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有效课堂中问题的设计应该遵循“简单、根本、开放”的三个原则。简单——课堂问题的设计要从学生的认知结构出发，提出的问题要让学生有一种似曾相识的感觉，使学生能感觉到亲切感。这样，学生在解决新问题时头脑中才会有起固定作用的概念，能高效地对新知识进行同化、顺化或平衡。根本——要求能从课程标准、学科指导意见、考纲等要求出发，创造性地用好教材，根据课时目标的达成设计本节课的核心问题。开放——问题要有挑战性，能激发思维的矛盾，促使学生思考。只有开放性的问题才能使学生的能力得到培养、思维品质得到提升，在讨论中学生学习的盲点也才能得到暴露。下面通过对一些课堂案例的分析，谈谈这三个原则在课堂问题设计中的应用。
一、在方案上重视问题设计的有效性
问题设计的有效性是指提出的问题能使人产生一种怀疑、困惑、焦虑、探索的心理状态，这种心理又驱使个体积极思维，不断提出问题和解决问题。有效的课堂提问能够在整个教学过程中起到促进学生思考，激发求知欲望、
提高信息交流效益、调节课堂气氛、培养口头表达能力的重要作用。
如苏教版化学2为了让学生认识化学反应是有一定限度的，设计了活动与探究：FeCl3溶液与KI溶液反应。笔者改变照方抓药式的实验，把其改变为探究启发式的教学。
提出问题：FeCl3溶液与KI溶液混合，欲证明该反应有一定的限度，应检验哪些微粒？如何检验？
设计实验方案时，要排除干扰、操作简单、现象明显，还要考虑试剂用量.通过这样的讨论，让学生在充分的假设和辨析中学会选择、学会思考。会设计方案是科学探究的前提，通过这样的设计使得学生能够象科学家那样去进行研究，并体现了简单、根本、开放的原则。
简单：学生通过元素化合物的学习已知道对于混合溶液中各种微粒的检验方法，所以该问题的设计是基于学生已有的认知的。
根本：方案设计的思想是化学学习的核心知识，在方案选择的优化中，学生的科学素养可得到培养；通过Fe3+的检验也能体验到大部分的化学反应是有一定限度的，这也是本节课所要传递的一个重要信息。
开放：欲证明有限度，检测对象是多样化的，所能选择的试剂是多样的，溶液用量是值得讨论的，所以本问题对学生思维的要求是多维的、发散的，且是严谨的。在思考时，要提取出头脑中储存的多种方案，通过讨论最终得出一种最佳的方案。
二、在方案上突出学科与生活的联系
化学是一门与生活联系极为密切的中心学科。在学习时，与日常生活联系在一起，可以加深对所学知识的理解，提高对化学的学习兴趣。
如苏教版化学2《太阳能的开发和利用》旨在让学生了解世界能源结构，树立开源节流的思想，目标设定侧重于对学生情感态度和价值观的渗透。在课的收尾时，教师展示校园鸟瞰图，要求“我”为学校献一计：请给学校在新能源利用和开发方面提供一些设计方案。
（小组交流讨论）
生1：在楼顶铺太阳能电池板。
生2： 喷水池旁放凹面镜。
生3：在锅炉房上放太阳能热水器。
……
（师生一起评价方案的可行性）
太阳能的利用与人们的生活息息相关，能利用所学的知识为学校新能源的开发和利用献计献策对学生来说热情高涨，所以该问题的设计符合简单的原则；立足现实，面向未来，从身边做起，从我做起，开源节流人人有责，体现了本节课的目标，符合根本性原则；各种奇思妙想的设计，使思维的发散性得到了很好的体现，符合开放性的原则。设计方案的多样性和可行性的讨论，又使思维的严密性得到了培养。开放性的问题值得小组讨论，值得争议，可使思维的矛盾得到激化。
三、在方案上强化学生动手能力的培养
