史妍妍

現(xiàn)代認知心理學認為,所謂的問題情境是指個人自己覺察到的一種有目的但不知如何達到的心理困境.問題情境就是一種心理狀態(tài),一種當學生接觸到的學習內容與其原有認知水平不和諧、不平衡時,學生對疑難問題急需解決的心理狀態(tài).創(chuàng)設問題情境就是要揭示學生的學習任務與學生原有的認知水平之間的矛盾,并使學生認識到解決這個矛盾的必要性,從而激發(fā)學生的認知需求,培養(yǎng)學生的問題意識,促進學生學習能力的形成和發(fā)展.

化學是一門以實驗為基礎的科學,化學實驗也是化學教學中的一個重要組成部分.通過化學實驗,可以使化學教學更加生動,更有吸引力,更能調動學生主動參與,更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力.因此,在化學教學中利用化學實驗來創(chuàng)設問題情境是一條重要途徑.

一、通過趣味小實驗或家庭小實驗創(chuàng)設問題情境

根據教學內容的需要,利用課堂教學或課外活動,設置或布置富有趣味的化學小實驗,可有效地調動和激發(fā)學生強烈的探索意識.例如,學習碘的化學性質時,可以增設“化學畫展”、“滴水生煙”等趣味小實驗;學習焰色反應時可通過“煙火晚會”來創(chuàng)設問題情境;學習Na₂O₂的化學性質時,可以通過“滴水生火”和“吹氣生火”兩個趣味實驗來創(chuàng)設問題情境,會使學生由趣生疑,由疑引思,引導學生從對現(xiàn)象的感知上升到理性的思維,培養(yǎng)學生運用知識分析問題、解決問題的能力.

二、通過變驗證性實驗為探索性實驗創(chuàng)設問題情境

化學實驗可分為驗證性實驗和探索性實驗.驗證性實驗是驗證學生實驗前己學過的相關理論,目的是讓學生通過實驗驗證由理論推導出結論的正確性,從而加深對知識的理解,培養(yǎng)學生推理能力、分析能力,訓練學生的實驗技能.探索性實驗的目的是讓學生通過觀察實驗活動和歸納概括的思維方式來建立功能和規(guī)律,同時訓練一定的實驗技能.相比而言,探索性實驗更有利于激發(fā)學生的求知欲,培養(yǎng)學生的觀察實驗能力和概括能力.而且,由于它具有讓學生親自“發(fā)現(xiàn)”的意義,有利于學生創(chuàng)造力的培養(yǎng).因此,在化學教學中,可以將一些驗證性實驗改為探索性實驗來創(chuàng)設問題情境.

三、通過利用實驗過程中的“意外”創(chuàng)設問題情境

在化學教學過程中,為了提高教學效果,配合理論知識的教學,常常需要教師做演示實驗或學生做分組實驗.但由于有些實驗需要嚴格的反應條件或由于試劑本身存放過久等原因,都有可能造成實驗過程中出現(xiàn)意外.遇到實驗中的意外教師不僅應該尊重事實,告訴學生出現(xiàn)的意外情況,而且應該利用意外引導學生從意外中找出原因或提出改進措施,可以使學生更深刻的理解有關事物的本質,更有效的完成教學任務.

四、聯(lián)系生產生活設計實驗創(chuàng)設問題情境

在化學教學中,將化學實驗緊密地與生產生活實踐相聯(lián)系,是實施素質教育的要求,也是創(chuàng)設問題情境的一種有效途徑.通過將化學實驗與生活實際相聯(lián)系,會使學生感到科學就在自己身邊,有一種貼近感,能激發(fā)學生的學習動機和社會責任感.例如,草木灰能否和銨態(tài)氮肥混合使用;喝醉酒后喝醋能否解酒等.既能讓學生體會到所學知識的使用價值,又能在解決問題的過程中培養(yǎng)學生的多種能力.

例如,在介紹了鋁和硬水的有關知識后,讓學生思考如何將水壺中的水垢除去.

請同學們分小組分別通過觀察討論解決以下幾個問題:

1.水垢的顏色、狀態(tài)、氣味.

2.水垢的化學成分是什么?能否用實驗來驗證?你是如何做的?

3.水垢的形成原因以及危害.

4.如何除去水垢?你能想出幾種方法?

兩周后同學們帶回的結論如下:

1.水垢有的顯白色,有的略微發(fā)黃;有的堅硬結實(在壺底),有的疏松呈海綿狀(在壺壁);無特殊味道.并展示了樣品.

2.從資料上查得白色水垢的主要成分是CaCO₃和Mg(OH)₂,白黃色水垢的主要成分是CaSO₄和鐵的化合物,有的水垢含有CaSiO₃等雜質.由于水質不同,形成水垢的主要成分也就不同,一般為多種鹽類所組成的混合物.通過水垢和鹽酸反應產生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁證明有CO₃^2-,反應后的溶液做焰色反應實驗,火焰為磚紅色證明有Ca²⁺.并演示了該實驗的操作.

3.水垢的形成是水中的鹽類發(fā)生物理變化和化學變化的結果.主要原因是:

一是水中的碳酸氫鹽受熱分解,生成了難溶的碳酸鹽.

二是由于水分的不斷蒸發(fā),水中的雜質鹽類不斷濃縮達到飽和后析出的.另外,某些形成水垢的鹽,如CaSO₄,其溶解度隨溫度的升高而降低.

水垢的危害:水垢是熱的不良導體,據測,水垢每增厚1毫米,就要多消耗3%～5%的燃料;水垢的形成還會加快金屬的腐蝕.另外,由于結垢處易出現(xiàn)局部裂縫,使水透入接觸高溫下的爐壁,蒸氣壓驟然增大,有引起鍋爐爆炸的危險.

4.除去水垢的方法:機械除垢,當形成的水垢比較松軟時,可直接除去.對于比較堅硬的水垢則采用化學方法除去.化學方法除垢主要是酸洗法除垢,對于碳酸鹽形成的水垢,可加入稀鹽酸,將其除去.在家庭里,水壺里水垢加入食醋代替鹽酸洗滌,但浸泡的時間需要長一點.

總之,教師要善于利用化學實驗教學中的一切機會,及時洞察學生的心理和想法,把學生引入問題情境中,激發(fā)學生的求知心理,使其自主的去分析問題和解決問題,發(fā)揮他們的個性,發(fā)揮他們的創(chuàng)造力.