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认知心理学认为,从“教我学”转变到“我会学”其实就是主体思维品质提高的过程。人的思维品质主要包括思维的深刻性、创造性、广阔性、批判性、整体性等。主体思维品质提高了,学习能力、接受能力、领悟能力等都会相应提高。在化学教学中,唯有让优良的思维品质常驻大脑,才能促使主体更好地获取知识,发挥无限的潜能。“问题情境教学”即是培养思维品质的一种好方法。它以化学问题为载体,以解决问题为主线,以激发学生的内趋力为目标,丰富学生的直接体验,优化提高学生的思维品质,帮助学生构建自己的认知过程,进而提高学生解决化学问题的能力,最终使学生达到“我会学”。在化学教学实践中,我以构建主义教育观为指导,积极创设化学问题情境,培养学生的各种思维品质,收到了良好的效果。
一、分步设置——培养思维的深刻性
思维的深刻性集中表现为:对问题能够由浅入深地研究,从而抓住事物的本质和规律,深刻地理解概念、原理等。我在化学情境教学中发现,教师若能注意问题的有序性,使学生在问题情境中拾阶而上、步步登高,可使学生尽快地进入“情境状态”。尤其是在解决问题的难点时,教师应将难点转化成一个个逐渐深入的小问题,使学生的思维得以层层深入直至把难点问题轻松解决。
如在原电池的教学中,我把去掉纽扣电池的音乐贺卡与插着铜片和锌片的西红柿用导线相连接后,贺卡发出音乐声,以此来导入新课,激发学生的兴趣,为创设问题情境作好了充分准备,然后由浅入深地进入问题情境。
问题:(1)为什么音乐贺卡会响?(2)这个装置既然形成了电流,究竟谁得到电子,谁失去电子呢?
然后再把原装置中的铜片和锌片都插入稀硫酸中,发现音乐贺卡同样会响,并且在铜片上产生氢气。
问题:(3)铜不能与稀硫酸反应,为什么铜片上会产生氢气?(4)电子移动的方向和途径是怎么样的?(5)要形成这样一个放电装置,必须满足什么条件?
为更好地突破难点,使学生更好地理解原电池原理,还可利用多媒体软件模拟原电池的工作情况和电子转移情况进行讲解。这样一层层地递进问题,每进一步都会使学生对整个知识难点更加清晰。整个过程使学生经历了一个提出问题、分析问题、解决问题的完整过程,有利于培养学生化学思维的深刻性,调动学生的内在认知动力,提高学生的智能素质。
二、重置多变——培养思维的创造性
思维的创造性集中表现为:研究问题的形式多样、新颖、标新立异。目前,在化学教学特别是复习过程中,存在着多次重复讲解的现象,这容易使学生产生厌倦情绪,甚至越听越迷糊。许多教师抱怨学生怎么“越教越傻”,其实是教师的教法没有激起学生的激情,没有使他们达到“活学活用”,反而使他们“走火入魔”了。如果在复习课上,教师不是把知识点重复一遍,而是创设原有知识的变式情境,唤起学生对旧有知识的记忆并综合运用。势必激发学生学习化学的兴趣,激活他们的化学思维创造性,达到巩固复习的目的。
例如在复习实验中,我通过课本中的一个装置图(如图1)让学生讨论下列问题:
(1)除去CO2 中的水蒸气,装置中应盛放的物质是_________ 。
除去CO中的CO2气体,装置内应盛放的物质是_________ 气体从_________ 端通入。
(2)检验CO气体中含有CO2气体,装置内应盛放_________ 。
(3)若用排空气法收集H2,气体应从装置的
_________ 端通入。若用排水法收集O2,瓶内先装满水,气体应从_________ 端通入。
(4)若要用此装置来测量气体体积,瓶内装满水,气体从_________ 端通入,还需要用的一种仪器是
_________ 。
(5)若要用此装置做安全瓶,将它连接在气体发生装置之后以防止气体倒吸,此时瓶中无液体,气体从_________ 端通入。
通过类似题目的讨论,学生很快得出装置的许多用途,如:洗气、贮气、检验气体、测量气体体积等等。如此由点到面、多角度、多方位地引导学生进行思考问题、解决问题,从而培养学生的思维品质,使之在今后的学习中能更好地发挥。
三、主体探索——培养思维的广阔性
思维的广阔性集中体现为:善于思维多向发散,多种途径地思考问题、解决问题。化学的学习过程是一个复杂的心智活动过程,强调的是学生自主的学习体验和解决问题的积累。正如每个人只能用自己的器官来吸收营养物质一样,每个学生都只能用自己的“器官”来吸收知识营养,这是教师所不能代替的。但教师可以创造各种条件,把知识变得诱人,提高他们的“食欲”,促使学生积极主动参与到问题情境中来,把整个学习过程内化为学生的认知过程。当然不同的学生,思维的动向、途径,思考问题的角度、层次,都有不同之处。把这些不同之处放在一起,让学生自己去比较、分析、综合,无形中会增强学生思维的广阔性,从而使学生达到“最近发展区”。
例如在复习铝这一节时,我创设了如下问题情境:(1)以铝为原料制取氢氧化铝,你能想出几种方法?分别写出化学方程式。(2)从反应物的种类、操作要求和节约原料的角度出发,哪种方法更佳?
