高中化学教学中创设探究性问题情境的策略

来源:用户上传      作者: 吴梅花

　　摘 要： 本文探讨了高中化学教学中创设探究性问题情景的四种策略：通过相关的背景资料创设问题情境，通过学生的生活经验创设问题情境，通过实验创设问题情境，利用探究过程中的疑问创设问题情境。
　　关键词： 高中 化学教学 创设问题情境
　　
　　一、通过相关的背景资料创设问题情境
　　
　　化学教学背景资料包括元素、化合物、定律等的发现历史，科学家的轶事， 现代化学领域的展，化学科学与技术发展及应用的重大成就，化学对社会发展影响的事件，等等。这些资料的来源很多，如杂志书籍、报刊、互联网等，教师要善于发现利用这些生动的素材创设学习情境。例如，电视、报纸、网络陆续报道“新居污染问题”，新居污染已经成为人们关注的焦点，而这一问题又是化工技术的发展带来的，因此而出现的健康案例、民事诉讼案例等，都可以作为“室内甲醛污染”的情景素材。又如，下面的一段关于二氧化碳的资料就可以为学生创设问题情境。 一般认为空气中二氧化碳约占空气总体积的0.03%。可是，地球上存在许多能引起二氧化碳含量变化的因素，比如，许多动物，包括人在生命活动中要消耗氧气，呼出二氧化碳气体；燃料燃烧会释放出大量的二氧化碳气体；绿色植物的光合作用要消耗二氧化碳气体，等等。在学习过程中学生自然会想到上述因素会不会使空气中的二氧化碳含量发生变化，变大还是变小等问题。
　　
　　二、通过学生的生活经验创设问题情境
　　
　　教师可以利用学生的生活经验、自然界和日常生产生活中时时刻刻都在发生的化学现象等身边丰富的素材为学生创设学习情境，展开学习活动。例如，教师在上课时把课前准备的一把因铁芯锈蚀膨胀，木制刀柄开裂而不能使用的菜刀，一块因锈蚀穿孔的铜壶，一口锈渍斑斑的铝锅，一个半截锈蚀的锌皮电池发给学生，让学生自由讨论。学生就会自然地产生许多感慨和疑问：“锈蚀的破坏作用这么大！那么为什么会发生锈蚀呢？”这就为学生创设了探究“铁、铝、铜、锌锈蚀的化学原理”的问题情境。
　　
　　三、通过实验创设问题情境
　　
　　化学是一门以实验为基础的自然学科，由实验引发问题，进而探究问题是化学学习的重要方法。
　　1.通过演示实验创设问题情境。演示实验（包括一些趣味实验）中往往有许多学生没有见过或与学生已有的生活经验不同的实验现象，这些对于学生来说“奇怪”的现象会引起学生的好奇心、探究的兴趣，从而给学生提供了一种问题情境。例如，“盐类水解”一节，教师先提出：“碳酸钠溶液和氯化铵溶液能否使紫色的石蕊试液变色呢？”学生会用已有的知识判断回答“不会”，这时教师就可以通过演示实验证明他们的结论是错误的，从而引起学生的认知冲突，发现问题，产生探究的欲望。同样是这个内容，也可以设计成教师在盛有碳酸钠溶液、氯化铵溶液和氯化钠溶液的试管中分别滴入石蕊试液，试液的颜色分别为蓝色、红色和紫色，学生对这样的实验事实产生了强烈的思维冲突：“为什么有些盐溶液呈现中性，有些却呈现酸性或碱性？”又如，演示实验将铜丝放在酒精等上直接加热，会有铜丝表面变黑的现象，就此现象引出探究的问题：铜是否发生了化学变化？铜是不是与大多数的金属一样与空气中的氧气作用生成氧化物？中学化学教材中的化学趣味实验，如白纸显字（白纸上用淀粉溶液写字，用碘水显字）、滴水着火（棉花团沾过氧化钠粉末，滴水）、滴水生烟（氯水和氨水生成氯化铵）、黑色面包（硫酸的脱水性）、水中花园（硅酸盐）、西红柿发电（电解质导电）等，这些实验的“奇怪”现象，在引起学生学习兴趣的同时也会引发学生探究的热情，从而为学生创设问题情境。
　　2.通过异常的实验现象创设问题情境。不要忽视实验中的异常现象，异常现象中有许多值得研究的问题，化学史上许多化学物质和定律都是从异常的实验现象中被发现的。异常的实验现象会引起学生的研究兴趣，在教师正确的引导下，学生可以进行开放性的探究活动。现行高中学化学教材中的有一些实验在学生完成时经常会遇到异常的现象，例如，有时做验证蔗糖不发生银镜反应的实验时，却产生银镜、苯酚与溴水的反应，按教材介绍只是产生白色沉淀又消失，而事实上的现象经常是：先产生白色沉淀又立即消失，再加溴水才会产生白色沉淀不消失，有时还有黄色沉淀；甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液退色，但用无水醋酸钠与碱石灰制出的甲烷往往使高锰酸钾溶液退色……从传统的眼光看，这些实验是失败的，但是换一种角度，却可以成为教师为学生创设问题情境的素材，从而培养学生发现问题、解决问题的能力。例如，在探究氧气的性质时，学生闻到的是带有刺激性气味的氧气（混有氯气），由于知识的局限，学生不理解这种“异常”现象，这时教师可以利用这种情况对学生加以引导，让学生查阅资料解释或者作进一步的探究。
