化學知識的學習應從問題開始,對知識的掌握也是以對問題存在的認識為開始。在教學過程中,教師應抓住學生的好奇心和探究欲,根據教學內容、知識體系和學生的認知結構、認知水平,精心設置一連串的問題進行啟發式教學。問題鏈教學法就是教師在特定條件下,根據教學目標設計多個有效問題,環環相扣,由此及彼,步步深入解決問題,從而達到完成教學目標的任務。所以從本質上講,教學設計就是問題設計。
一、有效問題的基本要素
問題鏈教學并不是教師簡單提幾個問題,學生針對問題回答而已。而是要求教師不僅將知識問題化,還要將問題情境化,即教師根據不同的教材課型、不同的教學目標、不同的學習對象巧妙設置有效問題,創設問題情境,讓學生重演知識的發生過程,使學生思維產生一次又一次的飛躍。筆者認為,有效問題應具備四個基本要素。
一是角度,即問題的針對性。有效問題的設計既要著眼于教學目標,也要充分考慮學生當前的實際,這就要求教師認真做好學情分析,充分認識學生現有的認知結構和認知水平;既要避免在學生現有的認知水平內簡單設問,也要避免脫離學生實際的“空空導彈”,這就要求教師在設計有效問題時,找準問題的切人點。一個行之有效的方法就是問題情境化。情境的來源是多方面的,既有學生已有的知識體驗,又有生產生活中的熱點問題。若學生處在一個真實的化學問題情境中,就能觸發他的情感和求知欲,使他感到學有所得,學有所用,從而產生一種迫切的探究欲望去解決問題,使得自己成為問題解決的主體。
二是深度,即問題的挑戰性。在把握角度的基礎上,有效問題需具備一定的挑戰性。要避免那種“對不對”、“是不是”的設問方式,這種提問往往讓學生局限于做一個簡單的正誤判斷,難以激發學生的探究興趣,難以使學生持續保持解決問題的學習動機。“桃子”要讓學生跳一跳才能摘得到。當然,設問也不宜太“深”,若難倒了絕大多數學生,不僅會造成課堂上的“冷場”,也會挫傷學生學習的積極性和熱情,影響之后的進一步學習。有挑戰性的問題,會讓學生的思維處在一個較活躍的狀態,這樣不僅能極大地激發學生的學習熱情,鼓足學生的學習動力,也能使學生進行深層次的探索和發現。
三是廣度,即問題的開放性。有效問題要具有一定的開放性,使學生能進行多角度、多層次的思考。一個開放性的有效問題,能使每位學生都有自己的思考結果,讓每個學生都有所收獲。經過合作探究或討論,可以使學生認識到能從不同的角度找到多種解決問題的方法。現實生活中的問題受多種因素的影響而呈現復雜性,在化學課堂上對開放性問題解決的過程中,學生積極主動從不同視角探索解決問題的思路,有利于提高其解決實際問題的能力。開放性問題的解決,不僅改變了課堂教學模式,增強了學生解決問題的自信心,也培養了學生的合作精神和創造性。
四是厚度,即問題的生成性。教師設置有效問題,不僅期待學生單純為某個問題的解決而探究,更期待學生在解決問題過程中發現新問題,引發新思考,從而激發學生思維的進一步飛躍。因此,在設計有效問題時,教師考慮要全面,要考慮問題的厚度,在眾多的問題中選擇最能體現教學目標的關鍵性問題,并按一定的順序進行邏輯排列,使學生的思維步步推進。或者說有厚度的有效問題具有明確的指向,能使教學步步深入,最終達成教學目標。
二、在有效問題中如何把握四個基本要素
教師在問題設計環節往往會忽略某個要素,下面以《苯酚》教學中問題鏈的設計為例,談談如何對有效問題四個基本要素進行把握。
蘇教版《有機化學基礎》中《苯酚》一節位于苯和乙醇的教學之后,意圖很明顯,即在熟練掌握苯和乙醇性質的基礎之上,學習具有類似官能團的苯酚會有什么樣的性質,從而引出官能團之間的相互影響。這樣的教材編排不僅能幫助學生建構起苯、乙醇和苯酚的內在知識體系,亦能滲透事物之間相互影響的哲學思想。基于以上教材分析與學情分析,筆者設計了如下問題鏈。
[問題1]請同學們回憶一下前面我們學習過的苯和乙醇具有哪些化學性質?
