高中化學(xué)教學(xué)問題情境設(shè)計(jì)

摘 要：用教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)例闡述了問題情境創(chuàng)設(shè)，引起學(xué)生共鳴，吸引學(xué)生主動(dòng)積極參加活動(dòng)，促進(jìn)核心素養(yǎng)提升，提高課堂效率。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);課堂教學(xué);問題情境設(shè)計(jì)

高中課程改革已進(jìn)入深水區(qū)，各種改革和教法不斷涌現(xiàn)，但是不管如何變都要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)體系，讓學(xué)生在不斷思考、追求中獲得成功感，必能讓課堂充滿活力。

在教學(xué)活動(dòng)中問題生成尤其重要，甚至超過了解決問題，但是在教學(xué)實(shí)踐中很多學(xué)生不知如何提出問題，或提不出有價(jià)值的問題，要盡量避免一節(jié)課全由教師提問、學(xué)生被動(dòng)回答問題的局面，這些現(xiàn)象仍然是教師為主體的教法。問題情境的合理設(shè)計(jì)則能打開學(xué)生心靈的窗戶，激發(fā)思維。

一、從社會(huì)生活設(shè)計(jì)問題情境

化學(xué)與社會(huì)、生活、科技聯(lián)系緊密，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)關(guān)注社會(huì)，理論聯(lián)系實(shí)際不死讀書，學(xué)以致用，同時(shí)要糾正社會(huì)觀點(diǎn)——化學(xué)就是產(chǎn)生有毒物質(zhì)，是產(chǎn)生污染的學(xué)科。

例如：在高一“鈉的化合物”一節(jié)教學(xué)時(shí)，播放在我國海軍建軍70周年大閱兵上首先受檢閱的潛艇錄像，請回答：潛艇長期在海洋深處活動(dòng)，在有限的空間要產(chǎn)生大量的CO2氣體和廢氣，如你是潛艇戰(zhàn)士如何處理這些氣體？戰(zhàn)士呼吸的O2如何解決？

這樣學(xué)生情緒會(huì)高漲，會(huì)主動(dòng)思考積極尋找答案，從而在不斷的討論中掌握了知識(shí)。

二、理論知識(shí)學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)

學(xué)生對抽象的理論學(xué)習(xí)常感到頭疼，對知識(shí)理解膚淺，不理解內(nèi)涵更難準(zhǔn)確和靈活運(yùn)用，如教師不了解學(xué)情，只是按自己的思路講，學(xué)生會(huì)感到自己就是知識(shí)的容器，是旁觀者，只能記筆記，更難遷移。教師要根據(jù)學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)由淺到深的問題，層層遞進(jìn)并需及時(shí)指導(dǎo)點(diǎn)撥，打開思維，準(zhǔn)確理解內(nèi)涵，及時(shí)練習(xí)評價(jià)。

三、探究式實(shí)驗(yàn)問題情境設(shè)計(jì)

在新課學(xué)習(xí)或在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，采用探究式教學(xué)可以充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)創(chuàng)新精神、合作意識(shí)，使其學(xué)科素養(yǎng)得到實(shí)質(zhì)性的提升。例如在高中選修4“電化學(xué)基礎(chǔ)”一節(jié)中，原電池內(nèi)容已經(jīng)在必修二中有初步討論，知道原電池的基本原理，這節(jié)是在知識(shí)上的加深和完善，核心是引入雙液電池和鹽橋，如直接拋出教材中裝置進(jìn)行演示，學(xué)生認(rèn)為就是復(fù)習(xí)原電池，難以理解為什么要從“單液”變“雙液”，如果只是教師個(gè)人講授，那么就是教師是主體，使創(chuàng)生的“活的”課堂毫無生命力。

