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化學課堂教學中的問題設計
化學課堂教學中的問題設計
李發(fā)順
（浙江省安吉縣高級中學，313300）
摘要：學生原有的對事物的認知是思維的開端，問題設計的關(guān)聯(lián)性、層次性、遞推性是影響問題式教學效率的重要因素。問題設計時，應考慮目的是什么——錘煉學生的思維，提高學生在認知、加工問題表征過程中分析解決問題的水平；要遵循計劃性、層次性、針對性、啟發(fā)性等原則；要弄清問題從哪里來——可以從課本的文字材料中挖掘、從學生的練習反饋中重新提煉、從實驗現(xiàn)象中創(chuàng)造，更要關(guān)注問題情境的創(chuàng)設與描述。
關(guān)鍵詞：問題設計目的原則來源情境
問題式教學是一種以問題為本的教學形式，能使課堂充滿懸念，讓學生的思維接受挑戰(zhàn)、潛能得到挖掘。它要求教師以教學相關(guān)知識為背景，靈活創(chuàng)設問題情境，有效進行問題設計，應用多元化的教學資源與手段組織教學，并對教學過程中的語言表達、行為表現(xiàn)進行合理的評價。問題式教學中，問題的設計與提出是核心。只有接觸的問題與原有的認知水平不平衡時，學生才會產(chǎn)生急于解決問題的心理動機；而問題情境越真實，越能激發(fā)學生對真實世界的探索欲望即思維動機。學生原有的對事物的認知是思維的開端，因此，問題設計的關(guān)聯(lián)性、層次性、遞推性是影響問題式教學效率的重要因素。
一、 問題設計目的是什么
基于問題的教學，目的在于培養(yǎng)學生的高層次思維，通過問題的解決來錘煉學生的思維，提高學生在認知、加工問題表征過程中分析解決問題的水平，培養(yǎng)學生自主、合作、探究的能力。
例如，“探究乙醇和金屬鈉反應的原理”一課，課堂上要進行如下四個實驗：
實驗一：向小燒杯中加入無水乙醇，再放入一小塊金屬鈉，觀察現(xiàn)象，并收集產(chǎn)生的氣體。
實驗二：設法檢驗實驗一收集到的氣體。
實驗三：向試管中加入3mL水，并加入一小塊金屬鈉，觀察現(xiàn)象。
實驗四：向試管中加入3mL乙醚，并加入一小塊金屬鈉，觀察現(xiàn)象。
一位教師設計了這樣三個問題：
�。�1） 簡述實驗二中檢驗氣體的實驗方法及作出判斷的依據(jù)。
�。�2） 從結(jié)構(gòu)上分析該實驗選取水和乙醚做參照物的原因。
�。�3） 實驗三的目的是欲證明；實驗四的目的是欲證明；根據(jù)實驗三和實驗四的結(jié)果，可以證明乙醇和金屬鈉反應的化學方程式應為。
�、� 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
② 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CHNaOH+H2↑
�、� CH3CH2OH+2Na→CH3CNa2OH+H2↑
�、� CH3CH2OH+2Na→ CH2NaCHNaOH+H2↑
如果拋開實驗，問題（3）的四個方程式的書寫都是正確的。設計這三個問題，目的就是引導學生根據(jù)實驗現(xiàn)象來對比回答，從而幫助學生真正理解乙醇和金屬鈉反應的原理。
二、 問題設計遵循什么原則
（一） 計劃性
教師應根據(jù)教學目標，對問題的內(nèi)容結(jié)構(gòu)、提出問題的時機以及被提問的對象作前期的準備。課堂提問的隨機性越小，越有利于教師的課堂管理與監(jiān)控，也越有利于讓處于不同學習水平的學生都可以從問題中得到應有的收獲。
例如，教學“金屬鈉的性質(zhì)與應用”一課，筆者設計了下面四個問題：
�。�1） 請同學們觀察實物鈉，說一說鈉的外觀，在書本上找一找，鈉有哪些物理性質(zhì)？
（2） 請畫出鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖，(教學論文 m.panasonaic.com)說說鈉原子有什么樣的結(jié)構(gòu)特點？最可能發(fā)生什么變化？從鈉原子的結(jié)構(gòu)預測，有哪些化學性質(zhì)呢？
（3） 鈉能和HCl溶液反應，是先與水還是酸反應？請寫一寫化學反應方程式。
