基于问题解决的课堂教学实践

靳培培　赵勇　孙天山

摘要：基于问题解决的教学方法是课堂教学的重要方法。以学生为主体、问题为中心，以提出问题、研究和解决问题为主线，开展自主学习和合作探究，从而激活学生思维提高教学效率。以“氯气的性质”教学为例，通过以“生活情境，引发问题；类比迁移，拓展问题；实验探究，挖掘问题；拓展思维，解决问题”等教学环节，说明基于问题解决的教学的具体实施过程。

关键词：问题解决；氯气；问题

文章编号：1008—0546（2017）11—0028—03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008—0546.2017.11.010

基于问题的教学方法（Problem-Based Learning，PBL）是一种以学生为主体，以专业领域内的各种问题为学习起点，以问题为核心规划学习内容，让学生围绕问题寻求解决方案的一种学习方法，其本质是将学生带入有意义的问题情境中，激发其内在的求知欲望，在思考问题和解决问题的过程中锻炼学生的思维，逐步强化学生解决问题的能力。今天，“基于问题的教学方法”依然是课堂教学最重要的方法之一。课堂教学坚持以问题为中心，将知识要点设计成一系列需要探究的问题，通过情境创设引发学生思考问题，激发学生的探究兴趣，在问题解决过程中进行知识的意义建构，实现高效学习。

在苏教版普通高中课程标准实验教科书《化学1》中“氯气的性质”教学过程中，笔者通过创设若干个富有层次性且彼此关联的问题情境激发学生自主探究，收到了很好的教学效果。

一、生活情境、引发问题

投影漫画：妈妈打扫卫生时将洁厕灵和“84”消毒液同时倒入马桶中，险些中毒。

师：上面的场景在生活中时有发生，为什么洁厕灵遇到“84”消毒液会使人中毒呢？

生：啊（疑惑）？

师：展示一个塑料材质的透明饮料瓶，先让学生捏一捏。

生1：软，可以轻易捏扁。

师：向其中加入少许“84”消毒液和洁厕灵，迅速旋紧瓶盖。学生仔细听声音，然后再捏一捏瓶子。

生1：塑料瓶迅速膨胀发出“啪啪”声，用手捏一捏发现瓶子变硬，捏不扁。

师：仔细观察瓶中的颜色并靠近瓶口通过扇闻法闻一下气味。

生2：瓶中呈黄绿色，靠近瓶口可以闻到刺激性气味。

师：瓶子迅速膨胀发出响声，说明产生了……

生（众）：气体。

师：这种黄绿色有刺激性气味的气体就是我们今天研究的主角——Cl₂。

设计意图：通过日常生活中可能遇到的情景引入，使学生快速地对将要学习的新知識产生浓厚兴趣，对于提升他们的学习效果有着重要的影响。课的导入最重要的目的是激发学生的兴趣，唤起学生的求知欲，燃起智慧的火花，使学生能够主动地去获取知识。笔者利用随手可得的生活物品，如塑料瓶、“84”消毒液和洁厕灵进行演示实验，让学生发现原来利用生活用品就可以进行化学实验，从而拉近了化学与生活的距离，激发学生学习化学的兴趣。

二、类比迁移、拓展问题

师：Cl₂是一种非金属气态单质，同学们最熟悉的非金属气态单质是……

生（众）：O₂。

师：Cl₂的性质和O₂有很多相似之处。请你猜测Cl₂可能具有哪些性质？

生3：O₂是一种助燃剂，我猜Cl₂也可以，很多金属可以与Cl₂反应。

师：是吗？现在我们用事实说话。

师（演示实验）：铁丝在Cl₂中燃烧、铜丝在Cl：中燃烧。

生4：除了金属外，我们知道O₂与H₂也可以反应，O₂、H₂混合气体处理不好还会爆炸，不知道Cl₂与H₂会如何？

师（演示实验）：纯净的H₂在Cl₂中燃烧。

师（播放视频）：点燃H₂与Cl₂的混合气体。

师：请写出上述反应的方程式。

设计意图：“类比迁移”是一种重要的思维方法，学生通过对以前所学知识与当下学习内容之间的共性比较，从记忆中提取出相关的知识、技能、经验，以这些成功经验为出发点能快速地掌握新的知识和技能。在学习本节课前，学生对O₂的性质非常熟悉，通过教师引导，O₂和Cl₂都是化学性质活泼的非金属气态单质，学生推理得出Cl₂具有与O₂相似的性质，故而将氯气知识的学习纳入到学生原有的知识架构中。

