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创设化学问题情境的若干案例

作者:熊 剑




  学起于思,思源于疑,疑解于问。创设问题情境,营造一种现实而富有吸引力的学习氛围,在于揭示事物的矛盾或引起主体内心的冲突,使之处于“心欲求而未得,口欲言而不能”的状态,使学生真正投入学习活动中,培养自主探求、解决问题的能力。因此,教师无论是在教学的整个过程,还是在教学过程中的某些细小环节,都应该十分重视化学问题情境的创设,这样可使学生处在自觉、主动的学习活动中,能深层次地去理解所学知识。
  1.创设趣味问题情境,引发学生的兴趣。
  设置趣味性的问题,能引发学生学习化学的兴趣和求知欲,能使学生“乐中学”、“学中乐”,学得生动活泼、高效。
  【案例1】 在学习《原电池》原理时,利用多媒体展示一系列漫画 “格林太太的假牙”:格林太太有一口整齐而洁白的牙齿,但其中镶有两颗假牙:一颗是黄金的——这是格林太太富有的象征,另一颗是不锈钢的——这是一次车祸留下的痕迹。令人百思不解的是:打从车祸以后,格林太太经常头疼、夜间失眠、心情烦躁……尽管一些国际上知名的专家教授绞尽脑汁,但格林太太的病症未有丝毫的减轻,而且日趋严重……她的病真的没治吗?一位化学家为格林太太揭开了病因。请问化学家发现了什么?”学习这一节的内容后,也许你和那位化学家一样,为格林太太找出了病因,并会有很好的治疗建议。
  2.创设悬念问题情境,引发学生的求知欲。
  悬念是一种学习心理机制,它是由学生对所学对象感到疑惑不解而又想解决它时产生的一种心理状态,对大脑皮层有强烈而持续的刺激作用,使你产生一时既猜不透、想不通,又丢不开、放不下的心理状态,由此引发学生的好奇心,引发学生的积极思维。在教学中,教师根据所授内容和学生的认知水平,精心设计一种孕育着疑难问题而又引人入胜的悬念问题情境,因势利导地指导学生去追根寻源,进行探索。
  【案例2】在学习《醋酸的性质》时,由于学生在日常生活中常常接触醋酸,对它已有大概了解,知道它是一种很好的调味剂,并能杀菌消毒。为使学生对醋酸的性质有更深入的了解,先给学生讲一故事:在第二次世界大战中,一天,有个农妇提着一篮子鸡蛋从德军设置的一个关卡走过,一个士兵无意地从篮中拿起一个鸡蛋在空中抛来抛去。此时这个农妇脸上露出了紧张的神色,她为什么会紧张呢?这个士兵觉得可疑。经仔细检查,发现鸡蛋壳上有密密麻麻的军事地图。请问:鸡蛋壳上的军事地图是怎样写上去的呢?此时学生欲罢不能,带着疑团进入了醋酸性质的学习中。
  3.创设陷阱问题情境,引发学生思辨。
  教师利用学生知识结构中的含糊点、易错点或盲点,制造出相应的“陷阱”,诱使学生落入其中,再将学生从中“救起”或引导学生进行“自救”,让学生在教训的反思中澄清模糊的认识,提高思辨能力。
  【案例3】在《硝酸》一节的教学中设置下列问题:①铝和铁放入浓硝酸中,无明显现象,那么你怎样才能知道是钝化还是未反应呢?②铜片放入稀硫酸溶液中不会溶解,稀硫酸中加入何种类型的盐就能将铜片溶解?③将19.2g铜片放入100mL浓度均为2mol/L的硫酸和硝酸的混合液中,问有多少的铜溶解,生成多少体积的气体(在标准状况下)?
  4.创设对比问题情境,引发学生联想。
  对比不但能反映事物的共性,更能突出事物的个性特征。创设对比问题情境有助于引发学生探究心理,发展学生的求异思维,提高学生的联想能力。
  【案例4】在二氧化硫性质教学时,首先做几个性质对比实验,然后提出问题:二氧化硫和氯气都能使含有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,其原理相同吗?两者有何区别?二氧化硫可使品红溶液、溴水、高锰酸钾溶液褪色,是什么原因造成的?二氧化硫和氯气均可用于漂白, 若将它们混合使用效果如何? 现在市场上时常有不法商贩用SO2对食品进行漂白,请问使用什么方法可以方便、快捷地加以鉴别。
  5.创设矛盾型问题,引发学生探究意识。
  心理学研究表明,认知矛盾是动机的根源。创设矛盾型问题能激发学生的探究意识,激起认知结构与知识结构之间的矛盾,使之产生认知冲突,这种冲突会使人高度集中地去解决关键性的问题,
  【案例5】学习有关过氧化钠的性质时,先提出这样的问题:如果给你一瓶蒸馏水和一团棉花,能否不用火柴让棉花着火燃烧呢?学生思维一下子活跃起来了。这样的问题在日常生活中从没有遇到过,学生只知道水是用来灭火的,而不知水还能“生火”,学生感到新奇、疑惑。我顺势找了两名学生做了两个实验,一名学生用棉花包适量的过氧化钠粉末放在石棉网上,然后用胶头滴管向棉花团上滴几滴蒸馏水,另一名学生对着包适量的过氧化钠粉末的棉花团吹气,结果两棉花团都快速燃烧起来,此时学生更加纳闷……
  6.创设探究问题情境,引发学生的创造能力。
  创设探究问题可以把学生带入科学探索的情景中,让学生成为身临其境的研究者,对问题设置的条件、内涵、关键、突破口等进行深度思考,从而发现问题、解决问题,有利于培养学生的创造性思维能力。
  【案例6】学习盐的水解时提出:酸溶液显酸性、碱溶液显碱性,那么盐溶液是否显中性?让学生动手实验,结果是CH3COONa、Na2CO3溶液显碱性,NH4Cl、Al2(SO4)3溶液显酸性,NaCl、KNO3溶液显中性。我及时提问:为什么都是正盐溶液有的显酸性、有的显碱性、有的显中性?酸式盐NaHCO3、NaHSO3溶液显什么性?泡末灭火器中NaHCO3和Al2(SO4)3溶液混合,为什么就能喷出泡沫?这些问题让学生自己去探究,得出结论。
  7.创设实验问题情境,引导学生发现新问题。
  化学实验本身就蕴含着许多可探究的问题情境,实验原理及条件、实验仪器的选择、实验操作中的每一个细节问题,都能引起学生的好奇心和求知欲。因此,教师应该根据教学需要设计一些效果明显的实验,引导学生动手操作、独立思考,对实验中产生的新情境做进一步探究,从而发现新问题。
  【案例7】在金属钠与水反应的教学中,当学生全面了解金属钠与水反应的有关知识后,我先做了“铁与硫酸铜”反应的实验,让学生分析思考并写出相应的化学反应方程式,然后我让学生先推测金属钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式,学生大都认为金属钠能将铜置换出来,之后补做了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验,而实验事实证明,金属钠与硫酸铜溶液反应并无金属铜置换出来,而是生成了蓝色沉淀,伴有较少的黑色沉淀,并放出大量无色的气体,这“出乎意料”的实验现象让学生感到无比惊讶,他们迫切地希望找出答案,思维处于高度集中状态,极大地调动了学生学习化学的积极性。
  8.创设开放问题情境,引导学生积极探索。
  开放性问题具有探索性和交互性,能使学生从不同侧面去分析问题、研讨问题,有利于开发学生的自主性和合作精神。创设开放性的问题能引发学生去大胆猜想、分析、尝试,极具探究性,能训练学生的发散性思维和创新思维,发展学生的个性品质,能使不同层次的学生得到应有的发展。
  【案例8】在学习有关电解质溶液的有关内容时,为让学生充分掌握溶液中离子浓度之间的关系,设计了如下问题:若盐酸与氨水相混合,溶液中存在的离子有哪些?各离子浓度之间的关系可能有哪些?
  
