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“五何”問題分類法在教學(xué)中的應(yīng)用
———以“原電池”教學(xué)問題設(shè)計為例

◇浙江陳琦勇

問題是課堂教學(xué)的重要組成,知識和能力都是在不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中積累并提升的．問題化教學(xué)適用于在化學(xué)概念、原理、物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)實驗等教學(xué)內(nèi)容中展開,如何合理地設(shè)計問題、創(chuàng)設(shè)情境就成為問題化教學(xué)的基礎(chǔ)和根本．

1“五何”問題分類法

“五何”問題分類法(以下簡稱“五何”法)是華東師大祝智庭教授提出來的,他把問題分為5種類型,即由何、是何、為何、如何、若何．

1.1由何

通常指以“From……”引導(dǎo)的問題,也就是問題是從哪里來的,即問題產(chǎn)生的情境,是其他4種問題產(chǎn)生的現(xiàn)實基礎(chǔ)．在化學(xué)問題教學(xué)中通?？梢允腔瘜W(xué)史、生產(chǎn)生活經(jīng)驗、社會熱點事件和化工生產(chǎn)等背景下所產(chǎn)生的問題．

1.2是何

通常指以“What……”引導(dǎo)的問題,也就是以事實為依據(jù)提出問題,通過解決此類問題來獲得事實性的知識．在問題教學(xué)中通常可以是物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)等所產(chǎn)生的問題．

1.3為何

通常指以“Why……”引導(dǎo)的問題，也就是針對原理、法則、定律和邏輯推理等提出問題,通過解決此類問題,理清事物之間一些內(nèi)在的原理和邏輯隱性關(guān)系，以便對顯性的現(xiàn)象、外在的結(jié)果等做出合理的解釋和推理．在問題教學(xué)中通常是一些基本概念、反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等所產(chǎn)生的問題．

1.4如何

通常指以“How……”為引導(dǎo)的問題，也就是針對事物發(fā)展的過程、方法、狀態(tài)等提出問題,通過解決此類問題,體驗過程,獲得方法從而獲得一些策略類的程序性知識．在問題教學(xué)中通?？梢允腔瘜W(xué)語言、化學(xué)符號、實驗方法、實驗安全規(guī)范等一些充滿化學(xué)特色的問題．

1.5若何

通常指以“If……then”為引導(dǎo)的問題，也就是如果事物或情境發(fā)生變化時,會產(chǎn)生什么新的結(jié)果．通過解決此類問題,使學(xué)生學(xué)會靈活運用知識并進行思維遷移,以期獲得一些創(chuàng)新性的方法和結(jié)果．在問題教學(xué)中通?？梢允且恍㏒TS問題、化學(xué)界新理論新科技問題、跨學(xué)科綜合類問題等．

2“五何”法在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

如果能將“五何”法與課堂教學(xué)有機結(jié)合,能有助于解決普遍存在于很多老師心中的困惑．

2.1在化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用

“由何”可以提出概念形成的背景;“是何”可以解釋化學(xué)概念的內(nèi)涵;“為何”可以解釋概念形成的原因;“如何”可以給出概念的表達形式,即化學(xué)用語;“若何”可以是如何進行化學(xué)概念的運用,即外延．

2.2在化學(xué)原理教學(xué)中的應(yīng)用

“由何”可以提出原理形成的事實依據(jù);“是何”可以闡述化學(xué)原理能解決哪些實際問題;“為何”可以得出化學(xué)原理形成的過程;“如何”可以給出化學(xué)原理的具體描述方法、化學(xué)用語或數(shù)學(xué)表達式;“若何”可以是對原理在實際生活中的應(yīng)用,即遷移．

2.3在物質(zhì)性質(zhì)教學(xué)中的應(yīng)用

“由何”可以解釋物質(zhì)性質(zhì)在日常中是如何發(fā)現(xiàn)的;“是何”可以描述物質(zhì)性質(zhì)的具體內(nèi)容;“為何”可以對不同物質(zhì)不同性質(zhì)之間的聯(lián)系、比較;“如何”可以給出物質(zhì)性質(zhì)的化學(xué)表達法,化學(xué)方程式或離子方程式;“若何”可以是對性質(zhì)在實際生活中的應(yīng)用．

2.4在化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

“由何”是給出化學(xué)實驗的背景知識;“是何”是對實驗?zāi)康牡拿鞔_;“為何”是對實驗原理的深入探究;“如何”是給出具體的實驗步驟和方法;“若何”是對化學(xué)實驗中所遇問題的討論和實驗改進創(chuàng)新．

3教學(xué)實例

“原電池”這部分內(nèi)容融合了氧化還原反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化、電解質(zhì)溶液、物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)實驗等學(xué)科內(nèi)知識,同時也包含了相關(guān)物理學(xué)科知識,是學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間知識的綜合．筆者運用“五何”問題分類法,將本部分內(nèi)容從不同角度設(shè)計成若干個問題組,在教學(xué)實踐中取得了較好的效果．

3.1設(shè)計“由何”問題，初步了解原電池

【情境引入】閱讀新聞“玩轉(zhuǎn)iPhone屠殺橘子洋蔥檸檬只為蘋果充電”.

【“由何”問題】根據(jù)所學(xué)知識,說說這里的電是怎么產(chǎn)生的.

【學(xué)生感受】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,但太“任性”,太低效,太浪費,只能玩不實用!

【教師引入】如何合理地設(shè)計出科學(xué)高效的電池,我們要先學(xué)習(xí)原電池的工作原理．

【設(shè)計意圖】以給iPhone充電這個新聞為背景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,再聯(lián)系生活實際和前序知識,但無法馬上解決問題,激發(fā)學(xué)生進一步深入學(xué)習(xí)原電池知識的熱情．

3.2設(shè)計“是何”問題，宏觀認(rèn)識原電池

【問題1】從能量轉(zhuǎn)化角度,你認(rèn)為原電池是一種什么樣的裝置?

