問題鏈在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

顧曉懌

[摘 要]在高中化學(xué)教學(xué)中，問題鏈教學(xué)模式受到廣大教師與學(xué)生的喜愛。設(shè)計(jì)一連串層次分明、難度適宜、具有開放性和拓展性的問題，可以降低知識的學(xué)習(xí)難度，幫助學(xué)生由淺入深地展開學(xué)習(xí)，深化學(xué)生對知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的思維與能力。

[關(guān)鍵詞]問題鏈;設(shè)計(jì)原則;高中化學(xué)

[中圖分類號]? ? G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2022）11-0081-03

隨著國家迅速發(fā)展，社會對創(chuàng)新型人才的需求已上升至戰(zhàn)略層面，如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才成為教育教學(xué)工作的重要目標(biāo)。我國著名教育家陶行知認(rèn)為“問題”可以培養(yǎng)人的創(chuàng)造性，這說明在創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)中“問題”具有重要作用。在高中化學(xué)教學(xué)中，高質(zhì)量的問題可以引發(fā)學(xué)生的好奇心，促使學(xué)生主動地學(xué)習(xí)、觀察、思考，踴躍參與到課堂中來，從而提高課堂教學(xué)效率。在此情況下，問題鏈教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生[1]。

一、問題鏈設(shè)計(jì)的原則

（一）情境性原則

問題鏈中的問題需要通過創(chuàng)設(shè)情境來引出。真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，有助于學(xué)生在真實(shí)的情境中思考、討論和解決問題[2]?；瘜W(xué)與生活緊密相連，創(chuàng)設(shè)貼近生活的情境，既可以幫助學(xué)生快速掌握理論知識，又可以促進(jìn)學(xué)生在日常生活中學(xué)以致用。

（二）基礎(chǔ)性原則

基礎(chǔ)性原則是指要基于學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)問題鏈。在教學(xué)中，如果不基于學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題鏈，就會使問題失去它原有的意義。因此，問題鏈的設(shè)計(jì)要貼合學(xué)生的實(shí)際情況，要基于學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)且要循序漸進(jìn)，使不同基礎(chǔ)的學(xué)生都能得到發(fā)展。

（三）適度性原則

適度性原則是指問題鏈中問題的數(shù)量和難度均要適度。每節(jié)課的時間是有限的，教師不應(yīng)在問題上花費(fèi)過多的時間，而且大量的提問會使得學(xué)生的精神一直處于緊繃狀態(tài)，會使學(xué)生感到疲累，所以問題不宜過多，否則達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。問題不宜過難，否則不僅會耽誤教學(xué)進(jìn)程，還會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但也不宜過于簡單，因?yàn)檫^于簡單的問題沒有提出的必要。可見，在設(shè)計(jì)問題鏈時教師對問題的數(shù)量和難度應(yīng)有一個準(zhǔn)確的把握。

（四）梯度性原則

班級中的學(xué)生人數(shù)眾多，且學(xué)生之間存在著差異性，如果教師要保證全班學(xué)生都能得到不同程度的發(fā)展，就要在設(shè)計(jì)問題鏈時遵循梯度性原則。

教師應(yīng)依據(jù)化學(xué)學(xué)科的知識邏輯和學(xué)生的認(rèn)知邏輯設(shè)計(jì)具有一定梯度的由淺入深、由已知到未知的一連串問題，做到前一個問題是后一個問題的基礎(chǔ)和鋪墊，后一個問題是前一個問題的延伸和拓展，以使不同層次的學(xué)生都得到全面的發(fā)展。

除了這幾項(xiàng)基本原則，問題鏈的設(shè)計(jì)還需要遵循開放性原則、目標(biāo)性原則及整體性原則。即教學(xué)中設(shè)置的問題應(yīng)源于課本知識，但又不能局限于課本知識，須有一定的創(chuàng)新性，同時一切問題的提出都要服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

二、問題鏈的類型

（一）導(dǎo)入型問題鏈

導(dǎo)入型問題鏈?zhǔn)侵冈谡竭M(jìn)入課堂前，基于問題鏈設(shè)計(jì)原則所設(shè)置的一連串的引導(dǎo)性問題，其目的是使新舊知識順利銜接，吸引學(xué)生進(jìn)入課堂[3]。

如在教學(xué)氧化還原反應(yīng)前，教師可以提出如下問題：初中學(xué)習(xí)的氧化還原反應(yīng)的基本原理是什么？CuO與CO的反應(yīng)中，各元素有無化合價的變化？它屬不屬于氧化還原反應(yīng)？這樣，既能引導(dǎo)學(xué)生回顧有關(guān)知識和思考有關(guān)問題，又能為后續(xù)的知識講解做好鋪墊。

（二）探究性問題鏈

探究性問題鏈多用于探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生積極探索，逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新思維。

如在鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，教師可以就鈉發(fā)生著火這一現(xiàn)象提出問題：為什么不能利用水來滅火？鈉與水在反應(yīng)過程中有哪些明顯現(xiàn)象？根據(jù)這些現(xiàn)象，可以推導(dǎo)出鈉有哪些特點(diǎn)？反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是氧氣還是氫氣？如何書寫化學(xué)方程式？這樣的問題鏈，可讓學(xué)生在探究過程中培養(yǎng)問題意識和創(chuàng)新思維。