  【案例9】 在进行实验仪器的作用教学时,设计了这样一个问题:常见装置(如右图),从不同角度可以有不同的用途(装置可以倒放)。
  9.创设应用问题情境,引导学生学以致用。
  中学化学教材中有大量的与日常、生产、生活联系的内容,教师可根据需要选择典型的、具有代表性的、学生可体验到的、有启发性的内容创设问题情境,这样可以把课堂上学到的理论知识与实际问题联系起来,让学生学以致用。
  【案例10】学习金属腐蚀后提出:①家用铁锅第一天晚上如果不清洗,等到了第二天,你就会发现锅水是红色的,铁锅生锈了,请问这是什么原因?如何避免铁锅锈蚀?②你如果是桥梁设计师,要建造一座铁桥,如何防腐,提出你的建议?③有一变暗的银器(表面有一层Ag2S),请问如何简单处理,能恢复原貌且不损失银?
  【案例11】在学习CH4的有关知识后提出:已知某下水道因“天然气”管道发生泄露而存在部分CH4,现要检查这一下水道中的CH4气体是否在爆炸极限内,以便有利于采取进一步措施,那么如何设计一个实验来检验下水道中的气体是否在爆炸极限?由于此问题与生活实际紧密相联,学生一下就来了兴趣,纷纷发表自己的看法。
  教学反思
  1.教师利用多种方法创设问题情境时,应注意以下几个问题:①所用方法和手段生动直观。②所设情境具有启发性。③所设问题难易适度。④所设问题有坡度。⑤所设问题具有开放性。⑥所设问题具有延伸性。⑦注意把智力因素与非智力因素有机结合。
  2.在课堂教学中,教师应把握好创设问题情境的时机:①在引入新课时创设;②在突破重难点时创设;③在学生思维误区时创设;④在解决疑难问题时创设;⑤在知识综合训练时创设;⑥在出现意外实验现象时创设;⑦在新课结束时创设。