学生根据自己对所学知识的理解,纷纷说出自己的方法。有的从“用铝屑和稀硫酸反应后再与氢氧化钠溶液或氨水反应”的角度考虑;有的从“用铝屑和氢氧化钠溶液反应后再滴入稀硫酸或通入二氧化碳气体”的角度考虑;有的从“铝屑分别和稀硫酸及氢氧化钠溶液反应,然后将得到的盐混合”的角度考虑;还有的从“先将铝屑燃烧,通入稀硫酸后再与氨水反应或者铝屑燃烧后,先与氢氧化钠溶液反应,再通入二氧化碳气体”的角度考虑。学生对几条具体的解决途径相互交流、相互讨论,形成良好的氛围,同时为问题(2)的解决打下了基础。从题目来看,问题(2)对问题(1)的开放性结论从三方面作了限制,通过写化学方程式以及充分的交流和讨论,学生就很容易在比较中得出:“用铝屑分别和稀硫酸及氢氧化钠溶液反应,然后将得到的盐混合”为符合问题(2)条件的最佳方案。
教师创设情境,促动学生主动从不同方向、不同途径探索思考问题。这样不仅培养了学生思维的广阔性,而且还可以使他们更好地利用所学知识构建更加完善的知识结构体系,达到新的学习境界。
四、自我反思——培养思维的批判性
思维的批判性集中表现为:在思考问题过程中能明辨是非,找出问题的漏洞,表明自己的观点。学习过程中经常会出现一些熟视无睹的设疑之处,但是由于学生对这些问题没有做出深入的思考,想当然就过去了。自然在分析问题、解决问题的过程中很容易发生错误。针对这种问题,教师要经常进行换位思考,站在学生的角度反思问题,创设问题情境,让学生也能反思自己的思维过程,在实际问题中培养思维的批判性,提高学生的综合分析能力。
例如,对“通过实验检验淀粉是否已经水解产生葡萄糖”这一问题,不少学生根据自己对所学知识的理解,认为往其中加入银氨溶液看它是否产生银镜就可以了。这种说法当然是有漏洞的,错误的。这时教师可以适时地提出:(1)这个方案同学是怎样想到的?(2)这样做银镜反应能成功吗?有什么漏洞?(3)有没有其他更好的方案?
这时,学生就会反思自己的思考过程,一些学生会想到银镜反应必须在弱碱性环境下进行,而淀粉水解得到的溶液由于有20%的稀硫酸而呈酸性,必须先用足量的氢氧化钠溶液中和,然后再进行银镜反应。有些同学会想到:碱化溶液后的溶液滴在新制Cu(OH)2中加热,发现沉淀变红(其实这种方法在实验中更加容易操作)。有的同学还会想到:为什么在检验CH3CH2Br水解后含有溴离子时,要先用稀HNO3酸化然后再加入AgNO3溶液。这样学生就会发现,在解决这些小问题的过程中,自己还能有意外的收获,从而愿意养成好批判接受、去粗求精的好习惯。如此,将有利于他们健全知识结构,完善化学思维,发展认知能力。
五、逻辑推理——培养思维的整体性
思维的整体性集中表现为:学习过程中能应用自身的知识积累,在新的知识环境中综合、全面地分析问题和解决问题。这个思维品质在化学学习中很重要。在实际教学过程中有不少同学基础知识学得很好,化学性质说得头头是道,但是在新的问题情境中不能对知识做出正确的迁移,往往到后来连原先搞懂的东西都不知道所以然了。针对此,教师要适时地创设问题情境,培养他们思维的整体性。
例如在复习“氯水的漂白性”时可创设如下问题情境:在少许的酚酞溶液中逐滴加入氯水,当加入一定量氯水后溶液褪色。再提问:(1)溶液为什么褪色?(2)有几种可能?如何证明你的结论?(3)从中你还得出什么结论?
