，從山西遷到鎮(zhèn)江，黑塔覺得釀酒后把酒糟扔掉很可惜，于是把酒糟浸泡在水缸里。到了第二十一日的酉時(shí)，一開缸，一股濃郁的香氣撲鼻而來(lái)。黑塔忍不住嘗了一口，酸酸的，味道很美。燒菜時(shí)放一些，味道特別鮮美，便貯藏著作為“調(diào)味醬”。

隨后用學(xué)生喜愛的卡通圖片展示兩個(gè)生活情境（如圖1、圖2所示）。

提出問(wèn)題：①他們都用到了什么物質(zhì)？②醋的主要成分是什么？③這兩組漫畫有無(wú)科學(xué)依據(jù)？

教師引導(dǎo)：由故事得出乙醇能氧化生成乙醛最后變乙酸，乙酸就是醋的主要成分（寫出它的分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和官能團(tuán)，展示分子模型）。

由生活情境1（圖1）猜想乙酸具有酸性，然后安排活動(dòng)探究——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明乙酸具有酸性，并完成醋酸除水垢的化學(xué)方程式。

由生活情境2（圖2）猜想乙醇能與乙酸發(fā)生反應(yīng)，然后由教師演示乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)并解析相關(guān)知識(shí)。

“醋”字一出，首先讓學(xué)生感受了中國(guó)造字的魅力與豐富內(nèi)涵，一種中華文明博大精深的自豪感油然而生。重要的是作為化學(xué)課堂本身，該課選取的情境素材貼近社會(huì)、貼近生活，它給我們呈現(xiàn)的是雖與過(guò)去經(jīng)驗(yàn)有一定聯(lián)系，看似相當(dāng)熟悉，但是憑已有的知識(shí)又不能完全解決的問(wèn)題。這樣的問(wèn)題情境不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還能使學(xué)生將情境中的現(xiàn)象或問(wèn)題與已有經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，從而引發(fā)學(xué)生深層次的思維活動(dòng)。在這樣的課堂中聽課如飲香醇美酒，回味無(wú)窮，學(xué)生樂(lè)學(xué)，效果自然事半功倍，三維目標(biāo)也得到很好的落實(shí)。

三、利用新、舊知識(shí)之間的聯(lián)系或認(rèn)知沖突創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

在教學(xué)中從學(xué)生原有的知識(shí)基礎(chǔ)出發(fā)，借助新、舊知識(shí)間的聯(lián)系創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，通過(guò)上位學(xué)習(xí)、下位學(xué)習(xí)和組合學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在探究過(guò)程中產(chǎn)生認(rèn)知矛盾，有助于驅(qū)動(dòng)學(xué)生層層深入分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而最終達(dá)到鞏固舊知識(shí)、掌握新知識(shí)，使學(xué)生的思維方法與能力獲得發(fā)展的目的。

【課例3】魯科版化學(xué)教材必修2第三章第2節(jié)中關(guān)于苯分子結(jié)構(gòu)的推斷。

【材料引入】裝修中的“芳香殺手”——苯。

【提出問(wèn)題】已知苯的分子式為C6H6 ，苯的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？

【化學(xué)史料】19世紀(jì)的有機(jī)化學(xué)比較成熟的理論只有“碳四價(jià)學(xué)說(shuō)”和“碳鏈學(xué)說(shuō)”。若你處于這兩種學(xué)說(shuō)統(tǒng)治的年代，請(qǐng)?zhí)岢?～2種苯可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

生答：CH≡C-CH2-CH2-C≡CH CH3-C≡C-CH2-C≡CH

CH2=CH-CH=CH-C≡CH ……

【故事】凱庫(kù)勒的靈感：

“……一天夜晚，凱庫(kù)勒在書房打起了瞌睡，眼前又出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)的碳原子。碳原子的長(zhǎng)鏈像蛇一樣盤繞卷曲，忽見一蛇抓住了自己的尾巴，并旋轉(zhuǎn)不?！盵1]

凱庫(kù)勒根據(jù)夢(mèng)境的啟示，經(jīng)過(guò)反復(fù)推敲琢磨，最后得出封閉式六元環(huán)狀苯的分子結(jié)構(gòu)。教師講述中同時(shí)輔以多媒體演播：

