初中化學(xué)教學(xué)中問題解決的教學(xué)策略

1、初中化學(xué)教學(xué)中問題解決的教學(xué)策略金壇市第四中學(xué) 闞和明【摘 要】 問題解決是學(xué)習(xí)者針對不同的問題情境，采用較為靈活的策略去解決問題的一種學(xué)習(xí)方式。在此過程中，學(xué)習(xí)者把自己原有的相關(guān)知識、原理、技能重新加以整合后遷移到新的問題情境中解決問題，是一種創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動。加強問題解決教學(xué)，不僅能夠促使學(xué)生領(lǐng)會、鞏固、應(yīng)用和發(fā)展所學(xué)的化學(xué)知識，而且能夠發(fā)展學(xué)生的智能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。本文著重從“巧設(shè)問題，激發(fā)求知、準(zhǔn)獲信息，發(fā)展智能、科學(xué)探究，提升能力、把握因果，派生新疑”四個方面闡述了化學(xué)問題解決教學(xué)的具體做法及對學(xué)生能力的培養(yǎng)。【關(guān)鍵詞】 問題解決 策略 創(chuàng)新精神 實踐能力美國著名的心

2、理學(xué)家加涅早在學(xué)習(xí)等級分類一書中明確指出：問題解決是以獨特的方式選擇多組計劃并加以綜合運用的學(xué)習(xí)。從現(xiàn)代教育觀點看，問題解決就是以問題為切入口，以信息的獲取、組織、加工為重要認(rèn)知活動，以自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)方式的探究性實踐活動。它大致可以分為“問題的創(chuàng)設(shè)與感悟、信息的獲取與加工、問題的提出與論證、結(jié)論的形成與新問題的派生”四個階段。主要流程為：問題感悟假設(shè)驗證結(jié)論問題。在這一過程中，學(xué)習(xí)者不僅僅是簡單調(diào)用自己原有知識、技能的過程，而是把自己原有的相關(guān)知識、原理、技能重新加以整合后遷移到新的問題情境中解決問題的過程，是一種創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動。因此，加強問題解決教學(xué)，不僅能夠促使

3、學(xué)生領(lǐng)會、鞏固、應(yīng)用和發(fā)展所學(xué)的化學(xué)知識，而且能夠發(fā)展學(xué)生的智能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。以下是筆者在初中化學(xué)教學(xué)實踐中的一點體會，提出來與同行們商榷。一. 巧設(shè)問題，激發(fā)求知“創(chuàng)設(shè)和感悟問題”是化學(xué)問題解決教學(xué)的基礎(chǔ)。問題是問題解決的源頭，沒有問題，學(xué)生就不會有問題解決的思維活動。創(chuàng)造學(xué)認(rèn)為，不是任何問題都能引起創(chuàng)造動機，只有在對問題的新途徑、新方法產(chǎn)生困惑時才能產(chǎn)生創(chuàng)造動機。創(chuàng)設(shè)問題情境關(guān)鍵是讓學(xué)生感受到問題的存在，并進(jìn)入解決問題的思考狀態(tài)。美國心理學(xué)家布魯納曾說：“學(xué)習(xí)的最好刺激乃是對學(xué)習(xí)材料的興趣”。同樣，富有情趣和吸引力的化學(xué)問題，會刺激學(xué)生解決問題的欲望。所以在設(shè)計教學(xué)時要努

4、力創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造新知識的問題情境，重視知識的分化點、生長點和交叉點。這些問題就在學(xué)生身邊，但是平時很少有學(xué)生會想到。這些問題的提出和解答，不但使學(xué)生對所學(xué)的知識達(dá)到真正的理解、鞏固，而且培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。好的化學(xué)問題除了要包含三個要素，即未知事物(目的)、思維動機(如何達(dá)到)和學(xué)生的知識能力水平(覺察到問題)，遵循二個原則，即最近發(fā)展區(qū)原則和循序漸進(jìn)原則外，還應(yīng)具備以下五個特點：（1）  發(fā)散性或開放性：存在多種不同的解決問題的途徑;（2） 實證性：以化學(xué)實驗為主的方式證實或推翻假設(shè)，更好地體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特點;（3） 挑戰(zhàn)性：必須通過一定的

5、努力才能解決，避免簡單再現(xiàn)化學(xué)中有關(guān)知識和事實類型的問題;（4） 新穎性：能體現(xiàn)與化學(xué)有關(guān)的新內(nèi)容，新方法或新思想的問題;（5）關(guān)聯(lián)性：與學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)相聯(lián)系。因此，在化學(xué)問題解決教學(xué)中，應(yīng)精心設(shè)計問題情境，激發(fā)學(xué)生的問題意識，培養(yǎng)他們思維的靈活性、敏捷性和深刻性，提升他們感悟問題的能力。例如，在初中化學(xué)（滬教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書）上冊P103P106頁“化石燃料的利用”一節(jié)教學(xué)時，可設(shè)計下列問題情境：某中學(xué)化學(xué)課外活動興趣小組對熱電廠下游幾十米內(nèi)河水中魚類幾乎絕跡的現(xiàn)象進(jìn)行了一次調(diào)查，并取得了一些資料：測定熱電廠使用的燃料煤含硫量為0.0064； 了解煤燃燒后的氣體未經(jīng)處理即排放

