張志杰
(北京市通州區(qū)永樂店中學,北京101105)
“問題組群”就是針對某一教學主題,從不同角度設計并列或遞進的多個問題?!皢栴}組群”概念的提出是基于問題探究的緣起,設計“問題組群”旨在更有效地啟發(fā)學生思維,訓練解決問題的方法與能力,更深入地鞏固知識,并通過學生對問題組群的分析、探討,調(diào)動學生學習的主動性和參與性,充分發(fā)揮學生學習的主體作用。下面就高中化學課堂教學中通過“問題組群”進行探究性教學作一些探討。
對于教材中的一些重難點,僅靠老師的講解或單一的設問,難以達到啟發(fā)引導學生深入思考的作用。因此在設計問題時,要圍繞教學的重難點,多層次、多角度設計疑問,由淺入深,形成階梯式“問題組”,有助于引導學生明確思考的方向、學會思考的方法,進一步引導學生深入思考,吸引學生積極動腦,拓展思維[1]。
原電池的工作原理一直是高中化學教學的一個難點,在原電池教學中,我們首先設計了五個對比實驗和問題,通過分析所觀察到的現(xiàn)象,旨在引出原電池的構(gòu)成條件及其工作原理。
問題(1)單獨將鋅片插入稀硫酸中,有何現(xiàn)象?
問題(2)單獨將銅片插入稀硫酸中,有何現(xiàn)象?
問題(3)將銅片、鋅片分別同時插入稀硫酸中,有何現(xiàn)象?
問題(4)將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中,有何現(xiàn)象?
問題(5)將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中,并在線路中接入電流表,觀察電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
通過對實驗的現(xiàn)象及分析,學生能得出一定的結(jié)論,為了更好地探究原電池的工作原理,分析原電池的工作實質(zhì),在以上實驗的基礎上引導學生進一步探究:
問題(6)銅片上產(chǎn)生氣泡的原因是由于“銅片自身失去電子”還是“鋅片失去電子經(jīng)導線轉(zhuǎn)移到銅片上”?
設想一:銅片失去電子,硫酸溶液中的H +得電子生成氫氣?
設想二:鋅片失去電子經(jīng)導線轉(zhuǎn)移到銅片上,硫酸溶液中的H+在銅片表面得到電子生成氫氣?
兩個假設問題放給學生討論,激發(fā)了學生探究的興趣,調(diào)動了學生思維的積極性。經(jīng)過學生激烈的討論,很大一部分學生能提出驗證以上設想的方法:(1)依據(jù)反應一段時間鋅片或銅片的質(zhì)量是否減少進行判斷;(2)依據(jù)反應一段時間形成溶液的顏色判斷不是銅片溶解;(3)根據(jù)電路中電流的方向判斷是鋅片失電子流向銅片形成電流等。
本段教學通過實驗探究與階梯式問題組群有機地結(jié)合,變學生被動接受式學習為主動發(fā)現(xiàn)式學習,突出了學生的主體地位和教師的主導作用,同時通過實驗設計的探究性問題,將學生的思維步步引向深入,結(jié)合實驗提出假設,驗證假設,突破了教學難點,培養(yǎng)了學生的探究思維和實事求是的科學態(tài)度。
化學中有很多容易混淆的概念,在教學中我們?nèi)绻堰@些概念建立在對比的問題組群中,就能夠使學生掌握它們的相同點和不同點,進一步優(yōu)化學生的思維方法,提高他們分析和解決問題的能力[2]。例如:強弱電解質(zhì)尤其是強酸與弱酸是高中化學很重要的基礎知識,主要考查根據(jù)強酸與弱酸的一些性質(zhì)差異進行有關(guān)的判斷和推斷,能力層次高。在復習這一內(nèi)容時,我們設計了以下問題組群,要求學生就一元強酸與一元弱酸的性質(zhì)進行比較、歸納,通過討論,總結(jié)出一元強酸與一元弱酸的性質(zhì)差異(以鹽酸和醋酸為例)如下:
問題(1)鹽酸和醋酸溶液中分別含有哪些分子和離子?
問題(2)pH 相同的鹽酸和醋酸,物質(zhì)的量濃度哪個大?