【探究苯的結(jié)構(gòu)】

“我們應(yīng)該會(huì)做夢(mèng)！……那么我們就可以發(fā)現(xiàn)真理……但不要在清醒的理智檢驗(yàn)之前，就宣布我們的夢(mèng)。” [1]

正如凱庫(kù)勒所說(shuō)，我們提出的假設(shè)還需通過(guò)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)你所預(yù)測(cè)的及凱庫(kù)勒提出的苯分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。

學(xué)生在原有認(rèn)知的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用酸性高錳酸鉀溶液或溴水檢驗(yàn)，卻驚奇地發(fā)現(xiàn)了苯和酸性高錳酸鉀溶液、溴水不反應(yīng)（苯不能使之褪色）的事實(shí)，得出苯分子中不含碳碳雙鍵或碳碳三鍵。此時(shí)，課堂中有學(xué)生低聲道：“我們所寫的苯的可能簡(jiǎn)式錯(cuò)了！”“凱庫(kù)勒提出的苯分子結(jié)構(gòu)也錯(cuò)了嗎？”此時(shí)學(xué)生陷入認(rèn)知矛盾中。疑惑中，學(xué)生迫切想要弄清這是為什么，學(xué)生不禁發(fā)問(wèn)：苯的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢？這時(shí)教師先以信息的形式引入有關(guān)苯的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)：①苯與液溴用鐵粉做催化劑的反應(yīng)； ②苯在特殊條件下與H2發(fā)生的反應(yīng)（反應(yīng)方程式略），并設(shè)計(jì)問(wèn)題：說(shuō)出以上兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)類型，結(jié)合烷烴取代與烯烴加成，比較苯與烷、烯化學(xué)性質(zhì)的差異。接著，教師展示兩種看似不同的鄰二甲苯的結(jié)構(gòu)，而它們卻在諸多性質(zhì)上是一樣的，表明實(shí)為同種物質(zhì)。最后，分析得出苯分子中存在著一種介于單雙鍵之間的特殊的化學(xué)鍵。

心理學(xué)研究表明，只有當(dāng)學(xué)習(xí)者內(nèi)在的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與來(lái)源于外部的信息刺激產(chǎn)生沖突與碰撞時(shí)才能引起學(xué)習(xí)的需要。在“新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)上” 產(chǎn)生認(rèn)知矛盾，在好奇心與求知欲的驅(qū)使下，有助于學(xué)生間加強(qiáng)交流與合作，同時(shí)也能使學(xué)生的思維方法與運(yùn)用舊知識(shí)解決新問(wèn)題的能力獲得發(fā)展。

四、從社會(huì)大背景的視角創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

探究學(xué)習(xí)的首要條件是要有一個(gè)能集中學(xué)生注意力的焦點(diǎn)，最好是一個(gè)能引起學(xué)生好奇的事件或現(xiàn)象。人是社會(huì)中的人，人不能脫離社會(huì)而孤立存在，關(guān)心身邊的人與事，通過(guò)報(bào)刊、媒體、網(wǎng)絡(luò)、電視新聞報(bào)道等，收集一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的話題或事件，引入化學(xué)教學(xué)中用來(lái)創(chuàng)設(shè)情境，非常有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教會(huì)學(xué)生從科學(xué)的視角看待與我們息息相關(guān)的社會(huì)中的人與事，及生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象和問(wèn)題，并分析新聞事件背后的科學(xué)道理，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生樹立正確的人生觀與科學(xué)的世界觀。

【課例4】魯科版化學(xué)教材必修1第三章第2節(jié)《氮的循環(huán)——硝酸》。

新聞事件：“福州硝酸泄漏 一小時(shí)成功救險(xiǎn)”。

2004年7月31日下午，福州市福馬路鼓山附近路邊，突然騰起黃褐色的濃煙（紅棕色的濃煙），帶著一股濃烈的刺激性氣味……黃煙（紅棕色的濃煙）引起了許多人的不良反應(yīng)……住在這一帶的居民透露，黃煙冒出的地方，是一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，倉(cāng)庫(kù)里存放著很多濃硝酸……[2]