（4） 鈉可用于從鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的氯化物中置換金屬單質(zhì)。觀察下面的反應方程式，說說反應要注意那些問題。
TiCl4+4Na700~800℃Ti+4NaCl
這四個問題，旨在以實物為載體，引導學生從感性的物理性質(zhì)到抽象的原子結(jié)構(gòu)，推測鈉的化學性質(zhì)中，加深對鈉的認識。
�。ǘ� 層次性
問題的設置要由淺入深——先是幾個簡單的、一目了然的問題，再是幾個開放的、思維要求比較高的問題，讓學生拾級而上，逐步深化思維。例如，教學“金屬鈉的性質(zhì)與應用”一課，在學生認識了鈉的性質(zhì)后，筆者設計了如下的問題：
�。�1） 金屬鈉的知識我們今天已經(jīng)探討了，現(xiàn)在請同學們思考：金屬鈉為什么要保存在煤油里？如果有一種性質(zhì)和鈉的活潑性相近，密度為0.53g·cm-3的金屬鋰，保存在哪里呢？
�。�2） 為什么金屬鈉不能用手直接去拿呢？
�。�3） 現(xiàn)有如下實驗，在一只試管中，加入5mL C6H6溶液，再加入5mL H2O，將一小塊金屬鈉投入水中，觀察現(xiàn)象。
�。�4） 金屬鈉的化學性質(zhì)很活潑，用什么方法來制取呢？
�。�5） 根據(jù)金屬活動性順序，排在前面的金屬可以將排在后面的金屬從其可溶性的鹽溶液中置換出來。例如：我國在西漢時期就掌握了濕法煉銅技術(shù)，其原理就是用鐵與硫酸銅反應置換出銅。金屬鈉與硫酸銅溶液反應結(jié)果會如何呢？簡要說明理由并寫出化學反應方程式。如果一定要用鈉置換出金屬Cu，要怎么做呢？
這五個問題中，前兩個問題只是簡單運用鈉的一些物理和化學性質(zhì)，第三個問題就要結(jié)合鈉的物理和化學性質(zhì)來思考了；第四個問題則是希望學生根據(jù)初中已有的知識，結(jié)合鈉的化學性質(zhì)特別活潑的特點，解決現(xiàn)實生產(chǎn)中鈉的制取難題，與前面三個問題相比，難度有一定的提高；第五個問題則是對前面四個問題的綜合運用。顯然，這些問題有明顯的層次性，難度逐步上升，有助于學生對知識的理解和掌握。
�。ㄈ� 針對性
問題設置應該針對教學目標、教學重點及學生能力，具有定向性、限制性和指導性。定向性是指教師要考慮問題是否立意鮮明、符合教學內(nèi)容。限制性是指問題寬度和深度要考慮學生原有的基礎(chǔ)知識和能力水平，同時預期學生可能達到的思維結(jié)果（當然，學生的主觀能動性往往會使問題的結(jié)果超出教師的預期，教師的靈活機動性也十分重要）。指導性是指問題設計是否有一定的層次和關(guān)聯(lián)度，以便于學生的思維保持連貫，從而幫助學生構(gòu)建系統(tǒng)化的知識。例如，教學“鹽的水解”，考慮到學生已具備電解質(zhì)的電離、水的電離、平衡移動原理和pH等相關(guān)知識，可以有意識地讓學生參與測定氯化銨、醋酸鈉、硫酸鈉溶液的pH，引導他們從原有知識出發(fā)，分析、對比、聯(lián)想、遷移，找出三種溶液pH不同的原因，進而總結(jié)出鹽類水解的本質(zhì)和規(guī)律。問題設計如下：
�。�1） 水的電離平衡是怎樣的？酸和堿如何影響水的電離？
（2） 鹽的組成有何特點？在水中的電離情況如何？
�。�3） 它們?nèi)苡谒髮λ碾婋x平衡有影響嗎？怎么影響？結(jié)果如何？怎樣表示？
�。�4） 你能比較分析上述三種溶液pH不同的原因嗎？
�。�5） 試總結(jié)一下鹽溶于水后的變化規(guī)律。
恰到好處的問題，可以促使學生很快地進入思維狀態(tài)中，并誘發(fā)深層次的思考。
三、 問題從哪里來
化學與人類社會息息相關(guān)，教師應有意識地聯(lián)系自然、社會生活和生產(chǎn)實際，善于從各種教學資源（如直觀教具、文字材料、圖表、實物或模型、實驗等）尋找與教學內(nèi)容相關(guān)的問題。
�。ㄒ唬� 從課本的文字材料中挖掘問題
