基于“問題生成與解決”的元素化合物教學初探

董睿

摘 要：闡述了對基于“問題生成與解決”化學課堂教學的理解，并結合教學實踐對基于“問題生成與解決”元素化合物教學進行了實例分析。

關鍵詞：問題生成；問題解決；元素化合物教學

教學設計有限，而教學過程多變，使得化學課堂教學不僅要重視預設，更要重視課堂教學過程中的問題生成與解決，以促進課堂教學的動態(tài)發(fā)展，培養(yǎng)學生的問題意識。本文結合筆者執(zhí)教的省級交流課“乙酸”的教學實踐談談基于“問題生成與解決”的元素化合物教學，如何充分發(fā)揮學生的主體地位，實現(xiàn)學生自主、合作、探究，讓每個學生的學習在課堂上真正發(fā)生。

一、基于“問題生成與解決”課堂教學的內(nèi)涵

問題、學生、教師是“問題生成與解決”課堂教學中的三大要素：問題的生成與解決是核心、教師主導是條件、學生主體的發(fā)展是目的，三者構成一個有機的整體。學生在主體性充分發(fā)揮的情況下創(chuàng)造性地理解與掌握學科知識，積極參與有效的智力實踐過程，自主地發(fā)現(xiàn)與提出問題，即“生成學科問題”。同時，教師不斷對比課前預設的教學過程與課堂實踐效果的偏差，進而解決或完善教學策略，即“生成教法問題”?；凇皢栴}生成與解決”的化學課堂教學，突顯“學科問題的生成與解決”的重要性與主體地位，而不忽視“教法問題的生成與解決”對“學科問題的生成解決”的促進作用。

在基于“問題生成與解決”的化學課堂教學過程中，教師對學生的學習過程加以深入淺出地引導，讓學生在完成自我知識建構的過程中能產(chǎn)生一些新的主體性求知、求解思維。在這樣的課堂中學生成為學習的主體，他們會迫切地希望成為一個發(fā)現(xiàn)者、探索者、研究者，也會極大地提高學習興趣和學習效果，有利于其創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。

二、基于“問題生成與解決”的化學課堂教學一般程序

根據(jù)布魯納的發(fā)現(xiàn)學習理論并結合中學化學教學實踐，筆者初步構建了基于“問題生成與解決”的課堂教學模式，其一般程序如下圖所示。

三、元素化合物的教學環(huán)節(jié)分析

元素化合物性質的教學是高中化學非常成熟的課型，教學結構一般分為三個環(huán)節(jié)：

（1）建立學習新知識的認知圖式：教師提供或學生回憶獲取元素化合物知識的某種“線索”。

（2）獲得元素化合物知識的“三重”表征：通過閱讀材料、觀看多媒體素材、觀察與分析實驗現(xiàn)象或科學探究等活動獲得宏觀反應事實的認識；通過書寫化學方程式或離子方程式獲得符號表征；運用理論模型從微觀角度分析反應獲得微觀認識。

（3）認知圖式的重建與鞏固：通過分類、比較、歸納、概括等精加工活動，重組新舊知識，發(fā)展元素化合物的認知結構和認知模式；通過回答應用性問題等活動促進元素化合物知識的鞏固。

本節(jié)課的教學中，筆者在環(huán)節(jié)（1）和環(huán)節(jié)（2）的教學中將重點放在問題的動態(tài)生成上，即如何把從資料和實驗中提取出的信息變成有價值、有意義的學科性問題。這里主要利用化學學科的核心觀念——分類。先把信息或實驗操作按照物理性質、化學性質、結構、制備用途等進行分類，然后適當加工，常用方法為：就客觀現(xiàn)象提問、就實驗條件提問、就實驗操作提問、就對比差異提問等等，可以順利生成合格的學科問題。

當學生遲遲打不開思路或明顯學有余力時，教師也要利用自己的預設對學生進行積極干預，或者幫他們打開思路，或者對思維品質進行提升。下文將結合具體教學實錄進行分析。

環(huán)節(jié)（2）（3）中問題的提出和解決與實驗探究其實也是相互促進，螺旋式上升的關系。提出了問題，可以設計探究實驗來解決，而實驗過程中，也會動態(tài)生成新的問題。

四、課堂教學實錄

教學片段1：通過具體化學情境，進行化學問題的動態(tài)生成

[資料]1.相傳在黃帝時期，造酒高手杜康的兒子黑塔覺得釀酒剩下的酒糟如果扔掉，非常可惜，就嘗試把酒糟泡在水里，到了二十一天酉時，聞到有異香撲鼻，嘗一下，酸香濃郁，這就得到了最早的“醋”。

