化学教学中问题解决法的探索

2019-08-20 15:10

摘自:《新思考网》

问题解决法是一种融合了教学方法与学习方法于一体的综合方法。 Jackson把问题解决法广义的定义为在设问状态与解答状态的沟谷间架设桥梁。实际的教学中则是通过创设问题情境,在教学内容与学生的求知心理之间建立一种不平衡状态,把学生引入到与问题有关的情境之中。其一般过程可简述如下:

下文就结合笔者的教学实践浅谈化学教学中问题解决法的具体运用。

一、巧设问题、激发求知

问题解决法的第一阶段是让学生感知问题 ,产生一种不平衡状态,引发学生强烈的求知欲望.问题从何而来、如何引入、如何设置,设置的问题是否激发学生的学习动力,产生强烈的探索知识的心理需求至关重要,关系到整个教学过程能否顺利的实施完成,能否真正发挥学生学习主体的作用.因此,在设置问题时,一定要将所需解决的问题有意识巧妙的寓于各种各样的符合学生实际的知识基础之中;同时要特别注意问题的难易程度,过难的问题与过于简单的问题均会抑制学生的思维;只有难度适当的问题才能导致积极有效的学习活动,有利于学生领会巩固应用与发展化学知识,促进学生的智能发展.反之,则不然.前苏联心理学家维果茨基认为:“教育该在学生的最近发展区采取行动,要在学生的正在成熟而尚未成熟的心理机能上下功夫”。据此可知,问题的设置应符合学生的最近发展区原理。同时应符合以下几点:(1)问题明确具体,涉及面不宜过大(2)结构化,逻辑关系清晰(3)循序渐进,具有合理的梯度(4)突出教学目标(5)科学性和系统性(6)有利于反馈调控等。

设计的问题在教学中置于学生的学习状态之中,一般可通过教学导入将问题自然巧妙的引出,使学生有一种油然而生之感,使问题与学生的思维产生共鸣。教学的导入、问题情境的创设常可通过下列基本途径实现。

1、利用化学史料设置问题

我国化学家傅鹰教授曾说:“化学给人以知识,而化学史给人以智慧”。由此可见,化学史料能启迪学生的思维,开发学生的智慧。因此结合化学史料创设问题情境,必将有效的把学生引入已知与未知的不平衡状态之中。例在讲分子 ----原子时,学生常感到抽象难懂,兴味索然。但若在教学中首先介绍一下原子论的产生发展过程和Dalton原子论的大概内容。学生脑海中就会产生这样一个疑问----原子是怎样一种微粒。此时,教师不失时机地将问题点出,转至现代原子论的内容,加以对照分析,学生始终保持浓厚的兴趣思维活跃,取得教好的教学效果。

2、依据化学的实际应用引出问题

现代生活离不开化学,化学无处不在人们的衣、食、住、行中。因此结合化学在生产生活中的应用和作用,将使学生产生一种亲临其境的感受,引发其探求知识,解决问题的心理需求。例在《原电池》教学中,可联系日常生活中的各种型号的干电池,计算器、电子手表、音乐贺卡中使用的纽扣电池以及蓄电池等。学生面对如此形形色色的电池是惊讶后情绪激昂,此时教师将问题呈出 ----这些电池是怎样构成的,其化学原理是什么。学生带着问题从实验与教材中寻求解决问题的途径。

3、揭示新旧知识的矛盾设计问题

学生解决问题是以一定的知识为基础,遵循最近发展区原理。设计有层次的问题,创设一种情境,使学生原有的知识与须掌握的新知识发生强烈的冲突,使学生意识中的矛盾激化,产生进一步学习的动力。例在高一年级的氧化 ----还原反应新授课中,先让学生判断某些反应是否为氧化----还原反应。在所设计的练习中有意识的设置金属钠与氯气反应,实验室制取氯气等反应。这些反应学生虽熟知却无法判断其是否为氧化----还原反应。思维中的矛盾出现,新旧知识之间亦产生矛盾。此时,学生渴望学习新知识来解决问题,教师应审时度势,顺水推舟将矛盾揭出,促使矛盾激化引出问题,氧化----还原反应的本质是什么,其特征是什么。学生进入学习知识与解决问题状态之中。

4、通过化学实验现象创设问题

化学是一门以实验为基础的学科,实验内容丰富,现象千差万别,形象直观。实验能充分吸引学生的学习注意力,结合教学内容,通过实验,设置疑问必能激发学生的学习兴趣以及探究知识的强烈愿望。例在《离子反应离子方程式》的教学中先做如下实验:氯化钡溶液分别与硫酸、硫酸钠、硫酸镁、纯碱溶液反应,当学生观察到四支试管中均产生白色沉淀时,首先产生一种惊讶,然后又产生疑问 ----为什么同种物质与四种不同物质作用均产生白色沉淀,该白色沉淀是同种物质吗?此时,教师引发其思维的火花,把学生引至设计好的问题之中。

二、解决问题、发展智能

问题解决法的第二阶段是学生在感知问题的基础上,将问题进行交换,假设处理,通过阅读、观察实验或练习等实践活动,从而达到分析问题与解决问题。该阶段的中心环节是解决问题,其核心是通过解决问题的方式来培养与发展学生的思维能力与能力品质 ----即发展智能。这一阶段通过以下几个环节加以实现。