根據(jù)教學(xué)的需要，有意將報(bào)道中的黃褐色的濃煙改成紅棕色的濃煙 ，同時(shí)也考慮到教學(xué)時(shí)間的因素，備課時(shí)將事件的主要處理經(jīng)過(guò)用關(guān)鍵詞做了簡(jiǎn)明扼要的概括，內(nèi)容如下： 消防隊(duì)火速趕到現(xiàn)場(chǎng)，先迅速封堵泄露點(diǎn)， 噴水稀釋毒氣，緩解空氣污染；為防止酸液腐蝕水泥路面，運(yùn)來(lái)石灰以排除險(xiǎn)情。無(wú)知的老板用一般的金屬臥罐來(lái)裝盛硝酸，事發(fā)后還抱怨罐子的質(zhì)量太差，已被警方控制。

教師設(shè)問(wèn)：“如果你是現(xiàn)場(chǎng)記者，事件發(fā)生后，你會(huì)關(guān)注哪些問(wèn)題并進(jìn)行追蹤報(bào)道呢？”然后很自然地生成了一系列探究教學(xué)問(wèn)題串，為完成硝酸性質(zhì)的教學(xué)鋪平道路。

問(wèn)題1：“根據(jù)嗅覺判斷，‘煙氣里含有硝酸，噴水稀釋毒氣，緩解空氣污染?！庇纱丝梢钥闯鱿跛峋哂惺裁次锢硇再|(zhì)？

問(wèn)題2：“酸液腐蝕水泥路面，運(yùn)來(lái)石灰以排除險(xiǎn)情?！边@又是運(yùn)用硝酸的什么化學(xué)性質(zhì)？硝酸具有酸的通性，主要表現(xiàn)在哪些方面？

問(wèn)題3：“硝酸泄漏，在周圍產(chǎn)生紅棕色的濃煙。這濃煙是什么？對(duì)環(huán)境有何影響？為什么會(huì)產(chǎn)生這種物質(zhì)？說(shuō)明硝酸具有什么性質(zhì)？ ”

問(wèn)題4：“這位老板的過(guò)失在哪里？一般金屬容器（如Cu、Fe）可以用來(lái)裝硝酸嗎？硝酸應(yīng)裝在什么材質(zhì)的容器里？老板應(yīng)如何整改（硝酸的保存）？”

然后設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，分別取Cu、Fe與濃稀硝酸反應(yīng)，并分析硝酸的強(qiáng)氧化性。

最后讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，說(shuō)說(shuō)硝酸具有哪些與鹽酸、稀硫酸不同的特性。

以往教師大多采取邊講邊實(shí)驗(yàn)的方式，將硝酸的性質(zhì)、用途、保存方法結(jié)合在一起教學(xué)，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)一一講透，然后分析出它們之間的關(guān)系，最后再用這些知識(shí)來(lái)解釋生活中的一些現(xiàn)象；而本節(jié)課教師采用了一種全開放的現(xiàn)場(chǎng)模擬教學(xué)方式，將硝酸放在一個(gè)社會(huì)新聞大背景下，以盛放硝酸的容器發(fā)生意外以及事故處理過(guò)程作為載體，將有關(guān)硝酸的知識(shí)融為一體，使學(xué)生不僅獲得了有活力的知識(shí)、解決問(wèn)題的方法，并從慘痛教訓(xùn)中，深刻體會(huì)到學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)并應(yīng)用于生產(chǎn)生活的重要意義，堅(jiān)定了學(xué)好化學(xué)的決心。

在化學(xué)課堂上，通過(guò)教師對(duì)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，使得化學(xué)與生活更加緊密地聯(lián)系在一起；將化學(xué)教學(xué)置于一定情境下，引發(fā)核心的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、求知欲望、獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新意識(shí)等科學(xué)素養(yǎng)得到了充分的培養(yǎng)與發(fā)展。生活中的化學(xué)情境無(wú)處不在，我們要善于收集與化學(xué)知識(shí)相關(guān)的生活生產(chǎn)情境，從社會(huì)大背景的視角創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)，使化學(xué)課堂回歸生活、面向社會(huì)，讓化學(xué)教學(xué)在我們的精心設(shè)計(jì)下煥發(fā)勃勃生機(jī)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 教育部基礎(chǔ)教育司，教育部師范教育司組織.新課程的教學(xué)實(shí)施[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2] 李智勇.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[J].新課程（教師版），2007（6）.

[3] 胡久華，喬敏.例談化學(xué)課堂上教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè)[J].中學(xué)化學(xué)教與學(xué)，2008（8）.

（責(zé)任編輯 羅 艷）