課本對于知識的描述往往是直接的，而學生弄不明白的往往就是“為什么是這樣”，通過問題，可以引導學生更深入地研究，既學到知識，又學會研究問題的方法。例如，在硫酸工業(yè)制備流程的敘述中，可以提出這樣一系列的問題：（1） 為什么黃鐵礦在煅燒前要粉碎？（2） 反應物沒有液體怎么要稱造氣設備為沸騰爐？（3） 爐氣為什么要凈化？（4） 為什么要用熱交換器？（4） 二氧化硫氧化時為什么選擇了常壓而不高壓？（5） 為什么不直接用水吸收三氧化硫等？
�。ǘ� 從學生的練習反饋中重新提煉問題
練習可以反映出學生在某些方面認識上的缺陷，教師要迅速對其中的錯誤信息進行重組加工，引導學生發(fā)現(xiàn)錯誤、糾正錯誤，重新獲取正確的信息。例如，對于防倒吸裝置和使用的改進，學生練習中的錯誤較多，從中可以提煉問題：氨氣溶解如何防倒吸呢？引導學生從裝置角度或試劑角度進行設計，獲得正確的認識。
�。ㄈ� 從實驗現(xiàn)象中創(chuàng)造問題
銅與濃硫酸反應的實驗中會產(chǎn)生CuSO4、SO2和H2O，通過對實驗現(xiàn)象的觀察，可以提出很多教材中未提到的問題：（1） 實驗需要對裝置進行氣密性檢查嗎？（2） 尾氣需要吸收嗎？用什么吸收？會倒吸嗎？（3） 試管底部出現(xiàn)的少量白色固體可能是什么？黑色固體又可能是什么？為什么會出現(xiàn)？怎樣檢驗呢？
當然，“提出一個問題比解決一個問題更重要”，教師還應鼓勵學生自己提出問題。這樣的課堂既對學生提出了高要求，同時也給教師教學增加了難度——不僅知識面要寬廣，而且學科專業(yè)要深厚，這樣才能從容應對學生突如其來的問題。
四、 問題情境的創(chuàng)設與描述
實驗是化學學科的基本特征，實驗既是獲取知識的一種方式，也是探究未知的一種手段。問題可以從實驗中產(chǎn)生，也可以從實驗中得到解決，因此，實驗往往是設計問題的最常見情境。一般來說，實驗中的問題主要源于學生對物質(zhì)性質(zhì)的理解、對實驗現(xiàn)象的困惑、對實驗裝置的疑問和對實驗步驟的反思。如乙酸乙酯的制取中，學生會產(chǎn)生這樣的問題：為什么乙醇加入得較多？為什么硫酸不能最先加？為什么導氣管不伸入接受液的內(nèi)部？為什么不用氫氧化鈉吸收而用飽和的碳酸鈉溶液？為什么導氣管要較長？這些問題的回答，無需過多的語言描述，而更多地依賴于教師提供的實驗情境和規(guī)范、完整的實驗操作。觀察仔細的學生還能夠在實驗操作中提出一些問題。事實上，學生提問是思維過程和吸取知識的反映，教師提問則是啟發(fā)誘導和執(zhí)教反饋的手段；創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，必須具有問題意識。
問題情境創(chuàng)設中，僅有教師和學生的全情投入還遠遠不夠，有時還需要輔以圖片展現(xiàn)和語言描述。情境的描述要言簡意賅，不要拖沓冗長。情境創(chuàng)設若缺乏深度與厚度——著眼點僅在情境的新奇有趣，過于關(guān)注情境的現(xiàn)場效果，停留于情感和情趣的共鳴，缺乏引人深思和內(nèi)涵發(fā)掘，缺少深層次思維矛盾的激發(fā)和高水平思維參與的引導——這種課堂只是生動，而無質(zhì)量。例如，教學“晶體結(jié)構(gòu)”，有教師大量展示精美的晶體圖片，卻不深入分析其結(jié)構(gòu)到底美在哪里，這種觀看沒有思維活動，因為感覺的刺激不能自動轉(zhuǎn)化為思維的活動。情境創(chuàng)設若忽視由課內(nèi)向課外延伸的過程，便只是情境展示而無教學實效。例如，教學“氯氣”，播放運輸氯氣的槽罐車事故、氯氣泄漏的新聞報道，旨在說明氯氣泄漏給人類帶來的危害，但教師并沒有分析怎樣搶險、如何保護生命財產(chǎn)的安全、運用什么原理，這就大大降低了情境的價值。情境創(chuàng)設若形式化，單純地為營造課堂氣氛而創(chuàng)設情境，卻不注重課程內(nèi)容和教學目的的關(guān)聯(lián)，或與學生的生活經(jīng)驗脫離，情境的功能便無法得到展現(xiàn)，反而會干擾課堂教學的主體。
當然，問題的提出與設計離不開設計的目的、要求、來源與情境，且更應關(guān)注課堂中即時生成的問題或是學生提出的問題。
參考文獻：
[1] 丁永霞�；瘜W探究教學問題情境創(chuàng)設的實踐與策略[J].中學化學教學參考，2010（8）
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