瑞士心理学家皮亚杰说：“知识的本身就是活动，活动和思维密不可分。” 在化学课堂教学中，教师积极引导学生通过摆一摆、放一放、试一试、做一做。动手操作是学生获取化学知识的重要途径，能有效地激发学生的学习兴趣。
如必修2《甲烷》学习中的一个重难点是对于甲烷是正四面体结构的理解，下面看一下两位
教师对该重难点的处理。
A教师：同学们，这是甲烷的球棍模型和比例模型，请问甲烷的空间构型是怎样的？
学生：三棱锥型。
教师引导学生观察并用虚线把四个氢连起来，引导学生分析六条虚线是一样长的，得出甲烷为正四面体结构。
B教师：课前按小组发给橡皮泥做的黑球、白球、绿球和小棍。首先，要求画出CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的结构式。
学生：发现CH3Cl、CHCl3和CCl4 各只有一种画法，而CH2Cl2却有两种画法，如图1所示。
B教师：CH2Cl2有几种结构呢？请提出你的猜想并论证之。
（生交流讨论）
学生1：认为CH2Cl2有两种结构（如图1）。
生2（展示球棍模型）：如果这些原子的空间位置是立体的，则无论你怎么连，两个Cl都是相邻的。
B教师：两位同学分析得都非常有道理，可见从平面和立体的角度来认识CH2Cl2的结构是不一样的，究竟哪位同学的结论正确呢？我们看一下科学家的测定，科学家测得CH2Cl2只有一种结构。由此你能否推出甲烷的空间构型呢？
学生得出：甲烷为正四面体结构，而非平面结构。
评析：A教师的设计通过让学生直接观察模型得出结论，缺少对学生思维的培养，这样设计的意图是只要学生把结论记住即可，让学生无法经历对知识形成过程的体验。
B教师的设计让学生既动手又动脑，在体验中感受到探究的乐趣，对知识的形成经历了有意义的建构。这样的设计非常符合简单、根本、开放的原则。简单：通过对原子结构和微粒间作用力的学习学生已能写出甲烷及其氯代物的结构式，都有很大的兴趣用橡皮泥和球棍组装模型。因此分析CH2Cl2的结构有其知识的生长点。根本：要搞清甲烷的空间构型，一种是从键角入手（课标对键角不要求），二是从CH2Cl2的结构去反证。CH2Cl2有几种结构的问题是本节课的一个核心知识。搞清了甲烷的结构可进一步分析其他有机物的结构，因此该问题也是有机学习的基础。使学生的空间想象能力得到了培养。开放：对于CH2Cl2的结构学生有不同的观点，可以很好地激发学生思维中的矛盾，使学生能从多角度、多元地去分析问题。 四、在方案上落实学科探究环节的设计
有探究性的课堂问题，可以激起学生的认知冲突和深度的思考，使学生在自主探究中迸发思维的火花，亲身体验科学探究的一般过程，最终达到学习知识、提高能力的目的。在化学教学中，教师要想方设法“让学生有更多的机会主动地体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在'做科学'的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力”。
如在《苯》的教学中，教师布置前置作业：写出C6H6的可能结构。
课堂上，师生一起沿着科学家对苯研究的历程，一起来探究苯的结构和性质。
学生展示所画的C6H6的结构：链状：HC≡C-CH2-CH2-C≡CH、
H2C=CH-CH=CH-C≡CH、H2C=CH-C≡C-CH=CH2、HC≡C-C≡C-C2H5等。
环状： 等 。
提出问题：设计怎么样的实验可证实C6H6的可能结构？
（学生交流讨论）
猜想：如果苯中含C=C或C≡C，则可使溴水或酸性高锰酸钾褪色，反之，则不褪色。
实验验证、分析现象、得出结论：苯分子中不含有碳碳双键和碳碳叁键，可能结构为正三棱柱。