2.如果釀酒時容器密封不嚴，有空氣漏進去，酒就會變酸，最后變成醋；但密封較好的酒長期保存，會產(chǎn)生一種特殊香味。

3.燉肉、煮魚時常加點醋和酒，會使肉更香，魚不腥。

[提問]大家可以從一些資料中總結出什么信息？

[解析]課堂的開始我首先給出這三份資料，主要有兩個

意圖：

（1）訓練學生分析資料，提取信息，進而提出問題的方法和

能力。

在學生總結文段信息時，我把黑板分為三欄，左欄記錄學生提取的信息，中間一欄用于提出和記錄問題，最右邊一欄用于對問題進行分類和歸納。結果如下表：

在信息前加“為什么”、后面加“怎么樣”等均可將信息轉化為問題，筆者讓學生自由發(fā)揮，收到了意想不到的效果：有同學從“異香撲鼻、酸香濃郁”推出乙酸的物理性質；有同學從“釀酒時容器密封不嚴，有空氣漏進去，酒就會變酸，最后變成醋”推出乙

醇可以氧化制備乙酸；有同學從“二十一天”推出有機反應速率

較慢……

（2）說明學習化學要注意綠色化學可持續(xù)發(fā)展的理念，滲透“STS”教育。

關于乙酸的歷史，很多老師都會引用資料1，將醋字解釋為“酉”時加“卄一日”。這樣做除了加強趣味性，引發(fā)學生興趣外，幾乎沒有更多的教育功能。我用“酒”去“水”的“酉”代表酒糟，和“卄一日”組成“醋”字，說明在化學家的詞典上沒有“廢物”的說法，綠色化學和可持續(xù)發(fā)展的理念滲透效果極佳。以學生的思維模式，他們很難主動地、有目的地從該角度進行思考，所以此處需要教師的主動干預。

教學片段2：規(guī)律、概念的理解和應用

[實驗探究]提供下列儀器和藥品，請同學用3分鐘時間自行設計實驗，證明乙酸的酸性。

儀器：試管、膠頭滴管、藥匙、玻璃棒、表面皿、試管夾、酒精燈

藥品：冰醋酸、1mol/L醋酸溶液、Na2CO3粉末、大理石、CuO粉末、鎂片、NaOH溶液、石蕊試液、酚酞試液、pH試紙。

[解析]等學生實驗完畢后，先復習酸的通性，再按照實驗目的，總結合理的實驗方案如下：

乙酸的酸性有兩層體現(xiàn)：（1）顯酸性，（2）酸性的強弱。這5組實驗均可證明層次（2）：乙酸顯酸性，其中實驗⑤的結果也同時證明了層次（3）：“醋酸的酸性強弱程度”。層次（2）亦可以利用實驗①、②和⑤用冰醋酸和1mol/L的醋酸溶液做對比，當然這超出了高一同學的一般水平。在實際上課過程中，因為任課班是理科實驗班，所以確實有少部分同學進行了實驗②的相應對比，但他們基本是無意識地進行實驗，而非有目的地從該角度進行主動思考。但在筆者點撥后，大部分同學意識到可以對實驗①、②和⑤都進行相應對比。如果當場沒有同學用兩種醋酸分別做對比試驗，教師也可以根據(jù)學生的程度進行靈活處理，帶領他們用不同濃度的醋酸溶液各做一次，觀察現(xiàn)象，為高二學習弱電解質安排一個有用素材。

五、教學設計思路解讀

元素化合物的教學設計一般思路為：課題引入→樣品展示→物理性質→結構分析→化性預測→實驗證明→練習鞏固，學生通過多種物質的反復強化而內(nèi)化出學習研究元素化合物知識的一般程序。本節(jié)課的設計筆者沒有遵循常規(guī)思路，而是在課堂的開始先呈現(xiàn)出精心設計的資料，讓學生通過自己的解讀，以信息提取和問題加工的形式，尋找出課程標準和考綱要求的乙酸的必學內(nèi)容。然后在分類思想的指導下，將問題歸納為不同的學習模塊，進行模塊化的學習和突破。并且，在每個模塊的學習過程中，充分發(fā)揮學生的主體作用，采用自主實驗探究、分析討論得出結論的形式，突出了學生觀察實驗，自主學習的能力，用自主提問→討論分析→解決問題→鞏固提升的方法獲取知識，最后一樣可以內(nèi)化出學習研究元素化合物知識的一般程序，而且比傳統(tǒng)模式的學習效率要明顯提高。

實踐證明，基于“問題生成與解決”的元素化合物教學，不僅能促進學生對有關物質的理解和掌握，理解化學核心觀念，還會有效提高學生對化學學科的學習質量。教師應該堅持“問題推動、教師主導、學生主體”的原則，優(yōu)化教學策略，總結實踐經(jīng)驗，才能使課堂教學更加高效。

參考文獻：

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編輯 謝尾合