基于“生成效应”的化学问题设计的初步研究

邱兵（江苏省南通市通州区实验中学　江苏南通　226300）



基于“生成效应”的化学问题设计的初步研究

邱兵
（江苏省南通市通州区实验中学江苏南通226300）

摘要：在化学教学过程中，化学问题的设计优劣对学生的学习效率和效果有着很大的影响，教学中每一个问题不是随手拈来的，必须经过精心设计才行。化学教学中的问题设计应该注意什么？怎样进行设计？文章基于生成效应，从化学问题的功能和设计原则进行了阐述。

关键词：生成效应；化学问题的设计；功能；原则

生成效应（Generation effect），是教育心理学中非常重要的效应，也称自我生成效应，是指在学习过程中，学习者对由自己理解、推理、演算、实验等过程生成的信息的记忆效果，要明显优于单纯阅读、提取现成信息所取得的记忆效果。对于学习化学等自然学科而言，生成效应更为重要。在化学教与学的过程中，问题是学生学习化学的兴趣点，问题是教师和学生智慧的撞击点，问题是学生与化学知识之间重要的交集点，问题是课堂有效进行的粘合剂和润滑剂。问题的设计必须体现生成效应，问题在什么时机抛出；针对不同的学情，该设计什么样的问题；不同的化学知识层次下，问题的结构有什么不同等等都值得思考和研究。

例如，在空气中氧气的含量测定一课中，很多老师在完成红磷测定实验后就立即会提出“能不能用木炭来替代红磷完成测定的实验？为什么？”的问题，其实学生刚刚接触红磷和空气中氧气发生的反应，而且对测定空气中氧气的含量的原理还没有理解得很清楚，所以，这个问题在这里是不符合学情，也不符合时机的，反而会把学生带进糊涂的负效应。设计精良的化学优质课都会有许多设计巧妙的问题贯穿其中，但是在许多化学课堂中，化学教师往往忽视了化学问题的设计，问题的随意性太强，严重影响学生的学习效率和效果。据此，本人结合近几年的化学教学实践进行了初步研究。

一、化学问题的功能

1.情境功能

在新课程的理念下，课堂以学生的学为主体，但是教师的主导作用也不可忽视。教师提出或呈现出一系列化学问题就是教师主导作用的体现。化学问题就是一种特殊的情境，是一种能让学生迅速进入化学思维模式的学习情境。通过问题的情境功能，调动了学生学习化学的主观能动性，从而为自主地、积极地学习和思考化学奠定了内在条件。例如，在进行碳单质的化学性质的教学中，笔者就以“古代的字画为什么能保存久远”这个问题作为情境，学生能积极进行自主讨论和思考，从而很容易得出常温下碳的稳定性的结论。

2.驱动功能

问题的驱动性是指用问题将学生引入化学世界，并用问题驱动学生进行连续、不间断地思考和探究等学习活动，从而推动学生最终达成学习目标。比如，在燃烧和灭火的教学中，“物质燃烧需要满足哪些条件”这个问题会驱动学生去思考和探究，同时会把这个核心问题分解为三个小问题：物质是否具有可燃性？环境温度有什么要求？物质是否需要氧气接触？通过探究和思考解决了三个小问题，学习目标就已经达成。问题的驱动性其实是启发式思维的一种体现，能促使学生生成有指向性的疑问和结论。

问题的驱动性功能，是基于学生已有的知识和经验为出发点和生长点，问题的指向和解决应该控制在学生的最近发展区。所以问题的难度不能随便加大，一方面让学生能联系已有知识，让学生知道新学的内容与已有知识之间的联系，能加深和巩固学生对已有知识意义的认同；另一方面利用已有知识作为跳板，引出新学习的内容，推动新内容的学习向前发展，从而实现螺旋式上升。

