从情境中感悟化学(共9页)

1、从情境(qngjng)中感悟化学新课程高中化学有效(yuxio)“问题(wnt)情境”创设实践研究一、问题的提出良好的学习情境能吸引着学生进入一个充满问题、充满思考和研究的化学世界。普通高中化学新课程强调，要从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，积极创设化学情境，帮助学生认识化学与人类生活的关系，关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感和参与意识，促进学习方式的多样化，发展高中学生自主获取知识的愿望和能力。目前，新课程化学情境创设与教学，虽然有王祖浩老师主编的高中化学新教材教学情境设计一书参考，但各种情境的功能尚有待课堂实践检验，尚缺乏配套的原则和方法指导教师自己去创设

2、情境。因此有些教师由于不善于创设化学情境，仍然实施抽象的说教式教学，只重结果，不重过程，搞题海战术，教学与情境脱离，学生学得被动、吃力、缺乏兴趣。也有些教师虽然应用情境教学，但效率不高，价值不大：有的情境缺乏目的性，对学生常起误导作用；有的情境缺乏典型性，“生活原型”的引入与化学内容格格不入；有的情境缺乏思考性，情节过于复杂、有趣，导致学生沉湎于情境之中；有的情境滥用多媒体，片面追求在音响、视觉上给学生全新的感觉，忽视了学生的化学思考。如何创设有效的问题情境，已成为当前新课程化学教学面临的重大课题。二、创设有效“问题情境”的理论基础“问题情境”并不是在新课程中才孕育而生的，在之前，已经形成了相

3、对完备的理论体系。化学课程标准指出：“化学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。”新的理念要求化学教学活动要以学生的发展为主体，要把学生的个人知识、直接经验和现实世界作为化学教学的重要资源，从而创设出有利于教学的有效问题情境。美国著名的教育学家杜威在他的问题教学法的理论中提出了教学的五个过程，第一，要有一个真实的经验的情境；第二，在情境内部产生一个问题；第三，要占有知识资料，从事必要的观察；第四，思考解决问题的方法；第五，通过应用来检验解决问题的方法。显然，他认为问题的解决，首先要给学生设置一种情境，让学生在情境中质疑，发现问题，提出问题，进而引起思考。后来，杜威把前两

4、个过程修改为“暗示”与“问题”，也就是我们现在所理解的“情境”与“问题”。而皮亚杰建构主义学习理论也认为：学习过程是一个学习者主动探受刺激、积极参与意义建构和积极思维的过程。学习受学习者原有知识结构的影响，新的信息只有被原有知识结构所容纳，才能被学习者所学习。这种教育思想体现(txin)了对学习主体学生的尊重，这种尊重要求教师适应学生，使教学活动成为解决学生学习中的各种困难和问题的过程。通过这些理论依据，我们有理由相信在新课程改革探索中，有效创设“问题情境”可以(ky)为学生学习化学基础知识和基本技能提供支撑，为学生思维能力的发展和化学基本观念的形成提供土壤。三、有效(yuxio)“问题情境”

5、的特征1可及性：问题的设计要富有层次感，入手较易，要符合学生一般认知规律、身心发展规律，要有适当的启发性和可及性，要寓于学生已掌握的知识或生活经验之中。2思考性：解决问题的核心是要引起学生的积极思考。这就要求创设的问题情境必须要有思考性，要为学生提供一定的思考空间。作为化学情境的材料和活动，必须富有启发性和思考性，能激活认知，引发学生广泛的联想和思考。3开放性：问题的设计使学生思维活动具有开放性强，解决方案多，开拓思维，让学生能够通过情境使思维与创造发挥较大的空间。引导学生善于从多方位、多角度分析问题，善于打破常规寻找新的解决问题的途径。4挑战性：作为教学情境的材料或活动，能引起学生的认知冲突