【學(xué)生回答】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.

【問題2】原電池裝置由哪幾部分組成,形成原電池的條件是什么?

在教師指導(dǎo)下,分組討論后得出: 1) 2個活潑性不同的電極; 2) 電解質(zhì)溶液; 3) 形成閉合回路.

【設(shè)計意圖】因?qū)W生對化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化、氧化還原反應(yīng)知識有初步的了解,所以設(shè)計“什么是原電池裝置？”“原電池是怎么組成的?”“原電池形成的條件是什么”這3個組合式問題既是對原有知識的復(fù)習(xí)鞏固,又為微觀深入理解原電池工作原理埋下了伏筆,也符合由淺入深、由宏觀到微觀的認(rèn)知規(guī)律．

3.3設(shè)計“為何”問題， 微觀認(rèn)識原電池

【學(xué)生活動】用銅片、鋅片、稀硫酸、燒杯、電線、靈敏電流計連接,設(shè)計一個原電池．

【問題1】根據(jù)實驗現(xiàn)象,分析發(fā)生了什么反應(yīng).

【學(xué)生回答】鋅與稀硫酸反應(yīng),是氧化還原反應(yīng)．

【問題2】原電池反應(yīng)為什么一定是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)?

【學(xué)生回答】要產(chǎn)生電流就必須要有電子的定向移動,電子的得失是氧化還原反應(yīng)的本質(zhì),所以必須要有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)．

補充完善原電池形成的條件,加上第4條“自發(fā)的氧化還原反應(yīng)”(自發(fā)這個概念對高一學(xué)生比較陌生,教師應(yīng)做簡單介紹,不必深入探討)．

【問題3】既然是鋅片與濃硫酸發(fā)生的氧化還原反應(yīng),為什么氣泡出現(xiàn)在銅片上較多,在鋅片上較少?

在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生討論分析以下問題： 1) 銅片、鋅片2極得失電子情況； 2) 稀硫酸溶液中的離子濃度變化及離子移動方向問題； 3) 電線部分的電子移動方向,從電子得失、電子定向移動、離子定向移動理解原電池的工作原理．

【設(shè)計意圖】在宏觀上了解原電池的基礎(chǔ)上,從相對熟悉的氧化還原反應(yīng)知識入手,進一步從微觀上認(rèn)識原電池,由宏觀反應(yīng)到微觀粒子,從得失電子到電子定向移動，從“異?！爆F(xiàn)象等激發(fā)認(rèn)知沖突,強化原電池中電流形成與電子定向移動,離子移動的關(guān)系．

3.4設(shè)計“如何”問題， 符號理解原電池

【問題1】請大家寫出上述原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式,并改寫成離子方程式．

【學(xué)生活動】寫化學(xué)方程式及離子方程式．

【問題2】鋅片上鋅失去電子生成鋅離子,銅片上溶液中的氫離子得到電子生成氫氣,下面用一種新的方法來表示這種變化——電極反應(yīng)式．

教師指導(dǎo),師生共同完成電極反應(yīng)式的書寫．

正極: 2H++2e-=H2↑, 還原反應(yīng);

負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+, 氧化反應(yīng).

【設(shè)計意圖】讓學(xué)生書寫熟悉的化學(xué)反應(yīng)方程式、離子方程式,體會利用化學(xué)符號表示原電池反應(yīng)的本質(zhì),體會運用知識的成就感．通過分析離子方程式推出電極反應(yīng)式,比較順暢自然,學(xué)生也容易接受．

3.5設(shè)計“若何”問題, 應(yīng)用設(shè)計原電池

【問題1】根據(jù)原電池原理,將反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計成一個原電池,畫出原電池的示意圖,并寫出正、負(fù)極的電極反應(yīng)式．

【學(xué)生活動】學(xué)生思考分析討論,畫出原電池示意圖,寫出電極反應(yīng)式．

【問題2】日常生活中我們接觸很多電池,大多都是利用原電池原理設(shè)計制作而成,大家想知道這些電池的工作原理嗎?課后可以去查閱相關(guān)資料,先了解身邊的各種電池,下節(jié)課我們將繼續(xù)了解原電池原理的應(yīng)用——化學(xué)電源．

【設(shè)計意圖】雖然教材中對設(shè)計原電池內(nèi)容沒有做相關(guān)要求,但解決原電池設(shè)計問題,有助于學(xué)生在運用知識解決實際問題的同時鞏固加深對原電池知識的理解,所以在教學(xué)中可根據(jù)課堂實際進行處理．同時設(shè)計原電池應(yīng)用于日常生活這個問題,既與前面iPhone電池相呼應(yīng),又為后續(xù)化學(xué)電源的學(xué)習(xí)打下伏筆,有承上啟下的作用．

4體會與思考

運用“五何”法設(shè)計教學(xué)問題,應(yīng)以教學(xué)內(nèi)容為核心,以學(xué)生的學(xué)情為出發(fā)點,不必每個內(nèi)容都一定要求“五何”面面俱到．不同的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)設(shè)計教學(xué)問題的側(cè)重點應(yīng)有所不同．

在課堂教學(xué)中如何將教材內(nèi)容轉(zhuǎn)化為好問題是教學(xué)設(shè)計中的難點!“五何”問題分類法是突破這個難點的很好抓手,可以為我們在問題設(shè)計中提供思維的“腳手架”和“工具”,有助于分析問題設(shè)計的合理性．

(作者單位：浙江省溫嶺市第二中學(xué))