可采取以下教學(xué)程序：實(shí)驗(yàn)探究→分析原理→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→驗(yàn)證→理論模型→應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)探索1：將Zn、Cu分別通過導(dǎo)線與電流計(jì)連接，并且Zn、Cu直接接觸插入CuSO4溶液中，學(xué)生記錄現(xiàn)象并交流產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。匯報(bào)：Cu上有紅色Cu單質(zhì)析出但電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)，燒杯中溶液溫度上升，此反應(yīng)明顯發(fā)生氧化還原反應(yīng)——即有原電池的電極反應(yīng)，但外電路上無電子轉(zhuǎn)移，從物理學(xué)角度是“短路”，該實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化是兩方面，即：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能?；瘜W(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能，所以原電池工作效率極低。

（反思）高效的原電池如何構(gòu)成，根據(jù)上述裝置特點(diǎn)并評價(jià)，改裝置。實(shí)驗(yàn)2：把Zn、Cu分開插入CuSO4溶液中，觀察記錄：電流表指針偏轉(zhuǎn)但慢慢偏的角度減小，Zn、Cu上均有紅色Cu析出，匯報(bào)原因，能形成原電池，電子通過外電路，但Cu2+仍有少量直接與Zn發(fā)生電子轉(zhuǎn)移并使部分化學(xué)能轉(zhuǎn)為熱能，電子慢慢不走外電路了，即電流減弱不能長時(shí)間供電。分析出不能持久提供電流的原因后設(shè)計(jì)新裝置：

實(shí)驗(yàn)3：把CuSO4溶液分開在兩個(gè)獨(dú)立的燒杯中再插入Zn、Cu（仍連導(dǎo)線和電流表），觀察記錄，Zn上有Cu析出但無電流產(chǎn)生，匯報(bào)：只有Zn與Cu2+的氧化還原反應(yīng)，沒形成通路構(gòu)不成原電池。

實(shí)驗(yàn)4：把Zn、Cu用導(dǎo)線連接后插入沒分開的水果柑子中，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，匯報(bào)原理：形成原電池，水果汁（含電解質(zhì)）實(shí)際上被膜分開，如何向兩極移動(dòng)？學(xué)生討論后推測應(yīng)該是柑子中的膜能讓電解質(zhì)中的離子穿過，從而啟發(fā)能否把分開的兩燒杯中電解質(zhì)找一個(gè)“橋”連起來？讓“橋”具有柑子中膜的功能？展開討論并設(shè)計(jì)可能的裝置（閱讀教材），這樣水到渠成設(shè)計(jì)出帶鹽橋的雙液電池，并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)（學(xué)生可能用一張用NaCl溶液浸濕的試紙連接兩燒杯），記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生的電流長時(shí)間穩(wěn)定。

拓展：什么是鹽橋？里邊裝什么？改進(jìn)的原電池如何工作？兩燒杯中電解質(zhì)ZnSO4和CuSO4交換又如何？換成稀H2SO4或NaCl溶液呢？

四、培養(yǎng)發(fā)散思維創(chuàng)設(shè)情境

學(xué)生的各種思維培養(yǎng)需要老師在長期的教學(xué)實(shí)踐中精心設(shè)計(jì)，要認(rèn)真研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，要下功夫動(dòng)腦不斷收集各種課程資源，針對學(xué)生實(shí)際創(chuàng)設(shè)問題，從而達(dá)到提高思維品質(zhì)的目的。發(fā)散思維尤其重要，在教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生如主動(dòng)融入教師預(yù)設(shè)的情境，離成功就不遠(yuǎn)了，要允許學(xué)生對教材對教師對權(quán)威質(zhì)疑，發(fā)表不同意見和見解。發(fā)散思維的核心就是求異，可從不同的角度層面甚至不同的學(xué)科去辨析。教師在備課時(shí)要明確從什么樣的典型問題出發(fā)，要通過什么途徑達(dá)到目標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)課或新課或復(fù)習(xí)課中常用問題組進(jìn)行發(fā)散思維培養(yǎng)。在具體創(chuàng)設(shè)情境時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