实验事实：1 mol苯在一定条件下能与3 mol氢气发生加成反应生成C6H12。
得出结论：苯的结构不可能为正三棱柱。
（激发思维矛盾）
实验事实：苯能与液溴在铁催化下发生取代反应，并且苯的一溴代物只有一种。
猜想：（1）苯分子中的六个碳原子是一样的。
（2）苯分子中的碳碳键是一种特殊的键，既非单键也非双键。
化学史实：凯库勒的贡献。凯库勒式：
讨论：凯库勒式的缺陷。
展示：现代教育手段测得的数据。
结论：苯分子的结构为
由链烃转向环烃的学习，对学生来说存在一定的难度，本案例采用否定探究式的教法，把“演示实验”改为学生实验，把“性质实验”改为结构探索实验，培养了学生的创造性思维。通过化学史教育和现代教育手段的运用，
使学生初步了解自然科学研究的方法，为学生的创造性思维发展打下了基础。其中的问题设计体现了简单、根本、开放的原则。
问题1：写出C6H6的可能结构。
1.简单：烷烃、烯烃和炔烃结构和成键方式的学习，为C6H6可能结构的书写提供了知识的生长点。
2.根本：苯的结构的分析是本节的重难点，可能结构的书写有利于对有机物结构的深化，猜想苯可能的结构也是科学家研究苯的基本思路。
3.开放：对于C6H6学生写出的结构达三十多种，使思维的发散性得到了充分的展示。
问题2：设计怎么样的实验可证实C6H6的可能结构？1.简单：乙烯、乙炔性质的学习为试剂的选择提供了基础，学生很容易通过知识的迁移实现对苯性质的探究。2.根本：抓特征基团推性质，性质又体现基团，是有机学习的根本思想，通过实验现象的分析进而对假设进行否定，在矛盾的激发中继续去寻找方法，体现了科学求真的思想。3.开放：本设计通过充分的猜想，反复的论证，最后锁定目标，在排除矛盾中前进，要求能多角度地思考，还知识以生命。
成功的课堂问题无不符合简单、根本、开放原则。让教师重视课堂问题的设计，让问题变得简单，使每位学生都能参与；让问题变得根本，使课堂变得高效；让问题变得开放，使知识得以生长。最终实现：学生爱学！
巴尔扎克认为：“打开一切科学大门的钥匙都毫无疑问是问号。”西方学者德加默也曾提出这样一个观点：“提问得好即教得好。”所以，如何使课堂中提出的问题更为有效，将是教师长期不断研究和探索的问题。
（收稿日期：2016-06-15）
一、在方案上重视问题设计的有效性
问题设计的有效性是指提出的问题能使人产生一种怀疑、困惑、焦虑、探索的心理状态，这种心理又驱使个体积极思维，不断提出问题和解决问题。有效的课堂提问能够在整个教学过程中起到促进学生思考，激发求知欲望、
提高信息交流效益、调节课堂气氛、培养口头表达能力的重要作用。
如苏教版化学2为了让学生认识化学反应是有一定限度的，设计了活动与探究：FeCl3溶液与KI溶液反应。笔者改变照方抓药式的实验，把其改变为探究启发式的教学。
提出问题：FeCl3溶液与KI溶液混合，欲证明该反应有一定的限度，应检验哪些微粒？如何检验？
设计实验方案时，要排除干扰、操作简单、现象明显，还要考虑试剂用量.通过这样的讨论，让学生在充分的假设和辨析中学会选择、学会思考。会设计方案是科学探究的前提，通过这样的设计使得学生能够象科学家那样去进行研究，并体现了简单、根本、开放的原则。
简单：学生通过元素化合物的学习已知道对于混合溶液中各种微粒的检验方法，所以该问题的设计是基于学生已有的认知的。
根本：方案设计的思想是化学学习的核心知识，在方案选择的优化中，学生的科学素养可得到培养；通过Fe3+的检验也能体验到大部分的化学反应是有一定限度的，这也是本节课所要传递的一个重要信息。