6、和学习心向，使学生产生强烈的探究欲望和创造机能。促进学生积极参与，接受问题的挑战。维果斯基认为，教学的本质特征不在于“训练”、“强化”已形成的内部心理机能，而在于激发、形成目前还不存在的心理机能，让学生主动参与、自主思维。5体验性：化学教学不仅要关注知识和技能、过程与方法，还要关注学生的情感态度与价值观的体验。对情境的关注，能有效地激发学生的学习机能，唤起学生强烈的情感体验，包括操作、探究的机会或替代性经验等，在思考、探索和交流的过程中获得对化学较为全面的体验和理解。四、创设有效“问题情境”在化学教学中应注意的几个问题1、问题情境(qngjng)的创设要注意呈现方式的选择性问题情境的呈现方式的

7、选择是多样的，如联系实际生活、利用认知冲突、借助化学史料、通过具体实验等。所以，对于问题情境的呈现应根据具体知识的特点及学生的实际来选择恰当的呈现方式。尽量选取与内容密切相关或学生熟知的素材，创设能够体现化学的概念、结论及思想方法发生发展过程的学习情境，使学生感到化学是自然的，水到渠成的，激发学生对化学的亲切感。例如对于学习各类物质性质时，很多化学物质跟生活有密切的联系，我们可以直接从生活实例引入，如学习化学必修(bxi)2（苏教版）“油脂”时正好是夏天已至，笔者曾创设这样的问题情境：工人(gng rn)们每天早上清洁游泳池时，除了更换水外，还会向池内加入一些白色物质纯碱，请学生说明加入纯碱的

8、道理。更具冲击力的问题探究如实验室里的棉花很容易吸收水，大家都知道棉花树是在野外生长的，那如果开花时碰到下雨，棉花树会不会遭灭顶之灾？回答这两个问题要从油脂的物理性质和化学性质的角度考虑。这样的问题情境不但丰富了学生的知识，而且给了学生一系列的问题，并使这些问题成为一堂课的关键性问题。况且通过联系实际，还可以有目的地培养学生观察、联系、分析、说明实际问题的能力，形成对书本知识的综合、迁移、拓宽、升华，这样就有效地提高新课改课堂教学效果。当然，问题情境的呈现方式还要考虑学生的实际，如联系实际生活，要考虑这样的实际生活学生是否熟知，采用动手操作，要考虑学生是否具备如此的操作能力，利用认知冲突，要考

9、虑学生是否真的存在新旧知识的矛盾或直觉、常识与客观事实的矛盾等等。因此，对问题情境的创设没有万能的呈现方式，也没有最优的呈现方式，恰当的才是最好的。2、问题情境的创设要注重形成系列化在教学中创设问题情境，花费大量的教学时间，完不成预定的教学任务。确实，教学中创设问题情境，教师首先要呈现问题情境，其次学生要读懂问题情境，才能转化为化学问题，这必定比“开门见山”花费的教学时间多。这就引起我们这样的思考：既然化学教学需要必要的情境支撑，我们能否在一节甚至在一章内容的学习中用同一个问题情境来贯穿，这样在一定的程度上有助于学生融入到情境之中，有利于化学知识学习与掌握，便于学生的学习和教师的教学。例如在学

10、习离子共存一节时，我曾设计了这样的问题情境：例题引路 下列各组离子在溶液中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 ( ) AAl3+、NO3-、CO32-、Na+ BFe2+、H+、NO3-、Cl- CFe3+、Na+、SCN-、Cl- DI-、H+、Na+、NO3-让学生(xu sheng)分析得出：NO3-在酸性(sun xn)条件下（即与H+共存时）具有(jyu)强氧化性.变式1：某溶液中含有大量Fe2+、Fe3+、Mg2+和NH4+，其中c（H+）=10-2mol/L，在该溶液中可以大量存在的阴离子是（ ） A. SO42 B. NO3 C.SCN D.CO32-变式2：在稀盐酸中加入