1、交换信息、产生假设

化学现象千变万化,从中产生的问题也是各式各样,许多截然不同的问题有时可用相同的形式表述;同一问题时常又以不同的形式呈现。因此,当面临的化学问题信息生疏,概念模糊时,应引导学生尝试用熟悉的方式(语言、模型、情境等)去描述,一次不行,再换一次,不断调整方向与层次,直至问题的轮廓与关键清晰为止 ----实现变换信息。通过变换,可将一个陌生的问题变成一个熟悉的问题,一个未知变量转换成极易认识的另一变量,一个复杂的实际问题简化成一个典型的化学模型。当然,在信息变换的过程中,会产生各种新的假设,通过一系列新的假设使原来不熟悉的化学问题转变成一个能用已知的知识或用即将学习的知识加以解决。例在《气体摩尔体积》的新授课教学中设置这样一个问题----从微观角度,物质的体积大小与哪些因素有关。由于学生已获知了每摩尔各种气态物质(例CO 2 O 2 H 2 N 2 等)在 0℃1.01×10 5 Pa的体积;因此首先将“物质”(例H 2 O浓H 2 SO 4 等)及每摩尔固态物质(例 Fe、Al、Pb等)的体积。因此首先将“物质”变换成三种不同状态的物质,将上述问题假设成下列问题:(1)若该物质是气态,其体积大小与哪些因素有关。(2)若该物质是液态或固态,其体积大小与哪些因素有关。经上述变换、假设,使问题得以分化,范围缩小,有利于进一步的分析和解决。

2、反复实践、检验交换

问题进行交换,假设处理得以进一步的分化、明晰,有利于分析与解决。但要真正将问题分析解决还需要通过阅读、观察实验或练习等反复实践才能具体的分析与解决。分析与解决正确与否,则要通过检验变换这一具体的验证而确认。有的问题经过阅读教材或题目给出的信息能直接解决,如某些简单的化学概念、化学符号、物质的某些物理性质等识记性内容;有的问题要通过观察实验、综合实践的内容才能得到解决,如设计一个实验证明硫酸铵既是铵盐又是硫酸盐;而有的问题则要通过综合各种实践才能解决,例上述提及的物质的体积大小与哪些因素有关的问题,首先出示每摩尔浓硫酸、水、蔗糖及 0℃1.01×10 5 Pa时每摩尔气体的体积模型让学生观察,然后指导学生阅读教材,引导学生分析阅读的内容,倡导学生畅所欲言,用自己的语言叙述对问题的看法,从而达到展示其思维活动的过程,同时亦暴露其思维活动及实践活动中存在的问题。教师依据学生的回答情况不断调整引导的方式,不断诱发学生的思维,打开其思维的闸门,让其闪耀智慧的火花。在这环节中学生通过反复的实践,运用所学的知识分析与解决问题,同时培养与发展了学生的智能,训练了学生的思维。问题解决后,让学生用自己的结论去检验其变换的正确与否,或者作进一步的引申讨论,或者用其结论分析讨论不同的问题,使其所学知识能得到真正的灵活运用,解决更多的新问题。

3、强化概括、形成网络

问题经反复实践,检验变换而解决。学生仅是解决了某一具体的问题,但能否将问题进行抽象化使之成为一个问题的概括性的结论,达到巩固与强化所学的知识,则需教师引导学生进行概括。此处的概括可以是对一个问题的概括,亦可以是对某一章节的概括,甚至是对学科的总的概括。因此必须加以强化才能使学生充分认识,才能使学生所学的知识真正系统化、网络化。例高中化学《摩尔》一章的单元小节时,可设计一个分析综合题的问题 ----以“物质的量”为中心可计算出物质的哪些其他物质的量。对于这样的问题该引导学生展开充分讨论,不同角度、不同层次地让学生展开联想,使学生所归纳的内容不断充实、全面,最后达到精练、系统科学、网络化,使学生原有的知识从无序状态转入有序状态而储存于知识的网络之中。

在此阶段,教师应根据具体的教学内容,将上述几个环节融为一个有机统一的整体加以灵活运用。着重引导学生交换信息,产生假设,倡导学生积极实践。通过各种教学形式,在实践中训练学生的思维,在概括中形成能力。在学生遇到教难回答的问题时,应适时地将问题分解,设计成若干个梯进式的问题,为学生解决问题巧设铺垫,逐步将学生的思维引向纵深,对问题作层层深入的思考,从不同角度,不同层面对问题加以分析,达到解决问题。在解决问题的过程中发展学生的智力,培养学生的能力和能力品质。

三、存留疑难、开发潜能

心理学家的研究发现,人在解决问题时具有可变的志向水平。人的志向水平,即满足需要的预期程度,可以随外界条件的变换而自我调节,在困难条件下比较满意的东西,在困难不大的情况下往往就不满意了。由此可见,当学生将问题解决后,仍有期待解决新问题的心理需求。问题的解决又成为问题的开始,心理上再一次建立一种不平衡状态。