酚酞在酸性或中性溶液中显无色及氯水具有漂白性这两个化学性质学生都知道,但是在这样一个问题情境中他们就显得有些不知所措。这些阻碍学生知识迁移的问题,其实并非学生知识的盲区,而是学生缺乏逻辑能力,思考问题没有整体考虑。此时教师可以引导学生作理论、实验和性质三者相结合的逻辑推理。这样,学生自然就能清楚知识的来龙去脉,从整体上把握知识结构,培养思维的整体性。同时,为其他化学知识的应用打下了坚实的基础,真正达到“我会学”。■
一、分步设置——培养思维的深刻性
思维的深刻性集中表现为:对问题能够由浅入深地研究,从而抓住事物的本质和规律,深刻地理解概念、原理等。我在化学情境教学中发现,教师若能注意问题的有序性,使学生在问题情境中拾阶而上、步步登高,可使学生尽快地进入“情境状态”。尤其是在解决问题的难点时,教师应将难点转化成一个个逐渐深入的小问题,使学生的思维得以层层深入直至把难点问题轻松解决。
如在原电池的教学中,我把去掉纽扣电池的音乐贺卡与插着铜片和锌片的西红柿用导线相连接后,贺卡发出音乐声,以此来导入新课,激发学生的兴趣,为创设问题情境作好了充分准备,然后由浅入深地进入问题情境。
问题:(1)为什么音乐贺卡会响?(2)这个装置既然形成了电流,究竟谁得到电子,谁失去电子呢?
然后再把原装置中的铜片和锌片都插入稀硫酸中,发现音乐贺卡同样会响,并且在铜片上产生氢气。
问题:(3)铜不能与稀硫酸反应,为什么铜片上会产生氢气?(4)电子移动的方向和途径是怎么样的?(5)要形成这样一个放电装置,必须满足什么条件?
为更好地突破难点,使学生更好地理解原电池原理,还可利用多媒体软件模拟原电池的工作情况和电子转移情况进行讲解。这样一层层地递进问题,每进一步都会使学生对整个知识难点更加清晰。整个过程使学生经历了一个提出问题、分析问题、解决问题的完整过程,有利于培养学生化学思维的深刻性,调动学生的内在认知动力,提高学生的智能素质。
二、重置多变——培养思维的创造性
思维的创造性集中表现为:研究问题的形式多样、新颖、标新立异。目前,在化学教学特别是复习过程中,存在着多次重复讲解的现象,这容易使学生产生厌倦情绪,甚至越听越迷糊。许多教师抱怨学生怎么“越教越傻”,其实是教师的教法没有激起学生的激情,没有使他们达到“活学活用”,反而使他们“走火入魔”了。如果在复习课上,教师不是把知识点重复一遍,而是创设原有知识的变式情境,唤起学生对旧有知识的记忆并综合运用。势必激发学生学习化学的兴趣,激活他们的化学思维创造性,达到巩固复习的目的。
例如在复习实验中,我通过课本中的一个装置图(如图1)让学生讨论下列问题:
(1)除去CO2 中的水蒸气,装置中应盛放的物质是_________ 。
除去CO中的CO2气体,装置内应盛放的物质是_________ 气体从_________ 端通入。
(2)检验CO气体中含有CO2气体,装置内应盛放_________ 。
(3)若用排空气法收集H2,气体应从装置的
_________ 端通入。若用排水法收集O2,瓶内先装满水,气体应从_________ 端通入。
(4)若要用此装置来测量气体体积,瓶内装满水,气体从_________ 端通入,还需要用的一种仪器是
_________ 。
(5)若要用此装置做安全瓶,将它连接在气体发生装置之后以防止气体倒吸,此时瓶中无液体,气体从_________ 端通入。
通过类似题目的讨论,学生很快得出装置的许多用途,如:洗气、贮气、检验气体、测量气体体积等等。如此由点到面、多角度、多方位地引导学生进行思考问题、解决问题,从而培养学生的思维品质,使之在今后的学习中能更好地发挥。
三、主体探索——培养思维的广阔性
思维的广阔性集中体现为:善于思维多向发散,多种途径地思考问题、解决问题。化学的学习过程是一个复杂的心智活动过程,强调的是学生自主的学习体验和解决问题的积累。正如每个人只能用自己的器官来吸收营养物质一样,每个学生都只能用自己的“器官”来吸收知识营养,这是教师所不能代替的。但教师可以创造各种条件,把知识变得诱人,提高他们的“食欲”,促使学生积极主动参与到问题情境中来,把整个学习过程内化为学生的认知过程。当然不同的学生,思维的动向、途径,思考问题的角度、层次,都有不同之处。把这些不同之处放在一起,让学生自己去比较、分析、综合,无形中会增强学生思维的广阔性,从而使学生达到“最近发展区”。
例如在复习铝这一节时,我创设了如下问题情境:(1)以铝为原料制取氢氧化铝,你能想出几种方法?分别写出化学方程式。(2)从反应物的种类、操作要求和节约原料的角度出发,哪种方法更佳?
