基于問題解決的課堂教學(xué)實踐

靳培培　趙勇　孫天山

摘要：基于問題解決的教學(xué)方法是課堂教學(xué)的重要方法。以學(xué)生為主體、問題為中心，以提出問題、研究和解決問題為主線，開展自主學(xué)習(xí)和合作探究，從而激活學(xué)生思維提高教學(xué)效率。以“氯氣的性質(zhì)”教學(xué)為例，通過以“生活情境，引發(fā)問題；類比遷移，拓展問題；實驗探究，挖掘問題；拓展思維，解決問題”等教學(xué)環(huán)節(jié)，說明基于問題解決的教學(xué)的具體實施過程。

關(guān)鍵詞：問題解決；氯氣；問題

文章編號：1008—0546（2017）11—0028—03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008—0546.2017.11.010

基于問題的教學(xué)方法（Problem-Based Learning，PBL）是一種以學(xué)生為主體，以專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的各種問題為學(xué)習(xí)起點，以問題為核心規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生圍繞問題尋求解決方案的一種學(xué)習(xí)方法，其本質(zhì)是將學(xué)生帶入有意義的問題情境中，激發(fā)其內(nèi)在的求知欲望，在思考問題和解決問題的過程中鍛煉學(xué)生的思維，逐步強化學(xué)生解決問題的能力。今天，“基于問題的教學(xué)方法”依然是課堂教學(xué)最重要的方法之一。課堂教學(xué)堅持以問題為中心，將知識要點設(shè)計成一系列需要探究的問題，通過情境創(chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生思考問題，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，在問題解決過程中進(jìn)行知識的意義建構(gòu)，實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。

在蘇教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《化學(xué)1》中“氯氣的性質(zhì)”教學(xué)過程中，筆者通過創(chuàng)設(shè)若干個富有層次性且彼此關(guān)聯(lián)的問題情境激發(fā)學(xué)生自主探究，收到了很好的教學(xué)效果。

一、生活情境、引發(fā)問題

投影漫畫：媽媽打掃衛(wèi)生時將潔廁靈和“84”消毒液同時倒入馬桶中，險些中毒。

師：上面的場景在生活中時有發(fā)生，為什么潔廁靈遇到“84”消毒液會使人中毒呢？

生：啊（疑惑）？

師：展示一個塑料材質(zhì)的透明飲料瓶，先讓學(xué)生捏一捏。

生1：軟，可以輕易捏扁。

師：向其中加入少許“84”消毒液和潔廁靈，迅速旋緊瓶蓋。學(xué)生仔細(xì)聽聲音，然后再捏一捏瓶子。

生1：塑料瓶迅速膨脹發(fā)出“啪啪”聲，用手捏一捏發(fā)現(xiàn)瓶子變硬，捏不扁。

師：仔細(xì)觀察瓶中的顏色并靠近瓶口通過扇聞法聞一下氣味。

生2：瓶中呈黃綠色，靠近瓶口可以聞到刺激性氣味。

師：瓶子迅速膨脹發(fā)出響聲，說明產(chǎn)生了……

生（眾）：氣體。

師：這種黃綠色有刺激性氣味的氣體就是我們今天研究的主角——Cl₂。

設(shè)計意圖：通過日常生活中可能遇到的情景引入，使學(xué)生快速地對將要學(xué)習(xí)的新知識產(chǎn)生濃厚興趣，對于提升他們的學(xué)習(xí)效果有著重要的影響。課的導(dǎo)入最重要的目的是激發(fā)學(xué)生的興趣，喚起學(xué)生的求知欲，燃起智慧的火花，使學(xué)生能夠主動地去獲取知識。筆者利用隨手可得的生活物品，如塑料瓶、“84”消毒液和潔廁靈進(jìn)行演示實驗，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來利用生活用品就可以進(jìn)行化學(xué)實驗，從而拉近了化學(xué)與生活的距離，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