开放：欲证明有限度，检测对象是多样化的，所能选择的试剂是多样的，溶液用量是值得讨论的，所以本问题对学生思维的要求是多维的、发散的，且是严谨的。在思考时，要提取出头脑中储存的多种方案，通过讨论最终得出一种最佳的方案。
二、在方案上突出学科与生活的联系
化学是一门与生活联系极为密切的中心学科。在学习时，与日常生活联系在一起，可以加深对所学知识的理解，提高对化学的学习兴趣。
如苏教版化学2《太阳能的开发和利用》旨在让学生了解世界能源结构，树立开源节流的思想，目标设定侧重于对学生情感态度和价值观的渗透。在课的收尾时，教师展示校园鸟瞰图，要求“我”为学校献一计：请给学校在新能源利用和开发方面提供一些设计方案。
（小组交流讨论）
生1：在楼顶铺太阳能电池板。
生2： 喷水池旁放凹面镜。
生3：在锅炉房上放太阳能热水器。
……
（师生一起评价方案的可行性）
太阳能的利用与人们的生活息息相关，能利用所学的知识为学校新能源的开发和利用献计献策对学生来说热情高涨，所以该问题的设计符合简单的原则；立足现实，面向未来，从身边做起，从我做起，开源节流人人有责，体现了本节课的目标，符合根本性原则；各种奇思妙想的设计，使思维的发散性得到了很好的体现，符合开放性的原则。设计方案的多样性和可行性的讨论，又使思维的严密性得到了培养。开放性的问题值得小组讨论，值得争议，可使思维的矛盾得到激化。
三、在方案上强化学生动手能力的培养
瑞士心理学家皮亚杰说：“知识的本身就是活动，活动和思维密不可分。” 在化学课堂教学中，教师积极引导学生通过摆一摆、放一放、试一试、做一做。动手操作是学生获取化学知识的重要途径，能有效地激发学生的学习兴趣。
如必修2《甲烷》学习中的一个重难点是对于甲烷是正四面体结构的理解，下面看一下两位
教师对该重难点的处理。
A教师：同学们，这是甲烷的球棍模型和比例模型，请问甲烷的空间构型是怎样的？
学生：三棱锥型。
教师引导学生观察并用虚线把四个氢连起来，引导学生分析六条虚线是一样长的，得出甲烷为正四面体结构。
B教师：课前按小组发给橡皮泥做的黑球、白球、绿球和小棍。首先，要求画出CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的结构式。
学生：发现CH3Cl、CHCl3和CCl4 各只有一种画法，而CH2Cl2却有两种画法，如图1所示。
B教师：CH2Cl2有几种结构呢？请提出你的猜想并论证之。
（生交流讨论）
学生1：认为CH2Cl2有两种结构（如图1）。
生2（展示球棍模型）：如果这些原子的空间位置是立体的，则无论你怎么连，两个Cl都是相邻的。
B教师：两位同学分析得都非常有道理，可见从平面和立体的角度来认识CH2Cl2的结构是不一样的，究竟哪位同学的结论正确呢？我们看一下科学家的测定，科学家测得CH2Cl2只有一种结构。由此你能否推出甲烷的空间构型呢？
学生得出：甲烷为正四面体结构，而非平面结构。
评析：A教师的设计通过让学生直接观察模型得出结论，缺少对学生思维的培养，这样设计的意图是只要学生把结论记住即可，让学生无法经历对知识形成过程的体验。
B教师的设计让学生既动手又动脑，在体验中感受到探究的乐趣，对知识的形成经历了有意义的建构。这样的设计非常符合简单、根本、开放的原则。简单：通过对原子结构和微粒间作用力的学习学生已能写出甲烷及其氯代物的结构式，都有很大的兴趣用橡皮泥和球棍组装模型。因此分析CH2Cl2的结构有其知识的生长点。根本：要搞清甲烷的空间构型，一种是从键角入手（课标对键角不要求），二是从CH2Cl2的结构去反证。CH2Cl2有几种结构的问题是本节课的一个核心知识。搞清了甲烷的结构可进一步分析其他有机物的结构，因此该问题也是有机学习的基础。使学生的空间想象能力得到了培养。开放：对于CH2Cl2的结构学生有不同的观点，可以很好地激发学生思维中的矛盾，使学生能从多角度、多元地去分析问题。 四、在方案上落实学科探究环节的设计
