白无瑕 化学课堂上的问题设计

化学课堂上的问题设计

白无瑕

化学学习能力培养策略之一，是教师在课堂上努力创设问题情境，以问题为主线来组织和调控课堂教学。

探究教学的精髓重在“探究的设计”。

探究设计的精髓重在“问题情境的设计”。

有“问”必有“思”，有“思”必有“果”，“课”是问出来的。

一、思维与问题的关系

● 什么是问题？

头脑记忆中的知识经验与行动目标之间出现空缺时，学生就处于问题情境之中，问题情境的呈现， 可激发学生在认知结构中搜寻可填补空缺的知识经验，进行一系列的思维活动。问题就成为引发学生思维和实践的关键因素。

● 什么样的问题能培养学生的思维能力？

我们老师在教学中会问很多问题，但发现其中一些属于“填空式”的，常常把一个深刻的、一个可以进行探究的问题，分解成若干个细小，不需要学生独立的、深刻的思维，只需通过学生回答“是”、“不是”、“蓝色”、“无色”等很容易的就能得到答案的问题。例如：硫酸常温下是什么状态？什么颜色？沸点是多少？有没有挥发性？„„这样的问题没有思维深度、没有探究性，不利于多元智能的培养。而如果将硫酸的物理性质的学习改为实验引出问题情境，理念不同，层次不同，收获也不同。 ● 什么是问题教学法？

以问题为主线来组织和调控教学。

使教师在指导学生完成了问题的研究，就完成了教学任务。而学生随着问题的深入和解决，也就完成了学习任务，同时学生一直处于主动的、积极的思维状态。

● 问题教学法与多元智能理论的关系

加德纳认为我们的智能是多元的，而每个学生都在不同程度上拥有各种基本智能。作为教师要以学生能否创造性解决实际问题，来衡量、评定智力水平。加德纳把解决问题能力界定为三个梯次：解决面临实际问题的能力；提出并解决新问题的能力；创造并服务所属文化的能力。

多元智能理论强调学生的个性发展，教师应创设环境，给予学生一个展示自我智力的空间，则“问题推进法”教学就是个性化教学中的一种手段、一种策略。也是培养学生多元智能的一个环境、一个空

间。

● 创设问题情景是化学学习能力培养策略

一个好的问题情境能启发学生的思维，能促进和提高学生运用已有的知识去解决问题的能力、语言表达能力、动手实验和设计实验的能力、观察能力、自学能力、团结合作能力。

二、如何设置问题情境

问题教学法的核心内容是对问题情境的研究。学生掌握新知识的过程实质上就是在问题情境中实现思维的过程，教师采用问题教学法的关键是为学生创设合适的问题情境。

● 问题的组成

教师创设的问题情境一般包含4个方面：知识和能力目标、学生已有的知识和经验、需要解决的因素、活动方式和方法。

● 问题的层次

1．建立概念或理论等知识的问题：

以事实（实验、生活实际、产品等）为依托，在学生对事实进行感知的基础上，形成概念、掌握规律或原理。

2．理解概念或理论等知识的问题：

学生进行必要的推理等思维活动，对概念或理论等知识有一个初步理解。

3．归纳、类比、建立规律的问题：

引导学生从个别扩展到“类”，再从“类”把握其背后的规律。学生不仅需要完成抽象概括的过程、还要完成从系统化到具体化的过程。

4．运用概念或理论等知识的问题：

引导学生发散思维，通过互动合作，运用所掌握的概念、规律或原理，解决以主题范围内的定向问题。

5．综合运用的问题：

在主题范围内自行发现与主题相关的综合性问题，自行提出解决方案，解决问题。要求学生不仅提高解决真实问题的能力和创造性。

● 设置问题情境的方式

1． 通过实验引出问题情境：

挖掘实验的内涵与外延，与知识的联系角度，或自我设计实验，使得实验不单纯是实验，而要为教授知识和能力服务。

如 问题情境：由浓、稀硫酸分别与金属铁反应实验

引出物质的量浓度的学习

2． 联系实际引出问题情境：

生活中的知识往往是学生熟悉的，联系实际的问题会激发学生的学习和探究的兴趣。

如 问题情境：由空气质量播报内容，引出SO 2的污染、酸雨和环境保护的学习

由苯酚软膏的说明书，引出苯酚性质的学习。

3． 通过实物、图片、录像、模型引出问题情境：

给学生以直观的冲击，带给学生是陌生的、矛盾的事实，从感性中引出问题情境。

如 问题情境：展示高分子的各种树脂，引出高分子聚合反应的学习

4．通过假设引出问题情景：

假设、假设验证、激发矛盾、产生问题情景，是一种科学的研究方法。由此不仅可以促使学生设计验证方案、实验，还可以指导学生的学习方法。

如 过氧化氢的化学性质

【问题情境】请预测过氧化氢具有哪些化学性质，依据是什么?