学生根据自己对所学知识的理解,纷纷说出自己的方法。有的从“用铝屑和稀硫酸反应后再与氢氧化钠溶液或氨水反应”的角度考虑;有的从“用铝屑和氢氧化钠溶液反应后再滴入稀硫酸或通入二氧化碳气体”的角度考虑;有的从“铝屑分别和稀硫酸及氢氧化钠溶液反应,然后将得到的盐混合”的角度考虑;还有的从“先将铝屑燃烧,通入稀硫酸后再与氨水反应或者铝屑燃烧后,先与氢氧化钠溶液反应,再通入二氧化碳气体”的角度考虑。学生对几条具体的解决途径相互交流、相互讨论,形成良好的氛围,同时为问题(2)的解决打下了基础。从题目来看,问题(2)对问题(1)的开放性结论从三方面作了限制,通过写化学方程式以及充分的交流和讨论,学生就很容易在比较中得出:“用铝屑分别和稀硫酸及氢氧化钠溶液反应,然后将得到的盐混合”为符合问题(2)条件的最佳方案。
教师创设情境,促动学生主动从不同方向、不同途径探索思考问题。这样不仅培养了学生思维的广阔性,而且还可以使他们更好地利用所学知识构建更加完善的知识结构体系,达到新的学习境界。
四、自我反思——培养思维的批判性
思维的批判性集中表现为:在思考问题过程中能明辨是非,找出问题的漏洞,表明自己的观点。学习过程中经常会出现一些熟视无睹的设疑之处,但是由于学生对这些问题没有做出深入的思考,想当然就过去了。自然在分析问题、解决问题的过程中很容易发生错误。针对这种问题,教师要经常进行换位思考,站在学生的角度反思问题,创设问题情境,让学生也能反思自己的思维过程,在实际问题中培养思维的批判性,提高学生的综合分析能力。
例如,对“通过实验检验淀粉是否已经水解产生葡萄糖”这一问题,不少学生根据自己对所学知识的理解,认为往其中加入银氨溶液看它是否产生银镜就可以了。这种说法当然是有漏洞的,错误的。这时教师可以适时地提出:(1)这个方案同学是怎样想到的?(2)这样做银镜反应能成功吗?有什么漏洞?(3)有没有其他更好的方案?
这时,学生就会反思自己的思考过程,一些学生会想到银镜反应必须在弱碱性环境下进行,而淀粉水解得到的溶液由于有20%的稀硫酸而呈酸性,必须先用足量的氢氧化钠溶液中和,然后再进行银镜反应。有些同学会想到:碱化溶液后的溶液滴在新制Cu(OH)2中加热,发现沉淀变红(其实这种方法在实验中更加容易操作)。有的同学还会想到:为什么在检验CH3CH2Br水解后含有溴离子时,要先用稀HNO3酸化然后再加入AgNO3溶液。这样学生就会发现,在解决这些小问题的过程中,自己还能有意外的收获,从而愿意养成好批判接受、去粗求精的好习惯。如此,将有利于他们健全知识结构,完善化学思维,发展认知能力。
五、逻辑推理——培养思维的整体性
思维的整体性集中表现为:学习过程中能应用自身的知识积累,在新的知识环境中综合、全面地分析问题和解决问题。这个思维品质在化学学习中很重要。在实际教学过程中有不少同学基础知识学得很好,化学性质说得头头是道,但是在新的问题情境中不能对知识做出正确的迁移,往往到后来连原先搞懂的东西都不知道所以然了。针对此,教师要适时地创设问题情境,培养他们思维的整体性。
例如在复习“氯水的漂白性”时可创设如下问题情境:在少许的酚酞溶液中逐滴加入氯水,当加入一定量氯水后溶液褪色。再提问:(1)溶液为什么褪色?(2)有几种可能?如何证明你的结论?(3)从中你还得出什么结论?
酚酞在酸性或中性溶液中显无色及氯水具有漂白性这两个化学性质学生都知道,但是在这样一个问题情境中他们就显得有些不知所措。这些阻碍学生知识迁移的问题,其实并非学生知识的盲区,而是学生缺乏逻辑能力,思考问题没有整体考虑。此时教师可以引导学生作理论、实验和性质三者相结合的逻辑推理。这样,学生自然就能清楚知识的来龙去脉,从整体上把握知识结构,培养思维的整体性。同时,为其他化学知识的应用打下了坚实的基础,真正达到“我会学”。■