比如，在二氧化碳用途的教学过程中，很多教师常常抛出这样的问题：“我们学过了二氧化碳的性质，那么二氧化碳有什么用途呢？”。看似非常平常的一句话，其实是一个很经典的化学问题，该问题的驱动性很强，将二氧化碳的性质这一学生已掌握的知识与新的学习内容“二氧化碳的用途”紧密联系了起来。通过这个问题的驱动，学生能认识到学习二氧化碳性质的意义之一在于认识它的用途，根据二氧化碳的用途又能反过来体现出其性质，这样将二者建立联系，这种联系通过双向驱动，将会被强化，从而驱动课程的有效进行。

3.迁移功能

化学问题的迁移功能，是指学习者通过化学问题的分析和思考，从已经获得的化学知识、实验技能、学习方法和对化学的情感态度价值观等等方面对学习新知识、新技能的影响作用。学生对已有化学知识和经验的概括水平越高，学生的分析化学的能力越强，就越能揭示那些没有学习过的化学知识和技能的实质，并把这些纳入到已有的知识和经验系统中去，因此越能顺利迁移。因此，化学问题要与学生的分析与概括能力相匹配，才能发挥其最大功能。

比如，在二氧化碳的制备的教学中，老师会提出“根据制取氧气的发生装置的选择方法，选择怎样的发生装置来制取二氧化碳呢？”对于氧气的制取方法掌握较好的，而且概括能力强的学生能很快学会制取二氧化碳的发生装置。而对于能力较弱的学生，则可以采用搭桥的方法来设计问题：制取氧气的发生装置是怎么样的？发生装置的选择有怎么样的规律？如何选择二氧化碳的发生装置？这样的问题设计方式，缩短了同类知识或技能的距离和跨度，帮助学生建立了迁移路径，很好培养了化学迁移能力。

4.评价功能

新课程标准要求尽量采用多元化的评价方式对教学进行评价，但在化学课堂上如何进行快速、有效的评价呢？学生在思考、讨论、合作探究等活动过程中，思考回答化学问题的时候就能把自己的学习认知与思考过程暴露出来，从而完成教师对合作小组、教师对学生、学生对学生等等多种有效评价。所以化学问题的设计，必须符合评价体系的特点，让各个层次的学生都能得到评价，最好采用阶梯式递进的方法，把一个问题设计成若干小问题，包括：从化学的基本原理、概念和符号出发，到暴露化学思维的过程，再到较高化学思维与分析能力的应用等。这样的设计使得问题有阶梯性，关注了基础薄弱的学生，同时也实现了不同学情的学习的评价。

二、化学问题的设计原则

1.学科性原则

学科性是化学问题的最基本的特征，通过对问题的思考能达到提高学生的化学学科素养的目的，让问题体现化学学科性，简单地说就是一定要有化学味。化学是在分子、原子和离子的层次上研究物质的组成、结构、性质和变化规律的自然科学。化学不同于其他学科，也就是在探究、认知、方法、技能等等方面有化学独特的思维方式。如果学生面对一个问题，不知道是不是化学问题，这样的问题一定是无效的。

例如，在进行二氧化碳的性质的教学中，有老师用“雪碧汽水”作为情境，抛出“雪碧汽水好喝吗？你喜欢喝吗？”，这些问题表面上拉近了教师与学生的距离，但是实际上却相反的拉大了学生与化学的距离。学生最多只是回答“好喝”“喜欢”这些答案，根本没有化学思维的应用和思考。我认为可以用“汽水为什么叫碳酸饮料？打开汽水瓶盖溢出的是什么气体？你能用实验来证明吗？”这些问题来驱动教学，学生一定会有化学学科的思考。

2.时效性原则

学习是人的大脑有意识的活动过程，问题的时效性是基于生成效应的重要特征，就是问题要问的恰到好处，不能重复，不累赘。因此，设计的问题要与学生的学习活动过程同步，从建构理论角度来说，要与学生的化学知识、技能的建构过程同步，不能超前，也不能滞后。

特别值得一提的是在新课的过程中千万不能急于把总复习时的问题抛给学生，那就太超前，这样只会拔苗助长，不利于学习的进行。例如，有的老师在进行二氧化碳制取的教学的时候就会把后面总复习的问题抛出来：“为什么不能用浓盐酸来制取二氧化碳？”学生会感觉到无所适从，这样的问题只会干扰学习，不利于学生新知识的生成。

