開放性化學問題的設(shè)計及教學策略

〔關(guān)鍵詞〕 化學教學；開放性；問題；設(shè)計；教學策略

〔中圖分類號〕 G633.8 〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2013）24—0093—01

對開放性化學問題進行一些探索，力求在教學中更好地發(fā)展學生的開放性思維，是化學教學的目標之一。我愿結(jié)合本人的教學實踐，對如何設(shè)計開放性化學問題，提出一些自己的看法。

一、開放性化學問題的設(shè)計

開放性化學問題不限于書面習題，可以是對實驗、圖表、裝置和自然現(xiàn)象的認識和提供相關(guān)的建議和方案。問題所涉及的情境對學生來說不能是全新的，學生通過運用現(xiàn)有的知識和經(jīng)驗，能對問題發(fā)表自己的見解。問題的背景也要盡可能地聯(lián)系真實的化學現(xiàn)象和生產(chǎn)、生活實際。

[例一] CO2是自然界的一種常見的氣體。人類目前由于過多地使用煤和石油，以及大量的森林被砍伐，使得空氣中的CO2濃度增大，導致地球表面溫度升高，形成溫室效應。但CO2在工業(yè)、農(nóng)業(yè)方面還有廣泛的應用，是一種重要的基礎(chǔ)原料。根據(jù)所學知識，問答下列問題：

（1） 請寫出自然界中CO2的循環(huán)方式和所發(fā)生的化學反應方程式。

（2） 你認為當前可減輕溫室效應的方法有哪些？

（3） 用大棚種植蔬菜是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)所呈現(xiàn)出的特點。研究表明，如果增大大棚內(nèi)的CO2的濃度，既可以保溫，又可以促進植物快速生長和高產(chǎn)；如果大棚與外界相通，大棚內(nèi)的溫度降低，農(nóng)作物生長會減緩。為什么大棚內(nèi)的CO2的濃度和溫度會影響植物的生長呢？

題目以CO2的知識背景為材料，融合了化學、生物、環(huán)保、生產(chǎn)等多方面的內(nèi)容，是一道綜合性很強的問題，能反映和鍛煉學生運用多方面的知識來分析解決現(xiàn)實生活中的一些常見的問題以及現(xiàn)象的能力。對于問題（1）大部分學生能聯(lián)系自然現(xiàn)象，依據(jù)課本知識，通過思考，歸納出循環(huán)應在與CO2接觸的動物、植物、水、巖石、土壤等之間進行等豐富多樣的結(jié)論。對于問題（2）學生能根據(jù)環(huán)保知識、日常生活及社會活動等有關(guān)內(nèi)容從多角度提出不同的、合理的建議、甚至是創(chuàng)造性的建議。如節(jié)約與開發(fā)能源，減少溫室氣體的排放量，利用水電能、太陽能、風能、地熱能等，植樹造林、退耕還林，開發(fā)固體技術(shù)，開發(fā)適應地球變暖技術(shù)等。問題（3）很開放，但得出結(jié)論的思維過程最終要歸結(jié)于“外界因素對化學反應速率的影響”上來。

[例二] 設(shè)計實驗確定某酸HA是弱解電質(zhì)。

這是對課本問題改變角度設(shè)計的開放性問題，學生自然會聯(lián)想到弱電解質(zhì)的電離平衡和弱電解質(zhì)所生成鹽的水解平衡。思維的發(fā)散與收斂的過程其實就是將相關(guān)的知識歸納、重組的過程，從而使同類知識系統(tǒng)化。學生通過思考提出了下列不同的方案：（1）取一定量的HA配置成0.1mol.L-1的溶液，用pH試紙測出該溶液的pH值；（2）取相同物質(zhì)的量濃度的HA溶液和鹽酸溶液，加入相同的鋅片，觀察現(xiàn)象；（3）測定某濃度的HA溶液的pH值，然后將該溶液稀釋100倍，再測定稀釋后溶液的pH值；（4）取適量HA溶液，向其中加入甲基橙（呈紅色），然后再向其中加入適量的NaA晶體，觀察溶液顏色的變化；（5）配置NaA溶液測其pH值等等。學生對自己提出的幾種傾向性意見相互討論，對各實驗方案的真實性、合理性進行比較和辨析，最后確定方案（5）為符合條件的最優(yōu)方案。該題對培養(yǎng)學生思維的全面性、深刻性、創(chuàng)造性具有很好的作用。

二、 開放性化學問題的教學策略

1.學生參與問題解決的全過程。新穎而有豐富答案的開放性問題使每個學生都有能力參與探索。教師應鼓勵學生大膽地去思考盡可能多的合理結(jié)論。如對例1，學生可從化學知識、生物知識、自然現(xiàn)象、規(guī)律和生活常識等方面去思考。不同水平的學生都能自覺參與問題解決的全過程中。

2.把握開放性問題教學的最佳時機。當學習材料含有開放性的要素，適于創(chuàng)設(shè)開放的問題情境，或以討論的方式學習化學知識時，可考慮引入開放性問題。開放性問題本身的不確定因素會讓學生遇到一些思維障礙，需要的教學時間也將相應的延長，思維的發(fā)散性和知識的系統(tǒng)性難以很好地兼顧，因而在一個單元的教學中不宜集中。實踐證明，適時穿插開放性問題，循序漸進，能給課堂教學帶來新的生機和意想不到的效果。

3.改變傳統(tǒng)練習以學生個體為主體的單項訓練模式，出現(xiàn)了教師與學生之間、學生與學生之間積極探索的平等參與關(guān)系。教師與學生一樣進入問題情境，充當角色，參與小組討論，鼓勵學生提出各種可能的假設(shè)，師生互相評論和補充。面對學生列舉的各種化學現(xiàn)象和設(shè)計的不同方案，教師要及時引導學生分析比較，從中尋找規(guī)律，概括出結(jié)論。

編輯：張 昀