让“问题”驱动学生主动学习

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  【内容摘要】开展“问题解决”教学的基础是问题的有效设计,促进学生学和教师教的协调发展。教师应该从教学的实际出发,根据教学目的和知识内容,把握教材的重点、难点来精心设置问题;从学生实际出发,根据学生的知识水平与心理特点,注意问题的层次性和开放性,真正问到学生的心坎上。教师要善于抓住提问契机,激发学生的学习兴趣,启发学生的思维,发展学生的智力和能力。
  【关键词】问题解决 设计策略 呈现升华
  “问题解决”教学是指依据教学内容和要求,由教师创设情境,以发现、探究和解决问题为目的,在解决问题的过程中,使学生思维不断发展、升华的一种教学模式。“问题教学”模式在教学中既为学生创设一个发现、探索、创新的环境,又为教师提供一条培养学生能力的有效途径,更为重要的是学生通过亲身探究和实践,参与了知识的发生、形成和发展过程,像科学家一样在探索中获取真知,培养了个人的创新精神和创造能力。“学起于思,思源于疑”,问题是迸发思维的火花,因而开展“问题解决”教学的基础是问题的有效设计。设计有效的问题,真正让学生更积极地参与到学习过程中。
  一、问题设计的基本原则
  1.问题设计的目标性
  课堂教学目标是课堂教学的核心,教师的提问是实现特定的教学目标、完成特定的教学内容的手段。教师设计问题必须锁定教学目标,服务于教学目标、教学内容。脱离了教学目标、教学内容,纯粹为了提问而设计问题的做法是不可取的。
  (1)引起兴趣和吸引注意力。兴趣是最好的老师。教师在上《化学能转变为电能》这一节时,这样导入新课:先将铜片和锌片分别插入稀硫酸中,学生观察到锌片上有气泡,而铜片上无气泡。然后将锌片和铜片用导线连接,学生观察到铜片上有气泡,而锌片上无气泡。教师设置问题:“为什么导线连接前铜片上无气泡,连接后产生了气泡?”这时学生的注意力被吸引到这个问题上来,有利于教师展开下面的教学。
  (2)发现问题及时检查。在原电池工作原理的教学中,教师提问“哪个电极发生氧化反应?哪个电极发生还原反应?”根据学生的回答,教师可以及时获取反馈信息,了解学生掌握知识的情况,从而能及时调整教学策略,达到合理引导学生思维的目的。
  (3)回忆具体知识或信息。在《在电能转变为化学能》的教学中,教师设置问题:“我们以前学过哪些电解反应?”通过回顾,巩固了以前的知识,为下面推导电解池的概念做好准备。
  (4)鼓励更高层次的思维活动。在《氯、溴、碘及其化合物》的教学过程中,教师设置问题:“通过观察卤素单质的物理性质表,你能发现什么规律?”通过观察表格,一方面培养了学生的洞察能力,同时也培养了学生的总结归纳能力,有利于学生的思维向更高层次发展。
  以上的大多数问题都以触发或形成学习者的回应为目标。从这个意义上来说,教师的有效问题设计要为紧随其后的回应提供一个框架。
  2.问题设计的层次性
  认知领域的分类法中把学生行为分为六个不同层次:识记、理解、应用、分析、综合、评价。教师需要根据教材特点,学生的实际水平,把难问题分解成易理解、更有趣的小问题,或者把大问题分解成一组小问题,层层深入,一环扣一环地层进,逐步引导学生向思维的纵深发展。甲烷的取代反应是教材的重点,也是难点。教师设置问题:“根据实验现象,你能小结出甲烷与氯气反应的原理?”由于学生初次接触有机化学,很难直接从实验现象归纳出反应的原理,这就需要教师设计不同的问题来分解难点:
  (1)气体颜色变浅说明什么物质参加了反应?氯元素可能以什么形式存在?
  (2)试管的液面变化说明试管内的物质状态发生了怎样变化?
  (3)试管内的油状物质是有机物还是无机物?