二、類比遷移、拓展問題

師：Cl₂是一種非金屬氣態(tài)單質(zhì)，同學(xué)們最熟悉的非金屬氣態(tài)單質(zhì)是……

生（眾）：O₂。

師：Cl₂的性質(zhì)和O₂有很多相似之處。請你猜測Cl₂可能具有哪些性質(zhì)？

生3：O₂是一種助燃劑，我猜Cl₂也可以，很多金屬可以與Cl₂反應(yīng)。

師：是嗎？現(xiàn)在我們用事實說話。

師（演示實驗）：鐵絲在Cl₂中燃燒、銅絲在Cl：中燃燒。

生4：除了金屬外，我們知道O₂與H₂也可以反應(yīng)，O₂、H₂混合氣體處理不好還會爆炸，不知道Cl₂與H₂會如何？

師（演示實驗）：純凈的H₂在Cl₂中燃燒。

師（播放視頻）：點燃H₂與Cl₂的混合氣體。

師：請寫出上述反應(yīng)的方程式。

設(shè)計意圖：“類比遷移”是一種重要的思維方法，學(xué)生通過對以前所學(xué)知識與當(dāng)下學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的共性比較，從記憶中提取出相關(guān)的知識、技能、經(jīng)驗，以這些成功經(jīng)驗為出發(fā)點能快速地掌握新的知識和技能。在學(xué)習(xí)本節(jié)課前，學(xué)生對O₂的性質(zhì)非常熟悉，通過教師引導(dǎo)，O₂和Cl₂都是化學(xué)性質(zhì)活潑的非金屬氣態(tài)單質(zhì)，學(xué)生推理得出Cl₂具有與O₂相似的性質(zhì)，故而將氯氣知識的學(xué)習(xí)納入到學(xué)生原有的知識架構(gòu)中。

三、實驗探究、挖掘問題

師：看了這一系列實驗我們發(fā)現(xiàn)Cl₂是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的氣體，能夠與很多物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生很多有趣的現(xiàn)象，那么問題來了，剛才使用過的這一瓶Cl₂能不能隨意丟人垃圾桶？

生（眾）：不可以，因為Cl₂是一種有毒氣體。

師：（追問）那該怎么辦呢？

生：（小聲討論）倒入下水道用水沖掉（一位學(xué)生笑著說）。

師：有同學(xué)提出用水沖，可不可以呢？讓我們用事實說話。

師（演示實驗）：向剛才的塑料瓶中快速加入少量水，蓋上瓶蓋，搖勻。

生（眾）：哦？瓶子癟了，水變成淡黃綠色了。endprint

師：Cl₂溶于水后的物質(zhì)我們稱之為氯水，我們發(fā)現(xiàn)氯水也呈黃綠色，說明氯水中含有什么成分？

生（眾）：Cl₂。

師：（追問）那么能把剛才的塑料瓶倒入下水道沖掉嗎？

生（眾）：不能。氯水中含有Cl₂，那么說明氯水也有毒性。

師：雖然我們沒有找到Cl₂的處理方法，但是值得慶幸的是我們把有毒的Cl₂由氣態(tài)變成了溶液，不至于大量散逸，值得鼓勵。

生：（點頭，表示贊同）

師：下面我們要研究的是如何對氯水做進(jìn)一步無害化處理。那么氯水是不是簡單地Cl₂溶于水呢？

探究實驗1：氯水的成分

提供試劑：新制氯水、AgNO₃溶液、石蕊試劑、干燥的紅紙條。

（分小組實驗，每組派一名代表總結(jié)發(fā)言）

生5：我們組向AgNO₃溶液中滴加少量氯水，出現(xiàn)白色沉淀，說明氯水中存在C1^-。

生6：我們組向石蕊溶液中滴加幾滴氯水，發(fā)現(xiàn)先變紅然后褪色了。石蕊變紅說明氯水中有H⁺，但是我無法解釋為什么褪色。

生7：我們組將新制氯水滴到紅紙條上，發(fā)現(xiàn)紅紙條褪色了，我認(rèn)為氯水中存在一種具有漂白性的物質(zhì)。

師：大家說得非常好！通過剛才的實驗我們可以得出的結(jié)論是？

生（眾）：氯氣與水發(fā)生了反應(yīng)，其中一種產(chǎn)物是鹽酸，同時氯水還具有漂白性。

師：到底是誰（擬人）具有漂白性呢？請說說你的猜想？目前你找到幾個嫌疑人？

生8：從方程式分析，水可以排除，嫌疑人有Cl²、HCl。

探究實驗2：取四片pH試紙，1號試紙作為空白對照，2號試紙放在干燥Cl²瓶中，3號試紙滴加鹽酸，4號試紙滴加氯水。

實驗現(xiàn)象及結(jié)論：2號試紙無明顯變化：干燥的Cl²無酸性，無漂白性；

3號試紙變紅：鹽酸有酸性，無漂白性；

4號試紙先變紅后褪色：氯水有酸性，也有漂白性。

師：通過剛才的實驗我們發(fā)現(xiàn)這幾個嫌疑人都不是，那么是誰？說明還有新物質(zhì)產(chǎn)生。我們再來看看剛才寫的方程式，大家會發(fā)現(xiàn)沒寫完，連元素都不守恒，這里具有漂白性的恰恰就是這個沒有寫出來的物質(zhì)——HClO。

