創設“結構不良”問題 促進學生探究與互動

摘要:本文介紹了如何創設有效的結構不良問題，并從問題設置的情境性、主體性、科學性、障礙性四個方面，分析結構良好問題與結構不良問題設置在培養學生的思維、促進學生探究與互動、發展學生的科學素養方面存在的差異。

關鍵詞:結構不良問題;有效創設;學生探究;探究與互動

文章編號:1005-6629(2010)07-0045-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

在中學化學課堂教學中，利用對問題探究來引導學生學習知識、培養能力、發展科學素養，利用問題探究為主線貫穿課堂的教學方法，已經成為重要的教學手段。根據構建主義學習理論，可將教師在課堂教學中所設置的問題分為結構良好問題與結構不良問題兩種類型。

所謂結構良好問題，是指問題的設置有一定明確的解決問題的目標，解決問題的方法與思路也是明確的;所謂結構不良問題，是指問題解決的目標或解決問題所需的概念、原理、方法以及組織方式等都是不確定的[1]。

1 有效創設結構不良問題的三個要點

1.1結構不良問題的創設要符合學生的心理特征

高中學生的化學知識與生活閱歷已經有了一定的積累，又因為學生在日常生活遇到的問題大多數是結構不良問題。所以，筆者認為:高中化學課堂教學中問題設置應以結構不良問題為主、結構良好問題為次。

結構不良問題的設置要充分考慮學生已有的知識系統，問題可以在新課引入時提出，也可以在某一重點知識學習后提出。因為，讓學生解決結構不良問題，首先要調動他們已有的資源性知識，然后分析問題情境、搜索解決問題的方法、生成探究方法、形成解決問題的結論。若學生能經常解決結構不良問題，可以培養他們的分析能力、問題意識、探究習慣與協作精神，有利于學生的終身學習和發展。

1.2結構不良問題的創設要呈現常態分布

所謂的結構不良問題的創設呈現常態分布，指的是結構不良問題的設置要科學、合理地分布在課堂教學過程中。

結構不良問題設置太少，不能涵蓋本節課的重要知識點，不能充分激發學生的求知欲與培養學生的探究意識;結構不良問題設置太多，學生們整節課都在討論與交流中度過，沒有對所學知識的自我總結與歸納，沒有教師對疑難問題的點撥與提升，不利于學生對新知識的接受與掌握。教學實踐表明，教師每節課提出的結構不良問題以3—6個為宜，在適當的時機適時的提出結構不良問題，才能充分激發學生的學習積極性、探究欲與合作互動意識。

1.3有效創設結構不良問題的方法

結構不良問題，不是教師在課堂教學中隨機提出的問題，而是在課前精心策劃與設計后才提出的問題。結構不良問題有如下三種情況:一是問題解決的目標與解決問題的方法都不確定的結構不良問題;二是問題解決的目標明確，但解決問題的方法不確定的結構不良問題;三是問題解決的目標不確定，但解決問題的方法確定的結構不良問題。

如，針對下列表格中各欄目與相應數據，教師可設置不同類型的結構不良問題，培養學生的分析問題能力與探究問題的意識。

問題一:“閱讀與分析表中數據，你能得出什么結論?”

要學生得到什么樣的結論?如何分析才能得到結論?都沒有明確的范圍。因而，此問題屬于“問題解決的目標與解決問題的方法都不確定的結構不良問題”，其目的是要培養學生透過數據現象看本質的科學探究精神，得到“相對分子質量相近的烷烴與醇類，其沸點相差甚遠”的結論。

問題二:“相對分子質量相近的醇類與烷烴，為什么沸點差別很大?”

這屬于“問題解決的目標明確，但解決問題的方法不確定的結構不良問題”。要解決“沸點為什么差別很大?”這一問題，就要求學生能夠透過相對分子質量這一表面現象，用“氫鍵”相關知識來解決問題。

問題三:“相對分質量相近的醇類與烷烴，其分子間作用力有什么不同?對物質的哪些性質有影響?”

這屬于“問題解決的目標不確定，但解決問題的方法確定的結構不良問題”。分析問題的方法很清楚:只分析相對分子質量相近的醇類與烷烴，且是通過分子間作用力(范德華力與氫鍵)的分析，來分析探討物質性質——沸點的變化規律。

2 結構不良問題創設原則下問題設置例析

我們以人教版新課程標準《化學》(選修5 有機化學基礎)第48~51頁“乙醇”相關知識為載體，探究如何設置結構不良問題，并從問題設置的情境性、主體性、科學性、障礙性四個方面，分析結構良好問題與結構不良問題的設置在培養學生的思維、發展學生的科學素養方面存在的差異。

