問題學(xué)習(xí)法嘗試——以“原電池”教學(xué)為例

張 平

（丹江口市一中 湖北 丹江口442700）

李政道博士曾經(jīng)說過：“最重要的是會提出問題，否則將來就做不了第一流的工作”。 《走進(jìn)新課程》在序言中強(qiáng)調(diào)“創(chuàng)設(shè)能引導(dǎo)學(xué)生主動參與的教育環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生掌握和運用知識的態(tài)度和能力”， 從上述要求可以看出新課程更加重視綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，素質(zhì)教育的核心是創(chuàng)新，創(chuàng)新的核心是思維，思維的核心是問題。

古人云：“學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則怠。 ”只有把學(xué)和思有機(jī)地結(jié)合起來，以學(xué)引思，以思促學(xué)，才能相輔相成，相互促進(jìn)。 問題學(xué)習(xí)法就是以問題為主線開展活動的學(xué)習(xí)。 問題是學(xué)習(xí)活動的開端，是貫穿學(xué)習(xí)過程的主線，一切學(xué)習(xí)活動均圍繞問題而展開。 問題學(xué)習(xí)是一種教學(xué)的元模式，更是各種教學(xué)模式中不可或缺的特征形式。 問題教學(xué)法中，學(xué)生將教材的知識點以問題的形式呈現(xiàn)出來，在探索解決問題的思維活動中、尋求答案的過程中，掌握知識、發(fā)展智力、培養(yǎng)技能，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。 運用問題學(xué)習(xí)法，從培育學(xué)生養(yǎng)成勤于探究、善于思索的好習(xí)慣入手，會取得事半功倍的效果。 人教版新課程《化學(xué)能與電能》一節(jié)“原電池原理” 的課堂教學(xué)中， 我們以新課程理念為指導(dǎo)，遵循“問題學(xué)習(xí)法”的基本原則，采用以問題為主線的方式開展教學(xué)活動，取得令人意想不到的效果。 后面將本節(jié)課所做的嘗試做一介紹。 遵循問題學(xué)習(xí)法的基本原則，教師按照四步驟進(jìn)行了教學(xué)。

一、原電池原理的探索

1.醞釀問題

學(xué)生在預(yù)習(xí)和引入過程中， 可能就某些內(nèi)容產(chǎn)生疑問，經(jīng)過一定時間的醞釀，才可提出問題。 在本節(jié)課的教學(xué)中先以懷特太太鑲了兩顆不同金屬材料 （不銹鋼和黃金） 的牙齒， 引起頭痛的病例引發(fā)學(xué)生求知欲望，作為結(jié)合生活實例的問題主線。 教師進(jìn)而用水果電池引起二級管發(fā)光， 創(chuàng)設(shè)能引導(dǎo)學(xué)生主動參與的教育環(huán)境，激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 然后用電流表代替二極管，通過電流表指針偏轉(zhuǎn)，將表層現(xiàn)象從深層次挖掘出來，激發(fā)學(xué)生的問題欲望。 但是此時，盡管學(xué)生胃口被吊起來，但還不能提出高質(zhì)量、針對性的問題，所以緊接著通過一系列的對比實驗和課本知識介紹讓學(xué)生進(jìn)入第二環(huán)節(jié)。

2.發(fā)現(xiàn)問題

它體現(xiàn)學(xué)生的主體地位；發(fā)現(xiàn)問題的過程不僅包含學(xué)生的知識素養(yǎng)， 也依據(jù)于學(xué)生的思維品質(zhì)和學(xué)習(xí)習(xí)慣；發(fā)現(xiàn)問題要有最近的學(xué)習(xí)空間距（認(rèn)知“沖突”）；從觀察實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題是化學(xué)學(xué)科特點。 緊跟著教師讓學(xué)生分組進(jìn)行鋅片與硫酸反應(yīng)、 鋅銅分開與硫酸反應(yīng)、鋅銅連接與硫酸反應(yīng)、鋅銅由電流表連接與硫酸反應(yīng)一系列實驗，學(xué)生通過一系列的實驗，思考逐漸深入，問題慢慢浮出腦海。 在此時教師不要將原理和結(jié)論拿出來，而是讓他們自己閱讀課本的解釋，再觀看原電池的動畫演示。 當(dāng)學(xué)生經(jīng)歷上述活動后，問題也清晰的反映出來。 此時，再讓學(xué)生分組討論，進(jìn)入第三環(huán)節(jié)——本節(jié)課的高潮。