11、铜片，铜片不溶解。加入适量下列物质后铜片会溶解的（ ） A.浓盐酸 B.FeCl3 C.NaNO3 D.Na2SO4变式3：将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的( ) A.硫酸 B.氯水 C.硝酸锌 D.氯化铜变式4：在烧杯中加入铁和铜混合物，再加入一定量稀硝酸，充分反应后剩余金属质量为m1g；再向该烧杯中加入一定量的醋酸，充分反应后剩余金属的质量为m2g；则m1与m2之间的关系一定正确的是（ ） A. m1可能等于m2 B. m1一定等于m2 C. m1可能等于 m2 D. m1一定大于m2变式5：某溶液100mL，其中含硫酸0.03mol，硝酸0.04mol，若在该溶液中

12、投入1.92g铜粉微热，反应后放出一氧化氮气体约为（ ） A.0.02mol B.0.01mol C.O.O15mol D.无法计算变式6：在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡: Fe2+ + 2H2O Fe(OH)2 + 2 H+，向溶液中加入少量稀硝酸，则溶液的颜色( ) A.变浅 B.变深 C.变成棕黄色 D. 无法判断教师点评：HNO3陷阱的设置是比较隐蔽的。有时是体系中原来有NO3- ，后来引入H+；有时是体系中原来有H+，后来引入NO3-。因此，遇到NO3-时应提高警惕，小心应对。在与学生交流过程中，形成了一定的知觉空间和定向联想，使学生知识系列化、有序化，组合成一块一块的

13、知识组块。通过对习题的条件进行变化，让化学问题情境发生变化，让学生获得一题多思、一题多变的机会。3、问题情境的创设要有明确性明确性，显然是指问题情境的创设要有明确的目的(md)，情境一定要紧扣课题，为课堂教学内容创设。要有利于激发学生思维的积极性、要直接有利于当时所研究的课题的解决而设，既要考虑教学内容又要考虑学生的差异，注意向学生提问的角度和方法。问题情境创设的目的是为了学化学、用化学，所以千万不能因为情境反而丢了化学。目前化学课堂教学中存在一种现象：将问题充斥了整堂课，教师经常设置一些“趣味性”情境，课堂气氛宽松、活泼，学生学得也很开心，但一节课完了以后，问学生这节课有哪些收获，学生说不上

14、来或丝毫不涉及化学。，显然，这些问题的创设是无效的，究其原因，我想是没有明确(mngqu)“为谁而创，如何创”。五、创设有效(yuxio)“问题情境”的案例分析1、利用生活经验创设问题情境教师从化学在实际生活中的应用入手来创设情境，将学科与学生生活的结合点两相融通创设问题情境，如日常生活中一幅熟悉的场景、一次亲身的经历、一个生动的自然现象、一件有趣的化学事实等，都可以让学生体验化学与日常生活的密切关系，感受化学知识学习的意义与作用，增强学习化学的兴趣和动机，激发改造自然和探索科学奥秘的情感，培养分析和解决与化学有关的实际问题的能力。【案例1】 在学习“铁和铁的化合物”时，我是这样设计问题情境的

15、：教师：大家都有这样的生活经验，削皮后的苹果颜色就会变锈，谁能知道其中的奥秘呢？学生：思考、困惑教师：那Fe2+与Fe3+在溶液中各显何种颜色，有哪些化学性质？（注：这一点拨，引出了思维之路，使学生得知：苹果中的二价铁离子被空气中的O2氧化成三价铁离子呈黄色。所以，市场上出售的苹果汁中常掺入维生素C等还原剂，以防止二价铁离子被氧化。）教师：这些问题，就是本节课要探究的问题。化学与生活联系紧密，生活中处处涉及化学，从化学在实际生活中的应用入手来创设情境，既可以让学生体会到学习化学的重要性，又有助于学生利用所学的化学知识解决实际问题。2、利用(lyng)社会事件创设问题情境建构主义学习理论认为，只

16、有当学习内容与学习者的经验、社会环境或自然情境相结合时，所学的知识才容易发生迁移；只有在真实情境中获得知识和技能，才能真正理解、掌握并应用于真实生活和工作环境中去解决实际问题。比如一件化学对社会发展有影响的事实、一项化学科学与技术发展的重大成就、一幅真实地反映化学现象的插图、一则生动的有关能源或环境问题的报道等，都能使学生激发学习化学的热情，产生学习化学知识的动机，强化(qinghu)自主学习的责任，认识化学在实现人与自然和谐共处过程中的重要使用，最终形成综合的科学观。【案例(n l)2】 在学习“金属钠的性质”时，我设计了以下的问题情境：据某报报道：在广州市珠江河段曾经出现过惊险神秘的“水雷