2.1情境性原則下問題設置例析

問題的情境，是指個體能夠感知到的一種有目的的但又暫時不知如何達到這一目的的心理困境。它是教師引發學生求知欲的一種手段。前蘇聯教育家贊科夫說過:“教學法一旦觸及學生的情緒和意識領域，觸及學生的精神需要，便能發揮其高度有效的作用。”教師所設置的問題要有親切的界面感，要能激發學生強烈的求知欲望，要符合學生的認知水平。中學化學教學中可創設問題情境的素材很多，如化學史、化學課本、學科間的知識聯系、生產與生活、化學實驗等等，只要教學中能合理運用，都可創設出極好的問題情境。

在引入“乙醇”新課內容時，教師A的創設情境問題是:“你知道什么是乙醇嗎?列舉在你的生活中應用乙醇的幾個事例?”這種問題屬于結構良好問題，問題的目的明確，且解決問題的方法也明確，學生可以通過聯想生活中的乙醇(酒精)的使用，激發了學生想了解乙醇相關知識的求知欲。

教師B點燃了酒精燈，然后提出問題:“乙醇在我們生活占有重要地位，請同學們觀察乙醇的燃燒，列舉‘不久的未來乙醇將取代汽油成為重要的清潔能源’的證據?”這種問題屬于結構不良問題，問題的目的明確，但解決問題的方法不明確。要列舉出“乙醇是清潔能源的證據”，學生們就要通過觀察乙醇燃燒時的火焰是淡藍色的，沒有黑煙;還要聯想起初中化學中所學習過的乙醇的來源與可再生性;又要和其他學生進行交流與討論，才能列舉出“乙醇是重要的清潔能源的證據”。另外，該問題的設置將生活中常見的乙醇與未來新能源進行了聯系，更能激發學生的學習欲望。所以，在情境教學中，也可以通過設置結構不良問題來激發學生的求知欲與探究意識，達成引入新課的目的。

2.2 主體性原則下問題設置例析

主體性原則的第一層含義指的是教師提出問題時要明確主體對象。

教學的主體對象是全體學生，課堂教學的目的是讓每個學生都得到充分地發展。所以，問題的起點不能太高，要以大多數學生所具有的知識和智力水平為基礎進行問題設計。教師應盡量設計一些難度適中的問題，才能引發全體學生興趣，使教學變成全班學生都在探索問題的學習活動，使每個學生在解決問題過程中的都能獲取新知識。

主體性原則的第二層含義是學生要成為問題提出與解決的主體。

教師通過步步設問，引導學生逐步完成課堂教學過程中知識，那只能說是完成了化學課堂教學的一小半任務。因為“新課程標準”明確提出，在完成學科知識學習的同時，要“精心創設學生自主活動和積極探究的情境，引導學生參與探究過程，學會合作與分享，提高探究欲望。”[2] 所以，筆者認為教師在課堂教學過程中不僅要提出問題引導學生討論，更重要的是鼓勵學生發現問題并能踴躍地提出問題，然后通過學生小組討論的方式來解決問題。

如在學習乙醇化學性質時，教師C提出問題:“乙醇與金屬鈉反應有什么現象?為什么金屬鈉與乙醇反應沒有與水反應激烈?”這是結構良好問題，學生通過觀察實驗就能講清實驗現象;通過水與乙醇電離出H+的難易程度，就可以說明反應進行快與慢的原因。學生們會認為沒有探究的必要而失去了探究的激情與欲望。

教師D提出問題:“乙醇與金屬鈉反應與水與金屬鈉反應的實驗現象有什么區別?如果用金屬鋰與乙醇反應，請你們預測會有什么樣的實驗現象?”這是結構不良問題，要解決鈉與水、乙醇反應現象上的不同，學生要從自己原有的知識系統中調出鈉與水反應的現象記憶，并與剛看到的鈉與乙醇反應的現象進行分析對比，才能解決問題。而“如果用金屬鋰與乙醇反應，預測會有什么樣的實驗現象?”問題的設置，則進一步導出了問題探究的深度與不確定性，可通過小組交流討論的方式來引發學生思維的碰撞與交互，在討論中辨析金屬鋰的密度、金屬性強弱等知識，從而達到全班學生都能活動起來，達成問題設置的主體性要求。

2.3科學性原則下的問題設置例析

我們知道，一節課的教學效果如何?學生的參與程度如何?取決于課堂教學過程中教師提出問題的科學性。這里所說的問題設置的科學性原則，包含兩層意思，一是問題的提出對發展學生思維的積極作用，二是問題的設置要考慮學生心理特征與知識儲備情況。

例如，有的教師在上課時，會提出一些不是問題的“問題”，如“這是什么物質?”、“對不對?”等不用思索的簡單問題。提出這類問題的目的:無非是的那種虛假的全班齊聲回答的熱鬧氛圍，這種虛假的課堂熱鬧氛圍，掩蓋了教師對課堂教學效果的真實評價，也淹沒了一些有歧義的學生的探究欲望，不利于培養學生發現問題與解決問題的能力。