（1）不能只是改變題目的表面東西如修改數(shù)據(jù)，實(shí)質(zhì)沒變。

（2）課前不認(rèn)真?zhèn)浜门R時(shí)隨意提問，表面看在進(jìn)行變式訓(xùn)練，實(shí)際并沒有達(dá)到培養(yǎng)思維的目標(biāo)，這種現(xiàn)象尤其在習(xí)題課或試卷講評課中普遍存在。

（3）變式問題不合學(xué)生認(rèn)知水平，不在學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”，問題沒有梯度，有的可能需跨學(xué)科知識(shí)，如學(xué)習(xí)原電池原理就需物理學(xué)中的電學(xué)知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)基本操作如測氣體體積時(shí)怎樣才能準(zhǔn)確測量，就必須理解氣體體積與壓強(qiáng)的關(guān)系，如問題難度大學(xué)生不知道怎么辦，就會(huì)打擊學(xué)習(xí)積極性。

（4）問題不具典型示范性，浪費(fèi)時(shí)間獲得的知識(shí)或方法不具普遍性，只是增加了學(xué)生死記的內(nèi)容。

例如：在高中選修4涉及電解質(zhì)溶液有關(guān)曲線問題，學(xué)生普遍感到難度大，辦法不多，不知道對不同內(nèi)容的曲線怎么分析，利用哪些原理，近幾年高考又加大數(shù)學(xué)知識(shí)在曲線題中的考查（主要是橫縱坐標(biāo)出現(xiàn)對數(shù)、pH、比值等）。在處理時(shí)必須用歸類的方法整理，學(xué)生才能針對不同的問題靈活解決。

例1屬于pH—體積變化曲線題，是兩個(gè)獨(dú)立的酸與堿中和滴定曲線組合而成，解題思路由學(xué)生獨(dú)立思考分析，然后匯報(bào)題目考查知識(shí)點(diǎn)：一元弱酸的電離平衡，一元弱酸的強(qiáng)弱判斷，鹽類水解規(guī)律及三大守恒的靈活運(yùn)用。解題的思路：分清曲線起點(diǎn)，反應(yīng)一半的點(diǎn)，完全反應(yīng)點(diǎn)，pH=7的點(diǎn)，過量一半的點(diǎn)及溶液組成（指溶質(zhì)和量），并據(jù)選項(xiàng)準(zhǔn)確用“兩弱三守恒”觀點(diǎn)解答。答案：C

例2屬于微粒分布分?jǐn)?shù)—pH（POH）曲線題，三曲線反映了體系中三種粒子含量受酸堿中和影響，學(xué)生深度學(xué)習(xí)理解題目考查：二元弱酸的電離特點(diǎn)Ka的表達(dá)式和計(jì)算，同時(shí)考查學(xué)生接受新信息并應(yīng)用的能力，解題思路，關(guān)鍵是清楚理解H2A與堿反應(yīng)的先后順序，進(jìn)而確定每一條曲線對應(yīng)的反應(yīng)及溶液組成，同樣“兩弱三守恒”思想的合理運(yùn)用，教師還可拓展：計(jì)算Ka和Kh有哪些方法？答案：D

通過題組的變式訓(xùn)練，學(xué)生可以掌握“多題一解”“一題多解”思維方式，提高了學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)了能力。

合理的高質(zhì)量的教學(xué)設(shè)計(jì)是高效課堂的基礎(chǔ)，要實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的課堂，要讓學(xué)生積極參與活動(dòng)并建構(gòu)知識(shí)，問題情境創(chuàng)設(shè)是核心，教師只有懂教育規(guī)律并富有激情和責(zé)任感，才能付出辛勞，讓課堂“活起來”，才能真正落實(shí)核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周鵬程.培養(yǎng)核心素養(yǎng)[M].長春：吉林大學(xué)出版社，2017.

[2]李國臣，王淑芳.教你做好課堂教學(xué)設(shè)計(jì)[M].天津：天津教育出版社，2014.

作者簡介：王為（1962.07—），男，漢族，四川江安，中學(xué)高級(jí)，研究生，研究方向：高中化學(xué)課改及實(shí)踐。