17、”，6个装满金属钠的铁皮水桶浮在水面上，其中3个发生剧烈爆炸，另三个被成功打捞。据现场的一位同志讲，早上10点多，河内突然冒起一股白烟，在水面上漂浮的一个铁桶内窜出黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。群众议论说，“没想到水里的东西也能着火爆炸”打捞上来的桶被打开盖子后，马上冒出白烟，而且一旦人们接触了桶内的物质，双手感到剧烈的疼痛消除队员将打捞上来的铁桶用煤油浸泡。问题：1.为什么装满金属钠的铁桶不下沉？为什么“水里的东西也能着火爆炸”？2.为什么消除队员将打捞上来的铁桶用煤油浸泡？3.为什么打捞上来的桶被打开盖子后，马上冒出白烟，而且一旦人们接触了桶内的物质，双手感到剧烈的疼痛？

18、感受此情境，学生的好奇、议论、猜测油然而生，求知的迫切性得到强化，探究心理氛围已经形成。此时学生经过实验探究，弄清了神秘“水雷”爆炸、燃烧的原因，认知积极性受到强化，课后部分学生还设计出了“滴水点灯”和“滴水生火”的实验，学完钠及化合物的内容后，学生们通过查阅资料、主动实验，萌发主动获取知识的心向，提高了课堂学习效率。3、利用化学实验创设问题情境化学是一门以实验为基础的自然科学，通过实验创设问题情境可以模拟或再现知识的形成过程，使学生加深对知识的理解。中学生对化学实验有着浓厚的兴趣。基于这一特点，教师在教学中应尽量运用化学实验来创设教学情境。教学实践表明，通过学生亲自进行的化学实验所创设的教学

19、情境，其教学效果要比单纯的教师讲授要有效得多。【案例(n l)3】如在学习氢氧化铝性质(xngzh)时，先让学生举例说说Al(OH)3在日常生活中的用途(yngt)，然后顺势提出：如何制取Al(OH)3？通过学生实验后，让学生交流实验现象，并提出了许多个为什么：为什么NaOH溶液过量时Al(OH)3沉淀会溶解? 为什么两种试剂滴加的顺序不同会产生不同的现象？它们是怎样反应的？化学方程式怎么写？如果把NaOH 溶液改为氨水会产生同样的现象吗？Al(OH)3沉淀溶于酸吗？该用什么方法制Al(OH)3等等问题一起涌来。通过讨论得出Al(OH)3具有两性的性质后，教师又让学生在制得NaAlO2溶液中滴

20、入稀盐酸或将NaAlO2溶液滴入稀盐酸中，这时又创设了新的问题情境，引导学生兴趣盎然地持续探究下去。心理学研究也表明，只有当认知结构与外界刺激发生不平衡时才能引起学习的需要。因此，创设问题情境就是为了引起认知矛盾，在教材内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”，把学生引入一个多疑、好奇的境界，从而让学生产生学习的需要。4、利用化学史料创设问题情境我国著名化学家傅鹰先生说过：“化学可以给人以知识，化学史更可以给人以智慧。”在化学课堂教学中利用化学史料创设问题情境，不仅可以使教学不再局限于现成知识本身的静态效果，而且可以追溯到它的来源和动态演变的过程，揭示出反映在认识过程中的科学态度和科学思想，使

