陳文婷
(南京市金陵中學(xué) 江蘇 南京 210005)
問(wèn)題情境就是一種具有一定的困難,需要學(xué)生努力去克服,而又在學(xué)習(xí)能力范圍內(nèi)的學(xué)習(xí)情境。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)愿望,總是在一定情境中產(chǎn)生的,在化學(xué)課上一個(gè)好的問(wèn)題情境,往往能夠激起學(xué)生強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)和探究動(dòng)機(jī),引發(fā)學(xué)生積極思考,從而獨(dú)立解決問(wèn)題,發(fā)展其探究能力、思維能力和創(chuàng)造能力。
從創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境所應(yīng)用的手段和方法入手,有以下三種教學(xué)策略:
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的直觀性、生動(dòng)性和變化性使其自身充滿了探究的懸念,易引起學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和探究興趣,這是經(jīng)常采用的創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的方法。
[教學(xué)案例1-1]利用化學(xué)實(shí)驗(yàn),引發(fā)化學(xué)概念或物質(zhì)結(jié)構(gòu)類探究問(wèn)題
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):用一支試管取少量Na2CO3溶液,另一支試管取少量CaCO3粉末,分別向兩支試管中滴加稀鹽酸,觀察現(xiàn)象。
最初學(xué)生觀察到的兩支試管中的現(xiàn)象相同:有氣泡產(chǎn)生。再觀察發(fā)現(xiàn):Na2CO3整個(gè)溶液中均勻的產(chǎn)生氣泡;而CaCO3不溶于水,只有在其表面會(huì)產(chǎn)生氣泡。(如右圖)
觀察完實(shí)驗(yàn)后,請(qǐng)同學(xué)分析兩支試管中的化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
Na2CO3溶液中由其電離的CO32-均勻的分布在整個(gè)溶液中,和H+接觸產(chǎn)生氣泡。CaCO3不溶于水,反應(yīng)時(shí)在固體表面與H+反應(yīng)。
再引導(dǎo)學(xué)生寫出兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式:CO32-+2H+= H2O + CO2↑;CaCO3+ 2H+=Ca2++ H2O + CO2↑。
最后學(xué)生知道:離子方程式表示化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)。難溶于水、難電離的物質(zhì)在離子方程式中用化學(xué)式表示,可溶于水、易電離的物質(zhì)在離子方程式中用離子表示。
這雖然是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),但是它讓學(xué)生親眼觀察到了抽象的概念所體現(xiàn)出的具體形象,從而產(chǎn)生探究的興趣。
圖1
[教學(xué)案例1-2]利用化學(xué)實(shí)驗(yàn),引發(fā)對(duì)某種實(shí)驗(yàn)方法的探究
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):
(1)用三支試管分別取水、酒精、CCl4,分別在其中加入固體碘。同學(xué)們首先被不同的顏色所吸引,同時(shí)觀察到加入水中的碘沒(méi)有完全溶解,而其他兩種溶液中的碘完全溶解。
(2)用兩支試管分別取酒精、CCl4,在其中加入碘水。奇特的現(xiàn)象再次激起了學(xué)生探究的興趣:酒精與碘水互溶,但在裝有CCl4的試管中出現(xiàn)了分層現(xiàn)象,振蕩后發(fā)現(xiàn)CCl4層變成了紫紅色,水層的黃色變得很淺,為什么?CCl4的作用是什么?有什么實(shí)際的用途?
通過(guò)這兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)學(xué)生通過(guò)討論得出:萃取的原理、萃取劑選擇的條件,學(xué)會(huì)了分離混合物的一種實(shí)驗(yàn)方法。
[教學(xué)案例1-3]利用化學(xué)實(shí)驗(yàn),引發(fā)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究
蔗糖與濃硫酸的反應(yīng):取大約10 g蔗糖放入小燒杯中,加幾滴水并攪拌,用量杯量取約7mL濃硫酸,加入蔗糖中,迅速攪拌。蔗糖遇濃硫酸變黑。變成的黑色物質(zhì)在小燒杯內(nèi)膨脹,形成海綿狀圓柱體,疏松多孔,并能聞到刺激性氣味。這一明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,帶給學(xué)生強(qiáng)烈的視覺、嗅覺沖擊,驅(qū)使他們提出一系列的問(wèn)題。上述實(shí)驗(yàn)中,黑色物質(zhì)是什么?為什么是疏松多孔?刺激性氣味的氣體是什么?怎樣產(chǎn)生的?這些問(wèn)題,通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生自主提出,學(xué)生之間展開充分的討論。探究性學(xué)習(xí)的氛圍自然而然形成。