也有的教師在課堂上會提出一些需用大學課本知識才能解決的一些問題，無非是炫一下自己的知識功底，其結果是課堂氛圍沉悶，學生聽得滿腦霧水，所謂的問題解決也只是教師一個人的夸夸其談而已。

所以，科學性原則是指問題的設計要具備量力性與準確性。問題太難，學生思維無法啟動，不能引起學生注意力的指向，課堂出現僵局，給課堂教學的組織帶來一定的困難;問題太易，思維力度不夠，學生的思維不能真正被激活，體會不到解決問題的樂趣，沒有成就感。另外，教師在課堂教學中設置的問題必須符合學生的認知水平，設置的問題應表述準確無歧義，且有一定深度與探究性，設置的問題要能使學生在合作交流時稍微“跳一跳”就摘到“果實”為最佳。

如在學習“乙醇分子間脫水”這一化學性質時，教師E提出問題:“乙醇與濃硫酸在170 ℃時加熱產生的氣體通入溴水，溴水為什么會褪色?”這是一看似結構良好問題，但設置中存在的不恰當之處有:一是解決問題的方法太簡單;二是問題設置不嚴謹、不科學，因為乙醇與濃硫酸在170 ℃時加熱產生的氣體中除乙烯外，還可能含有SO2、CO2等氣體。

教師F提出問題:“乙醇與濃硫酸在170 ℃時加熱時，可能產生哪些氣體(水蒸氣除外)?如何驗證你的判斷?”這屬于結構不良問題。首先，學生要通過分析濃硫酸的強氧化性、脫水性，乙醇具有還原性且分子間有可脫水基團——羥基，然后通過交流、討論才能得出產生的氣體中含有C2H4、CO2、SO2等;其次，學生要將記憶中有關C2H4氣體的驗證方法、CO2氣體的驗證方法、SO2氣體的驗證方法等知識系統調出，并與同學進行交流，才能設計出合理的實驗驗證方案。由此可見，結構不良問題的設置更有利于培養學生的探究意識與協作精神。

2.4障礙性原則下的問題設置例析

美國教育心理家索里強調:“學習上的所有形式都可以看做是問題解決的過程，人類對知識的探索和追求是在對各種各樣的問題的解決過程中完成的。”[3] 學習者在解決問題的過程中獲取知識，發展能力，培養探究精神，已經普遍受到各國教育界的肯定。因而，高中化學課堂教學中的問題的設置需具備一定的障礙性，學生在解決問題時遇到障礙，他們可以通過查閱資料或小組討論的方式獲得解決。問題因障礙性的存在而具有思維價值，問題因障礙性的存在而具有激勵性，經常設置障礙性問題，才能不斷地激發學生的學習興趣、情感、動機，才能讓學生體會成功感，才能培養學生勇于克服困難、敢于創新的精神，才能讓學生在學習過程中發展多層次、多向度的思維與協作精神。

如在學習“乙醇的物理性質”時，教師G提出問題:“乙醇(沸點78.5 ℃)與甲醚(沸點24.9 ℃)有相同的分子式(C2H6O)， 為什么兩者的沸點相差很大?”這屬于結構良好問題。學生很容易想到用氫鍵的相關知識去解釋問題，問題設置的探究力度不足、障礙性小，不利于培養學生的探究能力。

教師H提出問題:“請你比較乙醇與乙硫醇(CH3CH2-SH，-SH類似于-OH)的沸點高低?并解釋原因。”這屬于結構不良問題。此問題的障礙設置有:一是乙硫醇的相對分子質量(64)大于乙醇的相對分子質量(46)的障礙性干擾;二是-SH間與-OH間是否都存在氫鍵作用的障礙性干擾。學生通過對影響分子間作用力的主次要因素的分析(在此情境下，氫鍵作用是主要因素，范德華作用力是次要因素)，以及形成氫鍵的條件分析(一是有F、O、N等非金屬元素，二是H原子與F、O、N等元素結合)，才能得出乙醇的沸點高于乙硫醇的結論。此問題的設置，既能培養學生分析問題與解決問題的能力，又能培養學生勇于探索、克服困難的意識。

綜上所述，筆者認為:在高中課堂教學中應該特別注重結構不良問題的設置，因為結構不良問題在培養學生思維的靈活性、探究意識與創新能力方面有著不可替代的作用。而結構不良問題的設置需要教師在課前做大量的準備工作，對課堂教學中所要提出的問題逐一研究、篩選，使問題設置既能促進學生對化學知識的學習，又能培養學生的探究能力;既能提高學生的綜合素質，又符合新課程標準的教育理念。

參考文獻:

[1]陸明忠.中學化學教學中劣構問題解決實例及意義[J].中化學教學參考，2008，(9):12～13.

[2]中華人民共和國教育部.《普通高中化學課程標準(實驗)》[M].第1版，北京:人民教育出版社，2003:39.

[3](美)JamesMSawrey，CharlesWTelford著.高覺敷等譯.教育心理學[M].第1版，北京:人民教育出版社，1982:282.