6、到空氣中，熱電廠地區(qū)出現(xiàn)了多雨；了解到熱電廠的用水未冷卻就直接排入河中；試分析魚類幾乎絕跡的原因？設(shè)計這樣一個與學(xué)生生活貼近的問題，將學(xué)生置身一個實際的情境中，可以激發(fā)學(xué)生強烈的探究欲望，并從該問題中學(xué)到了科學(xué)調(diào)查的方法，可以說對學(xué)生是一種全方位的素質(zhì)提高。二. 準(zhǔn)獲信息，發(fā)展智能“簡約和轉(zhuǎn)換信息”是化學(xué)問題解決教學(xué)的突破口?；瘜W(xué)現(xiàn)象千變?nèi)f化，從中產(chǎn)生的問題以及為解決問題而提供的信息也是各式各樣，除了有重要信息與次要信息、顯性信息與隱性信息之分外，還有無關(guān)信息、干擾信息、設(shè)陷信息等的存在。因此，指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確把信息、正確處理信息是化學(xué)問題解決教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)。為此，在化學(xué)問題解決教學(xué)中，

7、一方面要指導(dǎo)學(xué)生能夠簡約信息，即通過信息的組織和加工，簡化次要的和附屬的信息，削去可能屏蔽思維的枝節(jié)內(nèi)容，從而在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中清析地呈現(xiàn)問題的主干，使問題的表述簡明化，明確問題的始態(tài)、終態(tài)和節(jié)點；另一方面要指導(dǎo)學(xué)生能夠合理轉(zhuǎn)換信息，即當(dāng)面臨的化學(xué)問題信息生疏，概念模糊時，引導(dǎo)學(xué)生嘗試用熟悉的方式（語言、模型、情境等）去描述，一次不行，再換一次，不斷調(diào)整方向與層次，直至問題的輪廓與關(guān)鍵清晰為止，這就是所謂的轉(zhuǎn)換信息。通過轉(zhuǎn)換，能夠?qū)⒁粋€陌生的問題變成一個熟悉的問題，一個未知的變量轉(zhuǎn)換成極易認(rèn)識的另一變量，一個復(fù)雜的實際問題簡化成一個典型的化學(xué)模型。例如，在初中化學(xué)實驗復(fù)習(xí)教學(xué)中，為了幫助學(xué)生弄清氣體

8、制取的原理、方法等，教學(xué)時設(shè)計了如下問題情境：（實 驗 室 制 取 氣 體 的 一 些 裝 置）要求學(xué)生能夠根據(jù)上述裝置圖提供的信息回答下列4個問題：(1) 寫出指定儀器的名稱： ； ；(2) 寫出實驗室用裝置C制取氧氣的文字表達(dá)式 ；該裝置中試管口略向下傾斜的目的是 ；(3) 收集二氧化碳?xì)怏w時，可選用的裝置是 ； (4) 實驗室在常溫下用塊狀電石與水反應(yīng)制取微溶于水的乙炔氣體，該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制加水速度，以免劇烈反應(yīng)放熱引起發(fā)生裝置炸裂。你認(rèn)為上圖中最適合制取乙炔氣體的發(fā)生裝置是；如果用右圖所示裝置收集乙炔，氣體應(yīng)從(填“a”或“b” ) 端管口通人。 學(xué)生若要能夠正確回答上述問題，必須對

9、上述問題情境中所提供的信息進(jìn)行合理整合，即除去錯誤信息、無用信息，挖出隱性信息、設(shè)陷信息，同時還要對生疏的化學(xué)模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在回答上述問題（3）時，裝置A、B、C是無用的信息，裝置D是設(shè)陷的信息；在回答上述問題（4）的后一個問題時，需要把右邊那個生疏的裝置模型轉(zhuǎn)換成熟悉的D裝置的模型，只有這樣，學(xué)生才能正確的解決問題。因此，在化學(xué)問題解決教學(xué)中，要加強對學(xué)生信息整合能力的訓(xùn)練，不斷提高學(xué)生獲取、組織、加工信息的能力。三. 科學(xué)探究，提升能力“提出問題，實施探究”是化學(xué)問題解決教學(xué)的關(guān)鍵。在化學(xué)問題解決教學(xué)中，學(xué)生通過對問題信息的組織、加工，便能適時地提出一些問題，這時老師應(yīng)應(yīng)勢利導(dǎo)，積極引導(dǎo)和

