江苏 朱铭
利用实验创设问题情境
江苏 朱铭
教师在教学中要善于创设问题情境,通过实验、观察、阅读教材等途经引导学生发现和提出问题,以问题为中心组织教学,将新知识置于问题情境中,使获得知识的过程成为学生主动提出问题、分析问题和解决问题的过程。作为自然科学重要组成部分的化学是一门以实验为基础的自然科学,化学学科的形成和发展,新物质的发现和发明无处不闪烁着创造性思维的光芒。因此,作为化学教师,应该把培养学生思维方法(特别是创造性思维)渗透到化学教学中,让化学教学过程成为再现式思维和创造性思维有机结合的典范。在教学中,教师要尽可能把教学过程设计成“利用实验——发现问题——分析问题——解决问题”的创造型模式,着力营造情感共鸣沟通,信息反馈畅通,思维活泼流畅,创造精神涌动的情知融合的新型教学意境。
所谓问题情境是指个人自己觉察到的一种“有目的但不知如何达到”的心理困境。也就是说,问题情境是一种心理状态,一种当学生接触到的学习内容与其原有认知水平不和谐、不平衡时,学生对疑难问题急需解决的心理状态。并不是任何情境都能使学生产生心理困境,非常熟悉或者完全陌生的事物都不能有效地激发学生的思维活动,不能构成问题情境。只有那些难易适度、有助于学生形成“心求通而未通”的认知冲突的问题或事物,才是成为问题情境的最佳素材,才能激发学生积极思维的学习动机。下面笔者谈谈自己在教学实践中利用实验创设问题情境培养学生思维能力并进行探究性学习的做法和体会。
就是设计一定的问题情境,诱使学生对结果做出矛盾对立、甚至是截然相反的两种预测,以激起学生较强的情感反应和急切的求知欲望;然后可让持有不同观点的学生各抒己见,甚至展开辩论;最后用实验或事实材料判定其中一种预测,以便学生进入急于想了解自己究竟为什么对或错的状态。例如:同样是酸式盐的碳酸氢钠和硫酸氢钠,它们的水溶液的酸碱性是否相同?提出问题后,学生会根据自己原有的知识,发表不同的见解。教师可通过实验得出分别显碱性和酸性的结论,然后和学生进一步分析两者的区别,解释现象,从而增加了学生对探索化学知识的兴趣。
就是设计一种问题情境,使学生对结果做出较为一致的、自信的回答或预测,而最后的结果却出乎意料,从而使他们一下子全神贯注于“为什么会是这个结果?”进而产生一种“原来如此”的恍然大悟的满足感。例如:在“盐类的水解”这节的教学中,作为设疑,提出以下一些问题给学生思考:对正盐而言,分子中既没有氢离子,也没有氢氧根离子,它的水溶液的酸碱性如何?碳酸钠俗称纯碱,其水溶液显碱性,这是为什么?为了解疑,首先让学生用pH试纸分别测定氯化钠溶液、氯化铵溶液、醋酸钠溶液的pH值,从而得出正盐的水溶液并非都显中性的结论。这时学生在心理上有了想知道原因的迫切要求,作为教师,就可以引导学生从电解质的电离、化学平衡等原有知识的基础上讨论氯化铵中的铵根离子、醋酸钠中的醋酸根离子和水的反应,使水溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度不相等,结果它们的水溶液分别显酸性和碱性。运用此原理,即可对碳酸钠溶液为何显碱性的问题作出回答。在学生已经掌握盐类水解的原理之后,再提出一系列问题,如临床上治疗酸中毒或碱中毒时为什么使用碳酸氢钠或氯化铵?实验室中配制氯化亚锡时,为什么要加少量锡粒?为什么热的纯碱溶液去污效果更好?为什么某些药物必须密闭保存在干燥处?这些问题,学生经过思维是可以回答出来的,在回答这些问题时,学生既巩固了盐类水解的原理,又进一步了解了化学平衡的移动及应用问题,同时还为学生学习其他基础课或临床课打下了基础。
就是设计一种问题情境,有几种比较相似、迷惑性较大的答案选择,学生一时难于做出正确抉择,即使做出抉择,往往只能知其然不知所以然,在这种情况下学生不得不认真对待面前的问题,展开思考。例如:在进行有关“原电池”的学习时,组织学生完成“将一根铁丝和一根铜丝放入稀硫酸中,观察实验现象并与同学交流”的实验,由于铁丝和铜丝放置的位置问题,可能有些学生观察到铁丝上产生气泡,铜丝上没有气泡产生;有些同学观察到铁丝和铜丝上都有气泡产生。从观察到铁丝和铜丝上都有气泡产生,到学生质疑“为什么铜丝上也有气泡产生”的问题就需要敏锐的观察和深刻的思维能力。
就是设计一种问题情境,使学生感到既陌生又熟悉,好像明白却又不明白,不知该从何入手解答问题。这样一来容易激励学生非将问题弄个水落石出。例如:在学习氢离子浓度和pH的关系后,向学生提出问题:有一种pH=3的溶液,稀释100倍后,溶液的pH等于几?学生很快回答等于5。肯定了学生的答案后,接着问:再稀释100倍后,溶液的pH等于几?再稀释100倍后呢?连问数遍,学生往往不加思索地回答7、9、11……接着,利用实验证明给学生,后来的答案显然是错误的。这时学生有强烈的愿望想弄清自己错误的原因,在这种状态下教师的讲解很容易获得事半功倍的效果。
以上几种方法可以在教学中根据具体内容,穿插设计,合理组织。利用实验不断创设疑问情境,引导学生质疑思辩是激发学生思维的重要形式。这样既激发了学生对知识追求的兴趣,调动了他们创造的欲望和动机,同时也使他们的思维能力也得到了培养和发展。学生对事物有本能的好奇心和探究的愿望,学习的进程很大程度上取决于这种本能倾向的激发。教师必须注意给学生营造宽松、民主、自由的气氛,要鼓励学生大胆地提出实验方案,即使学生提出的方案不全面、不完善甚至是错误的,也要适时予以鼓励,充分肯定学生在提出实验方案过程中的主动参与精神和创新意识,让学生在探究过程中经受挫折的磨练,体验探究的乐趣和成功的喜悦。
(作者单位:无锡卫生高等职业技术学校)
(编辑 刘丽娜)