有探究性的课堂问题，可以激起学生的认知冲突和深度的思考，使学生在自主探究中迸发思维的火花，亲身体验科学探究的一般过程，最终达到学习知识、提高能力的目的。在化学教学中，教师要想方设法“让学生有更多的机会主动地体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在'做科学'的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力”。
如在《苯》的教学中，教师布置前置作业：写出C6H6的可能结构。
课堂上，师生一起沿着科学家对苯研究的历程，一起来探究苯的结构和性质。
学生展示所画的C6H6的结构：链状：HC≡C-CH2-CH2-C≡CH、
H2C=CH-CH=CH-C≡CH、H2C=CH-C≡C-CH=CH2、HC≡C-C≡C-C2H5等。
环状： 等 。
提出问题：设计怎么样的实验可证实C6H6的可能结构？
（学生交流讨论）
猜想：如果苯中含C=C或C≡C，则可使溴水或酸性高锰酸钾褪色，反之，则不褪色。
实验验证、分析现象、得出结论：苯分子中不含有碳碳双键和碳碳叁键，可能结构为正三棱柱。
实验事实：1 mol苯在一定条件下能与3 mol氢气发生加成反应生成C6H12。
得出结论：苯的结构不可能为正三棱柱。
（激发思维矛盾）
实验事实：苯能与液溴在铁催化下发生取代反应，并且苯的一溴代物只有一种。
猜想：（1）苯分子中的六个碳原子是一样的。
（2）苯分子中的碳碳键是一种特殊的键，既非单键也非双键。
化学史实：凯库勒的贡献。凯库勒式：
讨论：凯库勒式的缺陷。
展示：现代教育手段测得的数据。
结论：苯分子的结构为
由链烃转向环烃的学习，对学生来说存在一定的难度，本案例采用否定探究式的教法，把“演示实验”改为学生实验，把“性质实验”改为结构探索实验，培养了学生的创造性思维。通过化学史教育和现代教育手段的运用，
使学生初步了解自然科学研究的方法，为学生的创造性思维发展打下了基础。其中的问题设计体现了简单、根本、开放的原则。
问题1：写出C6H6的可能结构。
1.简单：烷烃、烯烃和炔烃结构和成键方式的学习，为C6H6可能结构的书写提供了知识的生长点。
2.根本：苯的结构的分析是本节的重难点，可能结构的书写有利于对有机物结构的深化，猜想苯可能的结构也是科学家研究苯的基本思路。
3.开放：对于C6H6学生写出的结构达三十多种，使思维的发散性得到了充分的展示。
问题2：设计怎么样的实验可证实C6H6的可能结构？1.简单：乙烯、乙炔性质的学习为试剂的选择提供了基础，学生很容易通过知识的迁移实现对苯性质的探究。2.根本：抓特征基团推性质，性质又体现基团，是有机学习的根本思想，通过实验现象的分析进而对假设进行否定，在矛盾的激发中继续去寻找方法，体现了科学求真的思想。3.开放：本设计通过充分的猜想，反复的论证，最后锁定目标，在排除矛盾中前进，要求能多角度地思考，还知识以生命。
成功的课堂问题无不符合简单、根本、开放原则。让教师重视课堂问题的设计，让问题变得简单，使每位学生都能参与；让问题变得根本，使课堂变得高效；让问题变得开放，使知识得以生长。最终实现：学生爱学！
巴尔扎克认为：“打开一切科学大门的钥匙都毫无疑问是问号。”西方学者德加默也曾提出这样一个观点：“提问得好即教得好。”所以，如何使课堂中提出的问题更为有效，将是教师长期不断研究和探索的问题。
（收稿日期：2016-06-15）