10、組織學(xué)生通過閱讀、觀察、實驗、討論交流等方式，驗證問題的正確性。化學(xué)問題主要有三類：第一類是經(jīng)過閱讀教材或題目給出的信息能直接解決的問題，如某些簡單的化學(xué)概念、化學(xué)符號、物質(zhì)的某些物理性質(zhì)等識記性內(nèi)容；第二類是需要通過實驗驗證才能得到解決的問題，如設(shè)計一個實驗證明硫酸銨既是銨鹽又是硫酸鹽；第三類是需要通過綜合各種實踐才能解決的問題，如設(shè)計實驗，分別從物理、化學(xué)和生物學(xué)等角度區(qū)別飽和食鹽水和蒸餾水；對于第一類問題解決的教學(xué)，主要是要幫助學(xué)生理解概念、原理本身的內(nèi)涵和外延，幫助他們弄清相似概念、原理之間的區(qū)別和聯(lián)系，達(dá)到正確運用概念、原理的目的；對于后兩類問題解決的教學(xué)，其一般步驟為：（1） 提出

11、問題：理解問題的性質(zhì)，明確問題解決的目的（2） 收集信息：確定收集信息的范圍，收集相關(guān)信息并分類整理（3） 提出實驗方案：進(jìn)行思維加工，形成解決問題的模型（4） 檢驗結(jié)果：通過實踐確證假說的程度在此過程中，老師應(yīng)該適時地將問題分解，設(shè)計成若干個梯進(jìn)式的小問題，為學(xué)生解決問題巧設(shè)鋪墊，逐步將學(xué)生的思維引向縱深，啟發(fā)他從不同角度，不同層面對問題作深入的思考，發(fā)展他們的智力，提升他們的能力。例如，在初中化學(xué)（滬教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書）下冊P182P185頁“常見的酸”復(fù)習(xí)教學(xué)時，為了能夠幫助學(xué)生正確認(rèn)識濃硫酸，設(shè)計了下列三個問題情境：濃硫酸和稀硫酸的性質(zhì)是否完全相同呢？下面請同學(xué)們用兩支試管

12、分別裝入少量無水硫酸銅，然后分別加入少量濃硫酸和稀硫酸，觀察有何現(xiàn)象？根據(jù)現(xiàn)象說明濃硫酸具有什么性質(zhì)呢？（學(xué)生很容易就能歸納出濃硫酸具有吸水性）。濃硫酸具有吸水性，那么濃硫酸有什么用途呢？（學(xué)生很容易地答出濃硫酸可作干燥劑）。當(dāng)濃梳酸露置在空氣中，濃硫酸的質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)會變化嗎？若將蘿卜挖一個洞，在洞里滴入濃硫酸或在濃硫酸瓶內(nèi)懸持一朵鮮花，你想應(yīng)該有何現(xiàn)象？給學(xué)生留出時間放飛思維，最后啟發(fā)學(xué)生將其作為家庭探究實驗，然后老師再設(shè)問“到此時，你認(rèn)為區(qū)別濃硫酸和稀硫酸有哪些辦法呢？”讓學(xué)生的思維回歸到知識點上，而且將該性質(zhì)與趣味實驗相結(jié)合，學(xué)生熱情高漲，培養(yǎng)了學(xué)生思維遷移能力和綜合能力：甚至把思

13、維活動延伸到課后，讓學(xué)生有充分的時間和足夠空間去尋覓去探究，不但激發(fā)了學(xué)生的探究熱情，而且拓展和鞏固了對知識的理解，激發(fā)了他們的思維活動，提升了他們的能力。四. 把握因果，派生新疑化學(xué)課堂問題解決教學(xué)中的問題既是課堂的起點，又是課堂的終點和歸宿。因為問題解決與結(jié)論的形成只是一個階段性過程，在解決前面問題的同時又派生出許多新的問題，這就形成了問題解決的因果鏈。化學(xué)問題解決教學(xué)為學(xué)生提供的正是這樣的學(xué)習(xí)前提和條件。它不在于學(xué)生解決問題的多少，重要的是使學(xué)生把握問題的因果聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)并提出更富創(chuàng)新價值的問題，使問題指向更高的研究和開發(fā)層面。從而在完成教學(xué)任務(wù)的同時，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才?；瘜W(xué)問題解決無論作為教學(xué)目的、教學(xué)方法、思維規(guī)律、還是學(xué)習(xí)能力的研究，最終均須落實到問題身上。怎樣培養(yǎng)學(xué)生從問題出發(fā)，突出問題解決一般過程的訓(xùn)練，使學(xué)生形成獨立自主、靈活思維的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，這是我們教育工作者長期不懈的重任。主要參考文獻(xiàn)：1.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書(上冊)