3.预设和生成性原则

基于“生成效应”的教学是指在弹性预设的前提下，由教师和学生根据不同的教学情境自主构建化学知识技能的教学活动过程。重视预设生成性问题的设计，会直指学生的疑问和顾虑，学生学习和认知的成就感会很强，从而对学生的主动参与学习产生较大的推动作用。

化学问题要体现预设性和生成性，就必须从学生出发，为学生搭设舞台，让学生充分地进行多元化的学习活动，畅谈对化学的理解和困惑，袒露真实的心灵世界。从学生的角度去考虑学习过程中会有怎么样的疑问和顾虑，教师要对学情有非常明确的预见性，因材施教，从自己以往的教学实践和其他教师的教学实践中，总结自发性生成性的问题，并进行整合、转化为预设性生成性教学问题。

例如，笔者在进行金属与酸反应的教学过程中，设计了三个问题：“实验室用什么物质反应来制取氢气的？其它金属都能与稀硫酸反应吗？实验室制取氢气能不能用其它金属来替代锌粒？”第一个问题基于学生已经学习掌握了实验室用锌和稀硫酸制取氢气的学情，学生很想知道这是不是金属普遍的性质，通过这样的预设，生成这堂化学课的学习目标。第二个问题的预设目的是增强学生进行探究实验的兴趣，同时生成学生对金属化学性质的理解，把金属分成较活泼和不活泼两类，即活动性顺序中排在氢元素前和排在氢元素后面两类。第三个问题的预设表面上是为了解释为什么铁和镁不能用于实验室制取氢气，实际上是为了生成在相同条件下，金属的化学活泼性决定了反应的剧烈程度，通过在相同条件下与稀硫酸或者盐酸反应的剧烈程度的比较，可以得出不同金属的化学活动性强弱的方法。

4.开放性原则

激发学习化学的兴趣和培养学生的创新意识是化学新课程的重要目标。在学习活动中，多元化的认知过程是学生进行发散思维的重要生长点。化学问题的开放性就是问题的设计要能引导学生进行开放性思考和分析，让学生在思考问题的过程中有较多兴趣点、立足点、生长点和发展点。因此，化学问题的设计必须以多元化的认知为载体，体现问题的开放性。

例如，在进行碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究与教学中，较多的教师设计以下两个问题：“二者与盐酸反应的现象有什么相同点？说明了它们具有什么相似的化学性质？”来展开教学，这样的问题设计其实没有体现开放性，使得学生的认知比较狭窄和单一。笔者曾采用多步递进的问题设计方法，设计出以下问题：学生自主实验探究二者与盐酸反应的现象看似相同，但真的相同吗？引发学生兴趣，学生再探究碳酸钠和碳酸氢钠溶液分别滴进盐酸，以及盐酸分别滴进碳酸钠和碳酸氢钠溶液，现象有什么不同？说明了碳酸钠与碳酸氢钠有什么不同？微观的根本原因是什么？这样的问题设计能引导学生进行开放式的思维、探究、实验、分析和总结，学生的化学知识和技能以树状生长和建构，除了主干外，还有许多枝干补充和支撑。

化学教学中，科学的化学问题不仅仅让老师教得轻松，更能让学生在自主、合作、探究等学习活动中更加有效地生成化学知识和技能。教师通过对教学中化学问题的精心设计和研究，才能让学生的学习状态进入高效的螺旋上升的轨道。

参考文献

［1］任顺元.奇妙的教育心理效应［M］.北京：教育科学出版社，1990

［2］汪杰英.反刍效应在化学教学中的应用［J］.化学教学，2010，（1）

［3］邱兵.中学化学情境教学模式初探——基于“生成效应”理论［J］.兰州教育学院学报，2014，（11）

［4］中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011）［M］.北京：北京师范大学出版社，2012：1—63

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.03.019

文章编号：1008-0546（2016）03-0051-03

中图分类号：G632.41

文献标识码：B