　　3.通过实验原理、仪器装置、药品选用的改进，创设问题情境。教师做课堂演示实验，遇到缺乏实验器材、操作复杂、污染物不易处理或实验现象不理想的情况时，不要仅靠自己的力量来改进实验的装置、药品的选用，可以把实验不理想之处与学生一起讨论，带领学生一起分析，鼓励学生改进实验，这样不仅可以巧妙地解决问题，更重要的是可以给学生创设问题情境，给学生解决问题的机会，而且这种问题的解决方案是开放的，解决方案的不唯一性可以使学生的思维得到延伸。学生对于方案可以不断改进完善，这样可充分培养学生提出问题、解决问题的能力。例如，硝酸与硝酸盐一节课，铜与硝酸反应，教师就可以带领学生分析它的不足之处：一氧化氮的生成不明显，二氧化氮气体直接排放到空气中会污染空气，反应不易停止。要求学生运用学习的知识设计更合理的实验方案，由此引发问题及对问题的探究。
　　4.通过实验习题创设问题情境。化学实验是需要动手操作的，一些书面习题目的答案学生会不理解，这时教师可以采取先做探究实验后做题的形式，先利用习题的题干创设一种问题情境，然后进行学生的实验探究活动，最后解答习题。例如，配制物质的量浓度溶液有一道实验题：“如果溶液没有冷却就倒入容量瓶中，对配置结果造成什么样的影响。”因为溶液和容量瓶受热都发生膨胀使体积增大，学生判断不出来，而这时教师就可以在习题的问题情境下，变成学生的探究活动，让学生亲自操作一下，答案就会很明确了。
　　5.由基本操作实验设计探究问题。不是只有物质的性质、制备实验才能作为探究活动的素材，一些基本实验操作也可以为学生设计成探究问题。教师在教学中可利用学生对于化学仪器的好奇心，充分调动学生学习化学的积极性，让学生在探究实验的同时，探究出正确的实验方法和正确的操作技能，有目的地对学生进行操作训练。例如，试管加热法就可以成为一个探究的素材，设计成探究活动，设计以下一系列实验：蒸干3毫升水，看谁用的时间最少？（探究加热时用试管夹、试管倾斜受热的道理）；垂直加热3毫升左右的水到沸腾，在水中加入少量洗涤剂并用一纸帽盖住管口，探究加热时试管口为什么不能对着人。
　　6.验证性实验改成探索性实验。验证性实验指先给学生实验的结论，然后要求学生按要求进行实验，验证自己的实验是否与预计的实验现象相同；探索性实验指给学生创设一种实验的问题情景之后学生进行实验，得出实验结论，与学生根据问题情景所作的猜想比较。同一个实验，既可以设计成验证性实验，又可以设计成探索性实验，但两种不同的设计带给学生的影响却大不相同。验证性实验先给出了固定的结论，往往限制了学生的创造性、探索性；探索性实验由于结论是学生在教师引导和自己的知识基础上作出的假设，学生会急于验证自己的假设，因此实验对于学生有一定的“诱惑”。传统教学中的化学演示实验远远多于学生实验，验证性实验远远多于探索性实验，现行初中教材中已经实现了部分转变，但是高中教材还是以验证性实验为主，这就需要教师来实现这一转变，把教材中学生验证性实验设计成学生探索性实验。如传统讲述元素化合物知识时，一般先介绍元素原子结构特点、描述它的物理性质、讲述它的化学性质，然后通过演示实验验证。其实，教师完全可以先启发学生根据元素原子结构推测元素化合物具有什么样的性质，提出需要探究的问题，然后设计和实施实验，研究和论证自己的假设，这样就可以使原来的验证性实验转变成探索性实验，体现出化学实验的探究功能。
　　
　　四、利用探究过程中的疑问创设问题情境
　　
　　学生在探究过程中会产生很多相关的疑问，教师要鼓励学生敢于提出自己的问题，对于一些共性的、有探究价值的问题，教师可以将此作为探究活动设计的素材，创设新的问题情境，设计成新的探究活动，引导学生将原有的探究活动向纵深发展。例如，“在铁、铝、铜、锌锈蚀的化学原理”的实验探究活动中学生又产生了以下的问题：同一条件下，不同的金属锈蚀速度、程度不同，其内在原因是什么？盐酸或硫酸涂在铁片、铜片上，铁片与铜片很快就变得清洁光亮了，原理是什么？果汁中有什么物质，干后形成的膜对金属有保护作用吗？能否从动植物中提取防锈物质？这一系列问题都可以作为设计探究活动的素材，引发学生学习化学的兴趣和进一步探究的欲望。创设问题情境不仅需要各种素材，更需要教师给学生营造一种民主、自由的氛围。爱因斯坦说过：“学生的神圣的好奇心好比一株脆弱的幼苗，它除了需要鼓励外，还需要自由，要是没有自由，它不可避免地会夭折。”对于教师来说，不是所有的学生提出的问题都是值得研究的，教师可以否决学生提出的探究方案，但是要尊重学生的意见，鼓励他们提出问题，给学生自由，对于学生提出的问题要巧妙地给予评价，不可以直接给予否定、批评，不应该说诸如：“这个问题太简单。”“这个问题我不是讲过吗？”之类的话，否则会打击学生学习的积极性。当然，教师要创设出适宜的探究问题情境，除了需要有丰富的知识与实践经验，更要有创造的激情、精益求精的精神。

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