（三）總結(jié)性問題鏈

一般來說，總結(jié)性問題鏈用于課堂總結(jié)階段或復(fù)習(xí)階段，是為了喚醒學(xué)生對課堂重點(diǎn)內(nèi)容的記憶，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)而設(shè)計(jì)的一系列問題。對于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的孤立、分散的知識點(diǎn)，教師也可以采用總結(jié)性問題鏈，幫助學(xué)生將其串聯(lián)起來形成結(jié)構(gòu)化的知識網(wǎng)絡(luò)。

如在烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師可以依照“通式—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—鑒別”的順序設(shè)計(jì)“結(jié)構(gòu)簡式為C6H6 的烴可能有哪些？它們有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，又有哪些不同的性質(zhì)？如何加以區(qū)分？”等總結(jié)性問題鏈，幫助學(xué)生梳理、歸納出各種烴的共性與特性，提高復(fù)習(xí)效率。

三、問題鏈在“鐵的重要化合物”教學(xué)中的應(yīng)用分析

（一）課前分析

學(xué)情分析：通過前期的學(xué)習(xí)，學(xué)生已基本掌握了金屬及其氧化物的性質(zhì)，這為學(xué)習(xí)鐵鹽的相關(guān)知識打下了基礎(chǔ)。但是，學(xué)生對部分知識并未達(dá)到靈活運(yùn)用的程度，預(yù)計(jì)在“鐵的重要化合物”的學(xué)習(xí)中對離子方程式的書寫、鐵鹽性質(zhì)的預(yù)測等會產(chǎn)生困難。

教學(xué)目標(biāo)：

（1）理解Fe2+ 和Fe3+ 的化學(xué)性質(zhì)，掌握其檢測方法;

（2）掌握“鐵三角”變換關(guān)系，明確Fe2+ 和Fe3+ 之間的相互轉(zhuǎn)化條件及反應(yīng);

（3）掌握鐵的重要化合物的基本性質(zhì)及日常應(yīng)用。

[其中（1）、（2）既是教學(xué)重點(diǎn)，又是教學(xué)難點(diǎn)]

目標(biāo)分析：具體如圖1所示。

（二）教學(xué)流程設(shè)計(jì)

1.新課導(dǎo)入

教師利用PPT展示剛配制好的FeSO4溶液和因長時間放置而顏色變黃的FeSO4溶液。

問題1：之前我們講解過 4 種常見的有色離子，其中Fe2+和Fe3+分別是什么顏色？

生1：淺綠色和黃色。

問題2：FeSO4溶液變?yōu)辄S色說明其中包含了什么離子？

生2：Fe3+。

師：回答正確。當(dāng)FeSO4溶液中存在Fe3+時，就會逐步變?yōu)辄S色。

問題3：既然我們知道Fe2+可以轉(zhuǎn)化為Fe3+，那么該怎么檢驗(yàn)Fe2+有沒有發(fā)生改變呢？

生3：檢測有沒有Fe3+。

師：下面我們就來學(xué)習(xí)一下Fe3+的檢測方法。

2.探究Fe3+的檢測方法

師：閱讀書本內(nèi)容，找出檢測Fe3+常用的方法。

問題4：常用的檢測Fe3+的方法是什么？

生4：用KSCN 溶液來檢測。

師：沒錯。下面我們就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并觀察其現(xiàn)象。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取兩支試管，分別加入1 mL FeSO4溶液和1 mL FeCL3溶液，而后往兩支試管中加入1滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。

問題5：通過實(shí)驗(yàn)，你能夠得到哪些結(jié)論？

生5：Fe3+遇到KSCN變?yōu)檠t色，而Fe2+遇到KSCN沒有明顯現(xiàn)象，因此可以利用KSCN溶液來檢測溶液中是否含有Fe3+。

問題6：既然Fe2+和Fe3+的顏色不同，為什么還要用KSCN溶液來檢測呢？

生6：當(dāng)溶液中Fe3+的含量較低時，并不會產(chǎn)生明顯的顏色，而引入KSCN可使現(xiàn)象變得明顯。

師：回答得很好。KSCN不受其他離子的干擾，能準(zhǔn)確檢驗(yàn)出是否含有Fe3+，其反應(yīng)原理為：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3（紅色）。

3.分析Fe3+ 轉(zhuǎn)化為Fe2+的條件

問題7：我們在配制硫酸亞鐵溶液時，通常會加入少量的鐵粉，這是為什么？

生7：防止硫酸亞鐵溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+。

問題8：相關(guān)反應(yīng)的離子方程式是怎樣的？

生8：2Fe3++Fe=3Fe2+。

問題9：鐵粉在這個反應(yīng)中起到什么作用？有沒有其他化學(xué)物質(zhì)可以替代鐵粉？

生9：鐵粉在整個反應(yīng)中作還原劑，可以用KI來替代。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