3.明確問題

學(xué)生明確“問題”的階段，既是一個學(xué)習(xí)的過程，也是一個不斷嘗試、不斷探索的過程。 在這一過程中，學(xué)生自己界定問題的存在，自主地分析問題情景，自主地構(gòu)建解題思路和策略，有意識地進(jìn)行自我監(jiān)控。 學(xué)生按照要求討論完后，然后讓兩個小組集中提出問題，其他小組再作補(bǔ)充。 學(xué)生討論積極，提問踴躍，思維被充分調(diào)動起來，感覺自己成了學(xué)習(xí)的主人。 學(xué)生經(jīng)過踴躍發(fā)言，積極補(bǔ)充，主要提出如下問題：（1）鋅失的電子為何不直接給氫離子，而要通過導(dǎo)線傳遞給銅？ （2）鋅銅連接后，銅片上為何會有氣泡，鋅片上氣泡反而很少或消失？ （3）電流表指針為何會偏轉(zhuǎn)？ 向哪邊偏轉(zhuǎn)？（4）電子為何不從溶液中“游”到銅電級？ 而要從導(dǎo)線中經(jīng)過？（5）溶液里是否也有電流？ 導(dǎo)電的是什么物質(zhì)？等等。 學(xué)生提出的問題也讓我們感覺眼前一亮， 這不正是本節(jié)課的重點、難點嗎？以前老師自問自答的問題，學(xué)生在這里自己提出，還是讓老師感到驚喜。 這里提的問題，很多老師以前不愿意涉及，還有一些不好解釋，或者涉及大學(xué)內(nèi)容，不宜擴(kuò)展。 實際上這些問題大都可以在學(xué)生已有經(jīng)驗上得到解決， 當(dāng)然有的問題學(xué)生可以自己思考解決， 有的問題需要老師提示才能解決。 問題提出后，學(xué)生、老師也明確了本節(jié)課的重難點，從而進(jìn)入關(guān)鍵的第四環(huán)節(jié)。

4.解決問題

解決問題是尋找和接受信息、 回憶知識和方法、進(jìn)行加工處理的過程，是一種較高層次的定向活動。 學(xué)生積極圍繞問題進(jìn)行思維，最終構(gòu)建和完善解題方案直至問題解決。 對于問題（1）、（2），通過前面的動畫演示，學(xué)生很快能得到鋅失去電子后，電子會均勻分布在金屬導(dǎo)體中。 通過提示他們，鋅片失電子后，周圍有大量的鋅離子。 學(xué)生馬上意識到氫離子接近鋅片會受到鋅離子的排斥，就像食堂買飯排隊一樣，氫離子會找一個人數(shù)很少的隊（即銅片）來排隊，自然鋅片上氣體減少，而銅片上反而有大量氣體。 這一問題的解決，也使學(xué)生突破了形成原電池為何可以使負(fù)極金屬腐蝕速率加快，以及產(chǎn)生氣泡的電極為正極這兩個難點。 問題（3），實際上已經(jīng)基本解決，學(xué)生也自己能夠解釋指針偏轉(zhuǎn)是由于電子得失而引起的定向移動。 在這個問題的解決上，在提供一節(jié)干電池后，讓他們通過干電池與銅鋅原電池使電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的異同，判斷該銅鋅原電池的正負(fù)極。 這樣就在已有經(jīng)驗基礎(chǔ)上解釋了電流表指針偏轉(zhuǎn)和電子流動方向以及正負(fù)極之間的關(guān)系。 問題（4）、（5），實際上需要解決的是金屬導(dǎo)電和溶液導(dǎo)電的異同，把這一點挑明后， 學(xué)生馬上可以知道電子只能在金屬導(dǎo)體中傳導(dǎo)，而溶液中導(dǎo)電的是自由離子。 教師又提示：溶液中有太多的“鯊魚”（陽離子）可以俘獲電子，所以電子不能在溶液中“游泳”。 學(xué)生在這兩個問題解決后，對原電池閉合回路中的導(dǎo)電粒子印象非常深刻。 在這里進(jìn)一步讓學(xué)生判斷溶液中離子的移動方向，突破原電池電路的導(dǎo)電粒子移動方向問題。

二、原電池的形成條件

學(xué)生在上述問題的解決過程中，完成了對于本節(jié)課重難點的突破。 而后教師再通過提問：“形成原電池，需要滿足哪些基本條件？如何設(shè)計實驗研究形成條件？”學(xué)生在思考、討論的前提下，提出固定其他條件，改變一個條件的研究方法。 我就以下面三個情景，指導(dǎo)學(xué)生分組實驗，讓學(xué)生總結(jié)原電池的形成條件。