  这样的问题处理,不仅让学生在识记、理解、应用、分析、综合、评价六个不同层次认知领域有所发展,同时面向全班不同层次的学生,让学生在课堂上学有所得:充分发挥优等生的潜能,让他们吃得饱;有计划地帮助了后进生,让他们在课堂上有事可做,真正做到因材施教。
  3.问题设计的开放性
  教师设置的问题可以分为封闭性问题和开放性问题。封闭性的问题使学生以一种限定型的方式来回答:“哪位同学能写出Na2O2的电子式?”对于这样的问题很容易判断正误。许多封闭性的问题被用于直接教学中,教师在课堂中有80%的提问属于这种类型。事实证明教师在课堂中使用过多的封闭性问题不仅不能给教学带来生机,反而对课堂教学带来满堂问的干扰,满堂问与满堂灌相比,虽然形式上学生参与到教学中,但本质上是一致的,都是限制了学生的思维,都不承认学生是可以自主学习的人,没有从根本上变革学生被动接受的传统教学模式。
  开放性的问题能够激发一般的、开放性的回应。例如学习了硫酸的性质后,教师提问:“一瓶硫酸,不知是浓还是稀,如何将它鉴别出来?”学生会提出各不相同的鉴别方法,有正确的,也有可能有错误的。教师可以根据学生的回答,追本溯源,或实验的方法,把他们带回可接受的范围之内。在这过程中,开阔了学生的思维,激发了学习的欲望,使教学更为新鲜有趣。
  二、问题设计的契机
  1.在突破教学重点、难点时有效设置问题
  重点、难点往往是学生理解、解决问题的关键之处,教师应精心设置问题。如:氯水的成分与性质是教学的重点和难点,教师可以设计以下问题:
  (1)氯水的颜色与氯气的颜色比较怎样?这说明了什么?
  (2)怎样判断溶解时氯气与水是否发生了反应?
  (3)如果反应,可能生成什么产物?
  (4)怎样证明假设的产物?
  (5)(系列实验)现象怎样?得出什么结论?
  (6)怎样证明氯水中的哪种成分使花瓣褪色?
  (7)氯水久置后会有哪些变化?
  (8)该怎样保存氯水?   通过以上几个问题,教师分解了教学重点、难点,学生在教师的引导下主动参与学习、大胆猜测、实验探究全面获得知识。
  2.在具有思维价值的细微处有效设置问题
  教学的最终目的是要让学生学会学习。要教学生会学习,必须通过有效的教学手段激发学生积极思维。如关于SO42-的检验,教师诱导提问过程可以设计如下:
  (1)如何检验一瓶无色溶液中是否含有SO42-?
  (2)加入BaCl2溶液有白色沉淀可以判断试样中一定含有SO42-?
  (3)BaSO4不溶于盐酸,BaSO3、BaCO3均溶于盐酸,为什么?
  (4)当未知试验中加入BaCl2溶液产生白色沉淀后,再加入盐酸沉淀不消失,可以证明试样中一定含有SO42-?
  (5)为什么不能用硝酸检验SO42-?
  (6)怎样验未知溶液中是否含有SO42-?
  这样通过精心设置问题组织教学,使学生准确地掌握了知识,拓宽了视野,同时使学生思维始终处于活泼状态,进而培养了学生思维的敏锐性、独立性和批判性。
  3.在实验与理论矛盾之处有效设置问题
  在化学课堂教学中,教师利用教材中某些实验现象和理论的矛盾关系,有意识的使矛盾激化,设疑发问,会唤起学生注意并产生积极探求问题答案的心理状态。例如演示甲烷的燃烧实验之前,教师让学生回忆家里天然气燃烧的现象,指出了甲烷燃烧时应观察到淡蓝色的火焰,而实际点燃时只观察到黄色火焰。事实与理论产生了矛盾,激发了学生探究的欲望。这时学生已学过玻璃的制备和焰色反应的知识,教师提问:“玻璃的成分是什么?哪些元素在灼烧时有焰色反应?”稍加引导,学生就很容易推测火焰的黄色有可能是玻璃导管尖嘴处的Na2SiO3的Na 引起的。接下去,实验验证:教师拿出课前准备好的铝箔,做成尖嘴状,套在尖嘴导管的外面,结果观察到蓝色的火焰,实验现象和理论重新统一。教师通过这样的提问,使学生拨开疑云,调动学生主动学习的意识。
  4.及时捕捉学生的生成性问题
  只由教师设计提出的问题是单向的、静态的,还可能是模式化的问题。教师在课堂中捕捉到的学生生成性问题,一般来说,更易引起全体同学的关注、共鸣与兴趣。“提出问题比解决问题更重要”,这类由学生提出的问题更具探究的必要性。例如,在“气体摩尔体积”的教学中,笔者设计如下问题链进行讨论:
  [问题1]标准状况下,1mol任何物质的体积都约是22.4L,对吗?(错,物质应是气体)
  [问题2]22.4L气体所含的分子数一定大于11.2L气体所含的分子数,对吗?(错,未指明气体体积是在相同条件下测定)
  [问题3]标准状况下,28g由CO和N2组成的混合气体,不管以任何比例混合,体积都约是22.4L,对吗?(对)