【学生讨论】弱酸性、不稳定性（教材）、氧化性、还原性（化合价）、漂白性

【设计实验】双氧水与酸性高锰酸钾溶液、溴水、KI 溶液、品红试液、石蕊试剂

【实验操作】

【解释现象】

【置疑】双氧水不能使石蕊试剂变红，如何证明其具有弱酸性？

【设计】用pH 试纸测双氧水的pH

【归纳】

5． 学生自学引出问题情境：

可以是教师在自学前或自学后提出思考、要研究的问题，对学生的学习有一个导向的作用。也可以是学生在自学后自己提出的问题，教师选择适合教学目标的问题推荐给全班同学共同讨论而解决。 问题的驱动性

探究教学中驱动性问题就是具有启动性（推赶的意思）。

①要有思维空间；

②有效、能探究；

③有层次、有指向、有转化、可拆分成下级问题；

④可以驱使学生围绕此问题形成一些假设，并能通过实验验证自己的假设；

⑤可以让所有学生参与进来又表现出差异的问题。

例：硝酸的性质实验（四中贺新）

老师问题：加热后石蕊褪色的原因可能是什么？请同学们分组讨论。

学生讨论：

1．HNO 3挥发了；

2．HNO 3分解了；

3．HNO 3具有氧化性将石蕊试液氧化了；

4．HNO 3和石蕊试液反应生成稳定的物质„„

引发发散思维的问题串

发散思维是利用不同的思维方向，不受限于现有知识范围，不遵循传统的固定方法，采取开放和

分歧方式，以衍生各种可能的答案或不同的解决方法。

例：食盐和纯碱是生活中常见的两种化学物质。

⑴如何鉴别二者？

品尝；加盐酸；配液加石蕊试剂；配液加酚酞试剂；pH 试纸；配液加澄清石灰水；配液加氯化钡溶液；根据溶解度做相同条件下的析晶实验等。

⑵若食盐中混有少量纯碱，如何除去杂质？

盐酸；稀硫酸；澄清石灰水；CaCl 2溶液；BaCl 2溶液；降温析晶……

追问①：如何控制所加试剂的量得到较纯净的食盐？

追问②：若加入过量的盐酸，充分反应后再蒸发，是否可以得到较纯净的食盐？

三、问题教学法的模式和课例

1．化学概念教学中引入问题教学法

针对高一化学教材中概念多的特点，在概念教学中，我们立足于①学生认知概念的过程；

②用概念解决问题。让学生了解到重视概念学习的同时更要重视概念的应用，概念的应用比概念本身更重要（不必过分追求所谓概念的严密性）。

概念的学习包括 ⑴概念的建立：有宏观、有微观，有具体、有抽象，所以概念总要由感性开始认知，通过自己的思维加工而建立。 ⑵概念的理解和掌握：把实例中提取的特点推广、类化，来深刻理解概念。之后还要与对立的概念，或者易混淆的概念进行对比，强化理解和记忆。⑶概念的应用：对概念的运用、发展、深化，通过解决实际问题，使概念更为丰富、细化、准确，甚至可能发现新的问题，导致新的概念的形成。

以概念教学为例，展示我在课堂教学中采用“问题教学法”的教学课例。

课例1 物质的量浓度（市级观摩课）

概念的形成（实验引入）

【问题1】金属铁分别与浓硫酸、稀硫酸反应。请叙述此实验的现象，说明什么？

概念的建立

【问题2】浓度一般是指溶质与溶液之间的量的关系。初中溶液中溶质的质量分数，是通过溶质与溶液的质量关系来表示溶液的组成。根据溶质与溶液的状态，你认为还可以有哪些物理量来定量的表述，那么又有哪些溶液浓度的表示？

【追问3】你认为哪一种浓度的表示在化学反应中更为简便？理由呢？能否举例说明？ 概念的理解

【问题4】

1 mol〃L －1 NaOH溶液的含义？

将0.5mol NaOH 配成1L 溶液，该溶液的物质的量浓度是多少？

1 mol〃L －1 NaOH溶液100mL ，NaOH 物质的量是多少?