問題(3)比較同溫度、同濃度的鹽酸和醋酸溶液,哪種物質(zhì)導電性較強?
問題(4)比較中和同體積、同pH 的鹽酸和醋酸,哪種物質(zhì)耗堿量較大?
問題(5)pH 相同、體積也相同的鹽酸和醋酸跟足量活潑金屬反應時,起始速率哪個快?在反應過程中,哪個反應的平均反應速率較快?產(chǎn)生氫氣的量較多?
問題(6)同濃度、同體積的鹽酸和醋酸,分別與足量較活潑的金屬反應,在反應過程中,哪個反應的平均反應速率較快?產(chǎn)生氫氣的量較多?
問題(7)同濃度、同體積的鹽酸和醋酸與等物質(zhì)的量的氫氧化鈉發(fā)生中和反應后,反應后溶液的酸堿性如何?
問題(8)pH、體積相同的鹽酸和醋酸,加水稀釋相同倍數(shù)時,哪種溶液pH 變化較大,為什么?
問題(9)鹽酸和醋酸的溶液中分別加入相應的鈉鹽固體后,溶液的pH 如何變?為什么?
解決上述問題后,然后再設計以下七道題對學生思維能力進行檢測,通過多層次、多角度設疑、釋疑,從而引導學生逐步清除思維障礙,思維也就清晰了,學生能快速準確作答,收到了良好的教學效果。
題組二:為了證明醋酸是弱電解質(zhì),七位同學分別選用下 列 試 劑 進 行 實 驗:0.01 mol/L 醋 酸 溶 液、0.1 mol/L CH3COONa溶液、pH =3 的鹽酸、pH =3 的醋酸、CH3COONa晶體、NaCl 晶體、甲基橙、pH 試紙、蒸餾水。
問題(1)用pH 試紙測出0.10mol/L的醋酸溶液pH =4,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?
問題(2)取出10mL 0.10mol/L的醋酸溶液,用pH 試紙測出其pH=a,然后用蒸餾稀釋到1 000mL,再用pH 試紙測定其pH=b,要確定醋酸是弱電解質(zhì),則應該滿足的關(guān)系是?
問題(3)取出10mL 0.10mol/L醋酸溶液,滴入甲基橙試液,顯紅色,再加入醋酸鈉晶體,顏色變橙色,你認為這一方法能否證明醋酸是弱電解質(zhì)?
問題(4)用pH 試紙來測定0.1mol/L CH3COONa溶液的pH 值,發(fā)現(xiàn)0.1mol/L CH3COONa溶液的pH 值為10,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?
問題(5)將pH=3 的醋酸和鹽酸,各取10ml,用蒸餾水稀釋到原來的100 倍,然后用pH 試紙測定該溶液的pH,醋酸的變化小,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?
問題(6)將pH=3 的醋酸和鹽酸,分別加入相應的鈉鹽固體,醋酸的pH 變化大,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?
問題(7)取pH =3 的鹽酸和醋酸,分別稀釋到原來的100 倍,然后加入完全一樣的鋅粒,醋酸放出H2的速率快,則認定醋酸是弱電解質(zhì),你認為這一方法正確嗎?
在以上教學中,圍繞強弱電解質(zhì)的概念,多層次、多角度設計了問題組群,通過比較讓學生對強弱電解質(zhì)的實質(zhì)有了更深入的理解,同時也培養(yǎng)了學生分析和解決問題的能力,體現(xiàn)了課堂教學中教師的主導作用和學生的主體作用的和諧統(tǒng)一。
總之,在課堂教學中通過“問題組群”的方式對學生進行有效提問,是啟發(fā)學生思維,鼓勵和實現(xiàn)學生探究式學習的一個重要手段,是教師主導作用和學生主體作用的和諧統(tǒng)一。在新課程理念下,我們一定要改變課堂提問觀念,優(yōu)化課堂提問方法,講究課堂提問策略,這樣才能真正使學生學得輕松、愉快、高效,才能真正提高課堂教學的有效性。
[1]王春.基于新課程理念下的“問題解決”教學模式的探討與體會[J].化學教學,2006,(7).
[2]王后雄.化學問題解決的策略及其對教學的啟示[J].化學教學,2008,(1).