情景1：

圖1

問題1：分析裝置有什么不同，原電池電極的要求？

情景2：

圖2

問題2： 觀察溶液的不同， 提出原電池溶液有何要求？

情景3：

圖3

問題3：電路有何要求？需要什么樣的化學(xué)反應(yīng)才能形成電流？

上述四個情景實驗后，經(jīng)過問題討論，學(xué)生馬上得到了原電池的形成條件：（1） 兩個活潑性不同的導(dǎo)電電極；（2）電解質(zhì)溶液；（3）閉合回路；（4）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。 最后回到課堂開頭的問題情境，讓學(xué)生解釋懷特太太的牙痛原因，并提出治病方案。 學(xué)生在實際問題的解決中，興趣盎然，思維異?；钴S，順利達(dá)到本節(jié)課的教學(xué)目的。 課后的學(xué)情調(diào)查中，學(xué)生普遍認(rèn)為本節(jié)課的課堂，收獲豐富，學(xué)會了思考問題和解決問題的方法。

上述問題學(xué)習(xí)法的課堂教學(xué)實踐過程中充分體現(xiàn)了： 各種有效的教學(xué)原理必須以有關(guān)的學(xué)習(xí)原理為基礎(chǔ)。 教學(xué)過程是教師與學(xué)生雙邊活動的過程，教學(xué)過程中教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體，從根本意義上說教的目的是為了學(xué)生的學(xué)。 學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，最重要的是在學(xué)習(xí)中學(xué)會思考、質(zhì)疑，進(jìn)而提出針對性的問題，最后解決問題。 在這個過程中讓學(xué)生體會整個思維過程及解決過程，體會學(xué)習(xí)的樂趣，增強(qiáng)他們解決問題的能力。 新課程教學(xué)中更加注重以可持續(xù)發(fā)展為目的，學(xué)生在已有的認(rèn)知基礎(chǔ)上的學(xué)法感悟。 問題學(xué)習(xí)法讓學(xué)生在探索、解答中體會解決問題的全過程， 完成科學(xué)家的思維歷程，感受科學(xué)的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展過程，逐漸形成完整的學(xué)習(xí)和解決問題的思維模式，構(gòu)成個人可持續(xù)發(fā)展的基本要素。 但是問題學(xué)習(xí)法作為一種開放的、綜合的教學(xué)思維模式，有優(yōu)勢，但不能包打天下，教師應(yīng)該綜合采取多種教學(xué)方法，設(shè)法引起學(xué)生的興趣，提高教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

三、教學(xué)反思

問題學(xué)習(xí)法充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，激起學(xué)生探索、學(xué)習(xí)的濃厚興趣，而興趣是最好的老師。 如果我們的課堂多設(shè)計這樣的情景，多開展這樣的探究，學(xué)生自然不會覺得學(xué)習(xí)枯燥無味。 探究活動盡管耗費時間和精力，有時還會影響教學(xué)進(jìn)度，但是新課標(biāo)要“用教材教學(xué)”而非“教教材”，所以只要我們堅持新課程理念，肯定可以取得滿意的效果。 當(dāng)然，本節(jié)課學(xué)生也提出了一些難以解決的問題：（1）離子在溶液中如果定向移動，是否會出現(xiàn)如下情景，陽離子都到了正極，而陰離子都到了負(fù)極？ 如果那樣，瞬間分開兩邊溶液，會否兩邊溶液都帶電？（2）為何不是閉合回路就不會發(fā)生電子定向移動等？ 這些問題利用現(xiàn)有知識難以解釋，但是這些問題的提出，不正是說明學(xué)生思維被充分調(diào)動起來了嗎？ 教師不要怕被學(xué)生的問題難倒，有難題才激勵我們不斷學(xué)習(xí)充電，有難題才能激發(fā)學(xué)生的探索欲望。 當(dāng)然教師在備課過程中要盡可能考慮全面，注意問題引導(dǎo)時發(fā)散和收斂的和諧。

［1］ 教育部基礎(chǔ)教育司.走進(jìn)新課程［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社：3-6，113-120

［2］ 吳煥云等.中學(xué)化學(xué)教學(xué)導(dǎo)論［M］.武漢：華中理工大學(xué)出版社，153-157，15-20