課堂上,學(xué)生通過(guò)觀察到新異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同時(shí)提出一系列有待深入探究的問(wèn)題,如反應(yīng)產(chǎn)物究竟是什么,濃硫酸在蔗糖中起什么作用等等。一個(gè)探究性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了豐富的問(wèn)題情境,吸引學(xué)生主動(dòng)進(jìn)入探究狀態(tài)。
近年來(lái),現(xiàn)代信息技術(shù)越來(lái)越普及、深入地應(yīng)用于學(xué)科課堂教學(xué)中,多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了豐富的資源。運(yùn)用信息資料和媒體手段,展示特定的內(nèi)容而創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的方式,我們稱為利用多媒體資源創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。
[教學(xué)案例2—1]播放聯(lián)系實(shí)際的多媒體圖片、錄像片,激發(fā)學(xué)生探究興趣
在課堂中先播放1893年美國(guó)科學(xué)家查爾斯·固特異發(fā)現(xiàn)硫化橡膠的過(guò)程。影片中的畫面能激起學(xué)生探究橡膠以及硫化橡膠結(jié)構(gòu)的興趣,從而以此為突破口探究整個(gè)高分子材料的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)。
再如:在課前先給出蘇州園林一些窗格子的圖片,能工巧匠們將相同的瓦片砌成了不同花型的窗格子。通過(guò)圖片讓學(xué)生由生活中的美景聯(lián)想到微觀世界中分子結(jié)構(gòu)的 “美”,由此引發(fā)出有機(jī)物同分異構(gòu)體的探究學(xué)習(xí)。
[教學(xué)案例 2-2]通過(guò)軟件分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),引發(fā)對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律或原理的探究
在學(xué)習(xí)元素周期律時(shí),先將一些元素的性質(zhì)數(shù)據(jù)(如原子半徑和元素化合價(jià))用office軟件處理成不同形式的圖片呈現(xiàn)給學(xué)生,通過(guò)一些直觀的圖形引發(fā)學(xué)生對(duì)元素周期律的探究。
圖2
圖3 蘇州園林窗(1)
圖4 蘇州園林窗(2)
圖5 原子半徑變化數(shù)據(jù)圖
[教學(xué)案例3—1]講故事創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境
圖6 元素化合價(jià)的周期性變化
關(guān)于“化學(xué)反應(yīng)可逆性是否普遍存在”的教學(xué),可先講一則故事:1798年拿破侖遠(yuǎn)征埃及,當(dāng)時(shí)隨行的一位法國(guó)化學(xué)家 Claude-louis Berthollet(1748-1822)發(fā)現(xiàn)沿途的鹽湖河岸邊有許多碳酸鈉晶體沉積,他立即想到了這個(gè)實(shí)驗(yàn)里十分熟悉的反應(yīng):Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,Berthollet認(rèn)為碳酸鈉的生成是氯化鈉與碳酸鈣長(zhǎng)期作用的結(jié)果。學(xué)生聽完故事后非常驚訝:氯化鈉與碳酸鈣能發(fā)生反應(yīng)?這則故事與學(xué)生的前概念發(fā)生沖突,使之產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣,從而通過(guò)探究,理解化學(xué)反應(yīng)的可逆性是普遍存在的。有趣的故事情節(jié)比較容易吸引學(xué)生的注意力,同時(shí)幫助學(xué)生建立已有認(rèn)知與新知識(shí)之間的聯(lián)系。需要注意的是,這些應(yīng)用于課堂教學(xué)的小故事,最好取材于真實(shí)情節(jié),有一定的科學(xué)依據(jù)。除了有傳說(shuō)性質(zhì)的小故事外,講科學(xué)史、科學(xué)家的小故事也是非常好的創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的素材。
[教學(xué)案例3—2]課前作業(yè)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境
課前布置學(xué)生進(jìn)行“巧取雞蛋膜”的實(shí)驗(yàn),使用家里可獲取的原料將雞蛋殼和雞蛋膜分離,從而制備半透膜。
學(xué)生提出的方法很多:有把整個(gè)生雞蛋泡在醋里;有把雞蛋煮熟了再取蛋膜的;也有先將生雞蛋開個(gè)小洞,倒出其中的液體,再往小洞中注入醋。學(xué)生提出方法很多但最后能提供完整蛋膜實(shí)物的卻不多。
課上再根據(jù)最后學(xué)生提供的蛋膜實(shí)物,對(duì)不同實(shí)驗(yàn)方案加以研究討論分析,提出最佳的實(shí)驗(yàn)方案(如圖,從蛋殼開口處加入醋酸,反應(yīng)產(chǎn)生的CO2可將蛋膜和蛋殼比較容易的分開),在討論的過(guò)程中引出對(duì)溶液、膠體、濁液粒子大小的探究學(xué)習(xí)。
圖7
總之,結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律特點(diǎn),以學(xué)生為主體,創(chuàng)設(shè)合理恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題情境,能有效引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突與矛盾,激發(fā)學(xué)生的求知欲與好奇心,從而激活學(xué)生思維,達(dá)到掌握知識(shí)、發(fā)展思維能力的目的。