三、实验探究、挖掘问题

师：看了这一系列实验我们发现Cl₂是一种化学性质活泼的气体，能够与很多物质反应，产生很多有趣的现象，那么问题来了，刚才使用过的这一瓶Cl₂能不能随意丢人垃圾桶？

生（众）：不可以，因为Cl₂是一种有毒气体。

师：（追问）那该怎么办呢？

生：（小声讨论）倒入下水道用水冲掉（一位学生笑着说）。

师：有同学提出用水冲，可不可以呢？让我们用事实说话。

师（演示实验）：向刚才的塑料瓶中快速加入少量水，盖上瓶盖，摇匀。

生（众）：哦？瓶子瘪了，水变成淡黄绿色了。endprint

师：Cl₂溶于水后的物质我们称之为氯水，我们发现氯水也呈黄绿色，说明氯水中含有什么成分？

生（众）：Cl₂。

师：（追问）那么能把刚才的塑料瓶倒入下水道冲掉吗？

生（众）：不能。氯水中含有Cl₂，那么说明氯水也有毒性。

师：虽然我们没有找到Cl₂的处理方法，但是值得庆幸的是我们把有毒的Cl₂由气态变成了溶液，不至于大量散逸，值得鼓励。

生：（点头，表示赞同）

师：下面我们要研究的是如何对氯水做进一步无害化处理。那么氯水是不是简单地Cl₂溶于水呢？

探究实验1：氯水的成分

提供试剂：新制氯水、AgNO₃溶液、石蕊试剂、干燥的红纸条。

（分小组实验，每组派一名代表总结发言）

生5：我们组向AgNO₃溶液中滴加少量氯水，出现白色沉淀，说明氯水中存在C1^-。

生6：我们组向石蕊溶液中滴加几滴氯水，发现先变红然后褪色了。石蕊变红说明氯水中有H⁺，但是我无法解释为什么褪色。

生7：我们组将新制氯水滴到红纸条上，发现红纸条褪色了，我认为氯水中存在一种具有漂白性的物质。

师：大家说得非常好！通过刚才的实验我们可以得出的结论是？

生（众）：氯气与水发生了反应，其中一种产物是盐酸，同时氯水还具有漂白性。

师：到底是谁（拟人）具有漂白性呢？请说说你的猜想？目前你找到几个嫌疑人？

生8：从方程式分析，水可以排除，嫌疑人有Cl²、HCl。

探究实验2：取四片pH试纸，1号试纸作为空白对照，2号试纸放在干燥Cl²瓶中，3号试纸滴加盐酸，4号试纸滴加氯水。

实验现象及结论：2号试纸无明显变化：干燥的Cl²无酸性，无漂白性；

3号试纸变红：盐酸有酸性，无漂白性；

4号试纸先变红后褪色：氯水有酸性，也有漂白性。

师：通过刚才的实验我们发现这几个嫌疑人都不是，那么是谁？说明还有新物质产生。我们再来看看刚才写的方程式，大家会发现没写完，连元素都不守恒，这里具有漂白性的恰恰就是这个没有写出来的物质——HClO。

师：投影HClO性质（漂白性、酸性、不稳定性）的阅读材料。

师：原来Cl₂溶于水后成分这么丰富。那么请问氯水应该如何保存？

生（众）：棕色试剂瓶、阴凉处。

设计意图：Cl₂和水的反应及氯水成分的探究是本节课的重点及难点。笔者将该知识点设计成“多余的Cl₂该如何进行处理”这一真实问题情境，让学生思考残留Cl₂的处理方法，将单调的知识点讲述转换成实际需要解决的问题，从而激起學生的求知欲和探究欲，让枯燥的课堂变得生动有趣。新课标强调对学生情感、态度、价值观的培养，通过对残留Cl₂处理方法的探究，培养学生的环保意识。

四、拓展思维、解决问题

师：通过刚才一系列实验，我们对氯水的成分有了很深的了解。大家有没有注意到Cl₂与水反应的产物是两种酸，这对你解决如何处理刚才那瓶Cl₂有没有新的提示？

生9：Cl₂与水反应的产物是两种酸，我想如果将Cl₂通入到碱性溶液中，比如NaOH溶液中，应该会形成盐和水，可以比较完全的吸收Cl₂。

生：哎（有的赞同，有的疑惑）。

师：就让我们带着疑问来试一试。

师（演示实验）：将NaOH溶液倒入塑料瓶中，瓶子迅速变瘪，并发出“啪啪”声。

生：（吃惊）哦……（鼓掌）

师：实验证明，NaOH溶液对Cl₂的吸收效果很好，经过大家的努力，我们终于找到了一种处理Cl₂的有效方法。

板书：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O

师：实验室中我们常用NaOH溶液对Cl₂进行尾气处理，工业上正是利用上述反应来制备“84”消毒液。

师：（追问）Cl₂能与NaOH溶液反应，自然也可以与其他碱反应，比如Ca（OH）₂，请同学们类比C12与NaOH的反应尝试写出该反应方程式。

生9板书：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O

师：写得非常好！工业上将Cl₂通入石灰乳中来制取漂白粉。请同学们阅读书本，了解漂白粉的生效原理及保存方法。

设计意图：通过上一环节的学习，学生已经掌握了Cl₂和水的反应及氯水的成分，但是“如何处理残留的Cl₂”这一问题仍没有解决。笔者在鼓励学生大胆猜想的基础上，进一步引导学生利用所学知识，拓展思维，从而引出Cl₂和碱的反应。该部分内容紧扣上一环节内容，它不但是上一环节内容的合理延伸而且是其必然的深入。学生利用所学的知识来建构新知识：Cl₂能与碱反应生成两种盐和水。在探究实验中笔者设计了一组对比实验，使其更具严谨性、科学性，使学生体会到实验条件控制的思想和方法，进而提升其科学素养。

五、教学感悟

本次课程改革的一个重要理念就是，从过去强调对教师的“教”的关注转变为对学生“学”的重视，“还学于生”，使课程、课堂回归学生本体，把学习的权利交给学生；将教学“重心下移”，从学生学习的角度来研究教学，坚持以人为本，以生为本，突出对人真实的“学”的关注。教师不仅是课堂教学的组织者、实施者，更是学生主动学习的引导者、鼓励者和促进者。

人的学习是在各种真实的问题情境中进行，“基于问题的教学”模式打破了以讲授灌输为主的封闭式教学体系，取而代之的是师生共同创设学习问题，在教师的点拨和启发下，学生自主探究、合作学习，从而解决问题。教学中开展形式多样的学习活动，使学生主动地参与到学习过程中来，体验和感受学习的愉悦，享受成功的乐趣，并在活动中学会学习，学会思维，学会创造。endprint