實(shí)驗(yàn) 1：取一支裝有1 mL FeCl3溶液的試管，加入少量維生素C并振蕩。

實(shí)驗(yàn) 2：取一支裝有1 mL FeCl3溶液的試管，滴入KI 溶液。

問題10：通過這兩個實(shí)驗(yàn)我們可以得到哪些結(jié)論？

生10：維生素C和KI 均能使溶液中的Fe3+ 轉(zhuǎn)化為Fe2+。

師：可見，在鐵粉、維生素C以及KI溶液等還原劑的作用下，F(xiàn)e3+ 可以轉(zhuǎn)化為Fe2+。

4.分析Fe2+ 轉(zhuǎn)化為Fe3+ 的條件

創(chuàng)設(shè)情境：現(xiàn)有一溶液，顏色為淺綠色，當(dāng)往其中加入溶液A時，溶液變?yōu)辄S色，再加入溶液B，溶液又轉(zhuǎn)為紅色。

問題11：若無色試劑為KSCN 溶液，那淺綠色溶液和黃色溶液中存在什么離子？

生11：存在Fe2+ 和Fe3+ 。

問題12：溶液A具有什么性質(zhì)？在整個反應(yīng)中起到什么作用？

生12：具有氧化性，可將Fe2+ 轉(zhuǎn)化為Fe3+ 。

師：沒錯。實(shí)際上溶液A是氯水，具有氧化性，能把Fe2+ 氧化為Fe3+。

問題13：除了氯水，還有哪些氧化劑可以將Fe2+ 氧化為Fe3+？

生13：高錳酸鉀。

問題14：除了高錳酸鉀，過氧化氫、硝酸這些試劑是否也可以呢？

而后學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，得到“過氧化氫、硝酸可以將Fe2+氧化為Fe3+”的結(jié)論。

問題15：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了Fe3+的檢驗(yàn)方法，那如何檢驗(yàn)Fe2+呢？

生14：加入氧化劑，再加入KSCN 溶液，看溶液是否變色。

師：方法是正確的，不過需要調(diào)整一下思路，應(yīng)該先加入KSCN 溶液，判斷溶液中是否一開始就含有Fe3+ 。如果顏色沒有變化，再加入氧化劑，若溶液變紅，就說明溶液中含有Fe2+。

5.構(gòu)建“鐵三角”關(guān)系模型

問題16：Fe2+處在中間價態(tài)，它具有哪些性質(zhì)？

生15：既有氧化性，又有還原性。

師：也就是說，F(xiàn)e2+ 既能轉(zhuǎn)化為Fe，又能轉(zhuǎn)化為Fe3+ ，F(xiàn)e2+ 和Fe3+ 之間也可以互相轉(zhuǎn)化，加上之前我們學(xué)過Fe 能和稀鹽酸反應(yīng)生成Fe2+以及Fe2O3 能和CO反應(yīng)生成Fe，由此可見Fe、Fe2+ 和Fe3+ 之間存在“鐵三角”關(guān)系（如圖2）。

（三）總結(jié)歸納

問題17：根據(jù)“鐵三角”關(guān)系模型，若想除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，應(yīng)該怎樣做？

生16：通入少量氯氣，將Fe2+ 轉(zhuǎn)化為Fe3+ 。

問題18：那反過來呢？

生17：加入鐵粉。

師：Fe2+ 與Fe3+ 的相互轉(zhuǎn)化原理在生產(chǎn)生活中具有較大的應(yīng)用價值，比如補(bǔ)鐵劑和維生素C一起服用效果更好、印刷電路板的制作等。

該教學(xué)設(shè)計(jì)中，問題和實(shí)驗(yàn)貫穿整節(jié)課，內(nèi)容銜接緊湊，問題鏈引領(lǐng)學(xué)生主動思考，讓學(xué)生在課堂中有事可做、有問可思，最終幫助學(xué)生逐步掌握知識點(diǎn)。

綜上所述，在高中化學(xué)課堂教學(xué)中設(shè)置一連串層次分明、難度適宜、具有開放性和拓展性的問題，可以吸引學(xué)生積極參與課堂，加深學(xué)生對知識的理解。由淺入深的問題鏈可以降低知識的學(xué)習(xí)難度，增強(qiáng)學(xué)生的問題意識，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

要設(shè)置高效問題鏈，需要教師潛心研究教材內(nèi)容，了解學(xué)生的認(rèn)知水平及思維障礙，制訂適宜的教學(xué)目標(biāo)，這對教師而言也是一個不斷自我提升的過程。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 閆麗. 問題鏈教學(xué)模式在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].武漢：華中師范大學(xué)，2019.

[2]? 馬藝志.高中化學(xué)教學(xué)中驅(qū)動性問題鏈設(shè)計(jì)的實(shí)例分析[J].知識文庫，2020（13）：145-146.

[3]? 王一平.高中化學(xué)教學(xué)中問題鏈的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].文理導(dǎo)航（中旬），2019（6）：61，64.

（責(zé)任編輯 羅 艷）