  [问题4]标准状况下,22.4L由N2和N2O组成的混合气体,不管以任何比例混合,所含有的N原子的物质的量都约为2mol,对吗?(对)。
  上述四个问题中,前三个问题在课堂中的讨论都较顺利,在讨论第四个问题时,部分学生认为该说法错误,理由是N2中N原子有2mol、N2O中N原子有2mol,所以N原子的物质的量共有4mol;还有部分学生认为该说法正确,理由是标准状况下的混合气体中,N2和N2O各11.2L,它们中的N原子都是1mol;这些解释经讨论后都被学生否定,此时,有更多的学生表示要发表自己的见解,笔者让学生在前后左右同学之间交流讨论后,再由大家推选出的一位学生进行阐述,该同学的阐述取得了其他同学的一致认同。但笔者并没有就此结束,而是进一步提出了学生讨论问题四过程中出现的一个生成性问题,即[问题5]标准状况下11.2LN2和11.2L N2O混合后,气体的体积是22.4L,对吗?为什么?学生讨论热烈。大家基本上都作出了正确的回答并能进行微观解释,这说明学生对这一难点内容的学习取得了良好的效果。课后笔者反思,如果设计问题时,教师认为问题4和问题3难度相差不多,认为学生短时间内就能解决此问题,而不进行深入的探究,那就浪费了该问题的讨论价值,也就没有了后续的对学生很有启发性的生成性问题5。
  三、问题设计的升华
  1.设计的问题要有利于学生提炼思想、方法
  教育真正的价值不是具体的学科知识,而是知识升华后留下的思想方法。教师设计的问题若能提在节骨眼上,必将极大地引发学生自主学习,合作探究的热情,有利于提高学生整体素质,培养创造力。例如在“原子结构模型的演变”教学中,我提出了以下几个问题:
  [问题1]原子结构模型的演变经历了哪几个重要阶段?
  [问题2]分别指出各阶段(道尔顿、汤姆生、卢瑟福、波尔)对原子结构模型的认识特点、认识方法?
  [问题3]从原子结构模型的演变,你得到什么启迪?在问题讨论的过程中,学生们得出了下列一些结论:
  (1)科学研究是无止境的,要不断地经过假说→实验→结论→再假说→再实验→新结论……
  (2)科学精神是永恒的,科学研究过程中要尊重实验事实,要进行不懈的探索,先辈们对真理执着追求的精神是我们人类永远的财富……
  (3)人类对物质世界认识历史是漫长的,也是无止境的,在认识的过程中,经历了无数的艰辛,正是因为有了无数的探索者,才使人类对事物的认识一步步地走向深入,也越来越接近事物的本质……
  (4)科学研究是辛苦的,又是快乐的,每一门学科中都隐含着无穷的美,化学学科中的新奇、和谐、对称、简约,同样闪耀着美的光辉。
  2.培养学生的“问题意识”
  爱因斯坦说:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”教师应积极鼓励学生提出问题,哪怕这些问题是很幼稚或者是钻牛角尖的,我们也不能泼他们冷水,更不能讽刺、嘲笑学生。教师应该加强对学生提出问题技巧的指导,让自主提出问题成为学生主动学习的宝贵资源,不断生成新的问题、新的目标,进一步激发他们的求知欲,从而真正体现学生学习的主体地位。一次我和学生在探究“白色污染”这一化学课题时,我有意的讲到报纸的内容和批评。一个学生忽然站起来说“老师,报纸上现在说自选商场要禁止使用免费的塑料袋子,这是为什么?是不是和现在说的有关呀?”我首先表扬了他,然后学生讨论。课后我让他跟我一起查找资料(包括书本和报纸等)解决了这一问题。老师对学生提出的问题很欣赏,并耐心地倾听,并使用交流合作的方式,有意识地培养学生提问的技能和技巧。比如在求解醇与钠反应得氢过程中醇所含几个-OH?这个时候的做题目的技巧是应大胆进行假设求解,先设醇为R-(OH)n,然后通过与金属钠反应的n个H(也就是n/2个H2),再通过比例关系进行求解即可求得n的值。
  虽然苏教版化学新教材中已设计了很多问题,但如何结合教学内容与学生实际,去设计课堂教学中的有效问题,关系到能否激发学生的学习兴趣与求知欲,调动学生的学习积极性和主动性的大问题。只要教师在教学活动中,做到以学生为中心来精心设计问题,让教师的教服务于学生的学,一定能取得事半功倍的效果。
  【参考文献】
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  [3]刘泉.探究高中化学问题解决教学的实施策略[J].才智,2012,(16).
  (作者单位:浙江省台州市黄岩区灵石中学)
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