21、学生学到形成知识和运用知识的科学方法。【案例4】如在 “常见的酸”教学时，可以呈现这样的情境：著名化学家罗伯特波义尔在一次实验中，不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上，过一会儿，他惊奇地发现，紫色的花瓣上出现了红点点。学生惊奇：原来指示剂是这样被发现的（兴趣被激发）。老师接着问：波义尔对这一意外的发现，作出了各种假设，经过多次实验验证，探究普遍规律，终于获得成功。对紫罗兰花瓣儿遇盐酸变红的现象，学生提出许多假设和验证的实验方案。经过师生间的讨论，达成了许多共识，同时让学生感受到科学家研究科学的艰辛。5、通过有争议的问题创设情境学生爱辩是非，教学中可故意设置错误论点，让学生“唱反调”；也可独辟蹊径，提出

22、问题让学生去辩论，使真相越辩越明。也可利用多媒体创设学生较困惑的情境，如“变魔术”“揭露骗子的谎言”等激发学生“心求通而不得”的意境，创设一石激起千层浪的氛围，使枯燥理论变得有血有肉。【案例5】如在化学“关于硫酸工业综合经济效益的讨论”一节教学时，老师和学生分别扮演硫酸厂的厂长(或工程师)、环保工作者、政府官员、律师等角色，从原料供应、市场需求、交通运输、厂址选择、生产规模、能源、水源、环境保护等方面提出不同观点进行辨论，让学生不仅解决了问题，而且获得多种角色的体验。6、利用旧知识拓展(tu zhn)引出“错误”创设问题情境学生思考问题时，往往受原有知识和经验定势影响，对遇到的新问题新知识“想

23、当然”的进行分析和推导，有时(yush)产生错误。在教学中我们有意识的设计问题，让学生走进“错误”，让学生自己发现错误，使他们感到困惑，于是产生问题情境。学生在这种情境中，急于知道答案，往往思维高度集中，能自觉的参入到认知过程中。【案例(n l)6】如学习电解时，教师问道：“CuSO4+H2O”能否反应？学生脱口答道：不会。这时老师满怀激情地说出一名哲理名言：“如果给我一个支点，我能撬起一个地球”，如果给我一个条件，我能使这个反应进行。当学生眼见到硫酸铜溶液在通电时一极产生气泡，另一极产生红色的金属铜后，这“出乎意料”的现象，使他们在心理上产生了极大的矛盾冲突，学生迫切想知道其中的缘由，会迫不

24、及待地提问：硫酸铜溶液在通电时为什么会产生气泡和红色的金属呢？这种气泡和红色金属是什么物质呢？它们是怎样生成的呢？对这一知识的认定恐怕会使学生终生难忘。这样的例子还有很多，如“镁能在二氧化碳中燃烧”，“钾能在水中燃烧”等等现象，都能创设出让学生惊讶无比、提问积极、探究深入的情境。上述情境的设计，利用了学生认知因素之间的不协调，创设了一个有趣的情感环境和良好的认知环境来调动学生积极思维。7、利用“直观性动画”创设问题情境在化学教学中应用直观手段，目的是使抽象的微观结构模型化、动态化。在这样的情境中设置问题，有利于学生原有的思维方法、认知结构和想象能力之间产生“共振”，真正认识和感悟“结构决定性质

25、、性质是结构的体现”这一变化规律。原子、分子、化学键、晶体结构、化工生产等都可以用实物、模型、影像或计算机模拟的方法实施问题情境的创设。【案例7】如在“气体摩尔体积”教学中，为了帮助学生理解“决定物质体积大小的因素”，教师可进行下列动画演示：将一堆乒乓球和一堆篮球，都紧密堆放。若数量一定，如都是100个，同时做紧密堆积。分别将乒乓球和篮球的距离拉大，假设将8个乒乓球和8个篮球分别放在教室的上下8个角落。然后设问：根据演示同学们想到了什么？一堆乒乓球和一堆篮球的体积大小取决于哪些因素？通过思考这样的问题，学生的注意力从原本抽象陌生的微观世界回到较为熟悉的情境，思维展开，经过一番讨论后很快找到了答案，顺利落实了教学目标。8、 利用类比等方法创设问题情境杜威在他的我们怎样思维一书中提出“思维起源于直接经验的情境”。中学化学课本中抽象内容不少，教师要善于从具体形象的事物入手，说明抽象的理论，巧打比方，设置经验情境，引导学生在头脑中建立