這個問題的提出是基于“最近發展區理論”,體現了四個基本要素中的“角度”。學生現有的知識水平是已經學習過的苯和乙醇的化學性質,而本堂課要學習的苯酚的化學性質是學生可能的發展水平。從這個角度提問,教師可以充分認識學生的認知結構和認知水平,即找準了切入點。讓學生總結和歸納苯、乙醇的性質,不僅鞏固苯和乙醇的主要知識,也有利于以此為線索“搜索”苯酚的化學性質,在建構理論的指導下幫助學生搭建苯酚化學性質的“框架”。
[問題2]苯因其獨特的苯環結構使其具有不同于脂肪烴的性質,乙醇中的官能團羥基決定了乙醇的化學性質,那么當兩者“合二為一”形成苯酚時,會同時具有苯和乙醇的性質嗎?你的依據是什么?
這個問題是引導學生從結構決定性質的角度出發,探索苯酚的化學性質,體現了四個基本要素中的“深度”。由于苯酚與苯、乙醇具有類似的結構,就可能具有苯、乙醇類似的性質。那么在問題1的基礎上就可以來“搜索”苯酚的化學性質了。在此問題的解決過程中,學生無論實驗、觀察、討論或查閱資料,都能充分地體現問題解決過程中的實踐性和探究性。
[問題3]你能從實驗的角度來證明苯酚具有類似于乙醇和苯的性質嗎?
這個問題是為了讓學生認識到,理論推導固然可行,但亦可用實驗來證明推導的正確性。乙醇可以和鈉、氫鹵酸反應,也可以和濃硫酸共熱生成乙烯或乙醚。究竟采用哪個實驗具有一定的開放性,這體現了四個基本要素中的“廣度”。學生可以從不同的方面加以探究,教師則要對各個方案加以分析,對比實驗條件,引導學生驗證苯酚與鈉的反應。而苯酚是否具有苯類似的性質,通過教材73頁的“活動與探究”比較苯酚和苯的性質差異,理解基團間的相互影響即可。
[問題4]如何增大苯酚與鈉反應的接觸面積?苯酚與鈉反應的劇烈程度不如乙醇與鈉的反應,是否說明苯酚羥基上的氫原子活潑性不如乙醇羥基上的氫原子?
苯酚與鈉的反應由于反應物都是固體,首先遇到的一個問題就是如何增大反應的接觸面積。在實驗中苯酚與鈉反應的劇烈程度不如乙醇與鈉的反應,而事實上苯酚羥基上的氫原子比乙醇羥基上的氫原子要活潑一些,教材中明確指出苯酚具有微弱的酸性。這種理論與事實的相悖,可以極大地激發學生的探究欲望。此問題的設置體現了四個基本要素中的“厚度”,即生成性。對前一問題,教師可以引導學生穿插學習苯酚的物理性質,如熔沸點和溶解性。學生經過自主探究可能會提出加水溶解、加有機溶劑溶解或加熱熔化,教師可根據實際情況對這些方法的可行性進行點評,并選出最佳方案。對后一問,教師在解釋相悖的原因時,可以引導學生思考鈉、鈣與水反應的劇烈程度比較,也可以引導學生設計實驗來驗證苯酚的弱酸性。
從以上《苯酚》教學中設計的問題鏈可以看出,通過把握有效問題的四個基本要素,設計有效問題并形成一條有序的問題鏈,在內容上環環相扣,在目標上步步深入,不僅可以引導學生進行思維的定向活動,也可以連接教與學的通道。利用問題鏈進行教學,可以使學生所要學習的知識在問題提出的過程中傳遞,在問題解決的過程中接收,在問題回答的過程中反饋,從而實現新舊知識的傳遞。并且在這個過程中,能逐步地培養學生的質疑能力、合作探究能力和創新能力,充分顯示了教師的主導作用和學生的主體作用。也正基于此,“問題鏈”教學已成為當代課堂教學改革的重要特點之一。