问题解决式学习在化学概念转变中应用研究

黄义丽 广西师范大学化学与药学学院

问题解决式学习在化学概念转变中应用研究

黄义丽 广西师范大学化学与药学学院

阐述问题解决式教学的定义，通过分析概念转变教学现状及问题解决式的实践意义，提出问题解决式在化学概念转变教学中应用，包括：利用类比问题法，激发化学概念的生长点；利用递进问题，促进化学概念的本质理解；利用比较问题法，完善化学概念的知识网络。

化学概念 概念转变 概念教学 问题解决式教学

一、什么是问题解决式学习

“问题解决式学习”是指教师在课堂教学中根据教学内容及要求，针对学生所要学的内容创设问题环境，由学生进行独立思考，尝试解决化学问题的一种学习方式。通过“问题解决式学习”教学，教师能够清楚地了解学生的学习进程水平，从而有助于改善教师的教学方式，拓宽学生的学习途径，更有助于教师的因材施教以及学生的全面发展。

二、利用问题解决式进行化学概念转变教学的实践意义

利用问题解决式进行概念转变教学更具有实践意义，其与新课改“与人为本”的教育理念相契合。我们知道学生掌握一个核心概念，并不是一步生成的，在通往核心概念的过程中，会涌现很多中间概念，这些中间概念的获得与学生的学习经验和前概念的基本情况有着密切的联系。因而，这些从教学前概念到形成核心概念的中间概念的相继轮廓就提供了一个学习的路径。而问题教学就是围绕学生的学习进程，在理清学生前概念的基础上，针对学生的实际情况，将教学内容层次化（问题化），以问题为中心，使学生逐步获得相关的中间概念，从而达到对概念的整体认识而进行的教学。通过问题解决式进行概念教学，不仅有利于教师了解学生的学习水平，突破学生的认知障碍，对症下药，而且有利于学生知道概念的来龙去脉和前因后果，从本质上理清概念，达到迁移的效果

三、问题解决式学习在化学概念转变中应用研究

（一）利用类比问题法，激发化学概念的生长点

类比问题法是指基于学生熟悉的事物概念与目标概念之间的相似性，通过比较、解析和说明从而获得新概念的一种教学方式。当化学中有些概念是无法从实践中直接感知，同时也无法通过实验来形象表达，特别是科学家通过研究推理而形成的概念时，可采用类比问题法进行教学。如用水流比作电流，用登山过程比作化学平衡等，通过类比问题法，以形象生动的事物类比抽象复杂的概念，从而缩短学生的学习路径，促进学生对概念的理解。例如，在高中化学必修2“化学反应速率”教学中，可将问题设计为：

（1）生活中，我们看到过物体的爆炸，同时也见过铁桥的生锈，请从已有的知识比较二者速率的快慢；（2）从刚刚的例子中我们知道了物体的变化速度有快有慢，现在请同学们从生活出发，举例说明该现象；（3）不同的化学反应有快有慢，这里的“快”和“慢”是相对而言，是一种定性的比较。现在请同学从量的角度出发，利用物理已学过的“速度”进行类比“化学反应速率”。

问题设计中，第一个问题通过生活实例，拉近学生的距离，激发学生的兴趣；第二个问题，利用“头脑风暴法”刺激学生的思维，激发出更多知识的“生长点”；第三个问题，引导学生分别从定性和定量的角度认识化学反应速率，从而有利于学生更好的理解和掌握概念的本质。

（二）利用递进问题，促进化学概念的本质理解

递进问题法是指基于学生原有的认知水平和身心发展水平，学生的起点与教学目标差距较大，从而将问题分解成一个个小问题，循序渐进，层层深入的螺旋式教学法。当化学中某些概念比较重要而且难以一步消化时，如“电解质”与“非电解质”，可根据学生的认知发展水平，将概念分解，以问题为脚架，采用递进法教学构建出新的核心概念。例如，在高中化学“沉淀溶解平衡”教学中，可将问题设计为：

（1)利用所学知识，判断下面三组物质能否发生反应：硝酸银溶液和氯化钠溶液、硝酸银溶液和碘化钾溶液、氯化银和碘化钾溶液；（2）向硝酸银溶液中滴加过量的氯化钠，观察实验现象；（3）向白色氯化银沉淀中滴加碘化钾溶液，观察实验现象；（4）溶液中生成碘化银黄色沉淀的银离子从何而来？（5）向黄色的碘化银沉淀中继续滴加硫化钠溶液，观察实验现象；（6）请参考上述物质的溶解度数据，思考沉淀之间发生相互转化的规律是什么？

学生在思考和解决上述前4个问题时，会遇到原有认知无法解决的异常情况“氯化银是沉淀，却与碘化钾溶液发生了反应”，这与以前所学的反应规律相矛盾，使学生产生认知冲突，利于建构难溶电解质的“沉淀溶解平衡”概念；第5个问题在于让学生运用刚刚建构的概念来预测实验现象，并解释原因；第6个问题在于让学生从前5个问题的解决和对所给溶解度数据的分析中，归纳出难溶电解质之间转化的本质，如此一来，就顺利实现了学生的概念转变。

（三）利用比较问题法，完善化学概念的知识网络

比较问题法是指基于学生原有的概念体系，通过比较新旧概念的异同点，将新概念与认知结构中类似的基本概念进行整合，从而拓展原有的知识网络的一种教学方式。在实际教学中，当学生对新旧概念之间的关系辨别不清时 ,可采用比较问题法进行教学。如质量分数和物质的量浓度，物理学的速率与化学反应速率等。通过比较问题法，设计一个个指出新旧概念异同的比较问题，从而构建一个使新旧知识发生联系的桥梁，降低学生学习的陌生感，进而促进学生对新概念的同化或顺应。例如关于同分异构体概念的教学 ,由于学生头脑中已有“同位素、同素异形体 、同系物”的概念,容易引起新旧概念的混淆 ,因此可通过对比学习，以提高概念的辨别率 ,从而加深概念的学习。

四、总结

利用问题解决式进行化学概念转变教学，建立在学生认知冲突的基础之上，着眼于概念转变的持久性和迁移性，以一个个问题展开教学，注重学生体验知识，原理的生成过程，强调学生深层理解力的发展和化学思维方法的培养，有利于学生获取知识的同时掌握技能。

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