【问题5】

①将10g NaOH 溶解在250mL 水中，所得溶液的物质的量浓度是1 mol / L？

②从上述溶液中倾倒出20mL ，此20mL NaOH溶液的物质的量浓度是多少？

与其他概念联系

【问题6】等体积的0.1 mol / L H2SO 4 溶液与0.1 mol / L CH3COOH 溶液中离子的浓度有

什么不同？

【问题7】展示硫酸铜晶体与0.1 mol / L CuSO4溶液、98%浓硫酸与1 mol / L H2SO 4溶液、

氯化氢气体与12 mol / L HCl溶液；、

配制0.1 mol / L CuSO4溶液、1 mol / L 稀H 2SO 4溶液、12mol / L 工业盐酸等溶液

时与我们所学的哪些物理量有关系？如何转换？

【问题8】物质的量浓度与质量分数的对比。

课例2. 加聚反应（市级观摩课）

概念的建立

【问题1】乙烯具有不饱和键，在反应过程中易断键，与许多无机分子发生加成反应，形成饱和键。

①你认为在一定的条件下许多乙烯分子间能否连接在一起？属于什么反应？

②此反应与加成反应的关系与区别？

初步理解和运用

【问题2】

①丙烯、氯乙烯能否发生加聚反应？试写出反应的化学方程式

②根据乙烯的加聚反应，你认为哪些有机物也可能发生加聚反应？共同特征？

如果有两种单体，如乙烯与丙烯在一定条件下聚合，可能会得到哪些聚合物？

③如果乙烯与丙烯按物质的量之比为1:1聚合时，生成聚合物乙丙树脂，试写出该聚合物的可能结构式。

归纳总结

【问题3】总结加聚反应的本质，归纳方程式的书写方法

【问题4】加聚反应与加成反应的关系？

深入理解和运用

【问题5】如何由1，3-丁二烯合成橡胶？利用二烯烃的哪一性质？

【问题6】已知1，3丁二烯与乙烯发生1，4加成反应，生成六元环化合物，试

分析加成产物。

逆向思维理解和运用

【问题7】如何从聚合物的结构简式来确定单体的种类和结构？

【问题8】如何由高聚物确定由几种单体加聚而成的？

由以上课例可以看出，整堂课是由概念的引入、形成、理解、应用与拓展等环节组成的，教学过程

是经过精心设计的，有层次性，比较符合中学生科学概念的学习规律。我力求展示概念教学的新理念，体现新课程标准的精髓。采用“问题教学法”使学生了解概念的形成过程及形成条件，理解概念的内涵和外延，了解概念的实际应用。

2．化学理论教学中采用问题情境教学

课例3 强弱电解质

实验引入导电能力

【问题1】什么是电解质？

①电解质溶液或熔融的电解质能导电的原因。

②相同条件下，同浓度的电解质溶液导电能力是否相同，与何有关？

【问题2】为什么电解质在水溶液中或熔化状态下能导电？

【问题3】为什么在相同条件下同浓度的电解质溶液的导电程度不同？

【问题4】什么是强电解质和弱电解质? 怎么理解？

【问题5】物质分类与电解质的关系？

思考1. 你认为能导电的物质一定是电解质吗？举例说明。

思考2. 某化合物溶于水后能导电，该物质一定是电解质吗? 举例说明。

思考3. 某化合物难溶于水，将其放入水中不导电，则该物质一定是非电解质吗？举例说明。 思考4. 熔融的硝酸钾能导电，那么液态氯化氢能否导电？

例. 下列事实能表明氯化氢是共价化合物的是（ ）

A．极易溶于水

B．在液态时不导电

C．溶于水时放热

D．在水中能导电

【问题6】电解质的电离如何表示？

3．性质教学中采用问题情境教学

课例4 浓硫酸的氧化性——与非金属反应

问题情境：浓硫酸使蔗糖炭化的实验中，为什么会体积膨胀，得到多孔海绵状的炭？ 假设法探究：以非金属C 为例，假设可以被浓硫酸氧化

①产物是什么？

②如何验证各产物的方法和顺序？

③如何设计实验方案？

④所得实验现象说明什么结论？

结论：解释浓硫酸使蔗糖炭化的实验中体积膨胀，得到多孔海绵状炭的原因

深入拓展：在加热的条件下，浓硫酸还可以氧化硫、磷这些具有还原性的非

金属单质。生成的产物是什么？试写出反应的化学方程式。

课例5 酯化反应

实验引入

【实验】 乙酸与乙醇的酯化反应

原理分析

【问题1】 乙酸与乙醇反应是通过缩合掉水分子而生成乙酸乙酯，试分析脱水断键的可能位置？

【问题2】现代科学可采用示踪原子（18O ）的方法确定断键的位置，试想如何确定？ 理论指导

【问题3】分析乙酸的酯化反应和乙酸乙酯的水解反应的断键、成键的位置关系。

【问题4】乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应，若使平衡正向移动，应使用浓硫酸还是

稀硫酸，为什么？若使平衡逆向移动，应使用浓硫酸还是稀硫酸，为什么？

【问题5】若使平衡逆向移动趋于完成，需要在什么条件下，为什么？

实验验证

【实验】酯的水解反应

知识应用

【问题6】设计由乙醇制乙酸乙酯的合成方法

通过一个阶段“问题教学法”的尝试，就会发现学生逐渐养成一种新的学习习惯。对于课堂上每每抛给他们的问题，他们已经习惯于通过学生群体之间的讨论、通过独立的设计实验、通过自学来获得知识。在这个过程中，同学们感受到学习的乐趣，感受到成功。所以当他们获得知识的同时，也提高了自身学习的能力。