師：投影HClO性質(zhì)（漂白性、酸性、不穩(wěn)定性）的閱讀材料。

師：原來Cl₂溶于水后成分這么豐富。那么請問氯水應(yīng)該如何保存？

生（眾）：棕色試劑瓶、陰涼處。

設(shè)計意圖：Cl₂和水的反應(yīng)及氯水成分的探究是本節(jié)課的重點及難點。筆者將該知識點設(shè)計成“多余的Cl₂該如何進(jìn)行處理”這一真實問題情境，讓學(xué)生思考?xì)埩鬋l₂的處理方法，將單調(diào)的知識點講述轉(zhuǎn)換成實際需要解決的問題，從而激起學(xué)生的求知欲和探究欲，讓枯燥的課堂變得生動有趣。新課標(biāo)強調(diào)對學(xué)生情感、態(tài)度、價值觀的培養(yǎng)，通過對殘留Cl₂處理方法的探究，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。

四、拓展思維、解決問題

師：通過剛才一系列實驗，我們對氯水的成分有了很深的了解。大家有沒有注意到Cl₂與水反應(yīng)的產(chǎn)物是兩種酸，這對你解決如何處理剛才那瓶Cl₂有沒有新的提示？

生9：Cl₂與水反應(yīng)的產(chǎn)物是兩種酸，我想如果將Cl₂通入到堿性溶液中，比如NaOH溶液中，應(yīng)該會形成鹽和水，可以比較完全的吸收Cl₂。

生：哎（有的贊同，有的疑惑）。

師：就讓我們帶著疑問來試一試。

師（演示實驗）：將NaOH溶液倒入塑料瓶中，瓶子迅速變癟，并發(fā)出“啪啪”聲。

生：（吃驚）哦……（鼓掌）

師：實驗證明，NaOH溶液對Cl₂的吸收效果很好，經(jīng)過大家的努力，我們終于找到了一種處理Cl₂的有效方法。

板書：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O

師：實驗室中我們常用NaOH溶液對Cl₂進(jìn)行尾氣處理，工業(yè)上正是利用上述反應(yīng)來制備“84”消毒液。

師：（追問）Cl₂能與NaOH溶液反應(yīng)，自然也可以與其他堿反應(yīng)，比如Ca（OH）₂，請同學(xué)們類比C12與NaOH的反應(yīng)嘗試寫出該反應(yīng)方程式。

生9板書：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O

師：寫得非常好！工業(yè)上將Cl₂通入石灰乳中來制取漂白粉。請同學(xué)們閱讀書本，了解漂白粉的生效原理及保存方法。

設(shè)計意圖：通過上一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了Cl₂和水的反應(yīng)及氯水的成分，但是“如何處理殘留的Cl₂”這一問題仍沒有解決。筆者在鼓勵學(xué)生大膽猜想的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識，拓展思維，從而引出Cl₂和堿的反應(yīng)。該部分內(nèi)容緊扣上一環(huán)節(jié)內(nèi)容，它不但是上一環(huán)節(jié)內(nèi)容的合理延伸而且是其必然的深入。學(xué)生利用所學(xué)的知識來建構(gòu)新知識：Cl₂能與堿反應(yīng)生成兩種鹽和水。在探究實驗中筆者設(shè)計了一組對比實驗，使其更具嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性，使學(xué)生體會到實驗條件控制的思想和方法，進(jìn)而提升其科學(xué)素養(yǎng)。

五、教學(xué)感悟

本次課程改革的一個重要理念就是，從過去強調(diào)對教師的“教”的關(guān)注轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生“學(xué)”的重視，“還學(xué)于生”，使課程、課堂回歸學(xué)生本體，把學(xué)習(xí)的權(quán)利交給學(xué)生；將教學(xué)“重心下移”，從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度來研究教學(xué)，堅持以人為本，以生為本，突出對人真實的“學(xué)”的關(guān)注。教師不僅是課堂教學(xué)的組織者、實施者，更是學(xué)生主動學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、鼓勵者和促進(jìn)者。

人的學(xué)習(xí)是在各種真實的問題情境中進(jìn)行，“基于問題的教學(xué)”模式打破了以講授灌輸為主的封閉式教學(xué)體系，取而代之的是師生共同創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)問題，在教師的點撥和啟發(fā)下，學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)，從而解決問題。教學(xué)中開展形式多樣的學(xué)習(xí)活動，使學(xué)生主動地參與到學(xué)習(xí)過程中來，體驗和感受學(xué)習(xí)的愉悅，享受成功的樂趣，并在活動中學(xué)會學(xué)習(xí)，學(xué)會思維，學(xué)會創(chuàng)造。endprint