基于問題解決的教學設計

【摘 要】基于問題解決的教學方法使教學過程成為教師引導學生發現問題、提出問題、解決問題的過程。在教學過程中，教師引導學生通過共同觀察、分析、解決問題來完成教學內容。這樣更有利于提高學生觀察、分析、解決問題的能力，形成創新思維方式，能收到良好的教學效果。

【關鍵詞】問題解決法 教學設計 氣體摩爾體積

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）12-0049-02

一 問題解決教學法簡介

問題解決教學法是20世紀80年代美國數學教育界首先提出的。這種教學首先應用于數學學科，其后問題解決教學法也深受我國化學教育工作者的關注和青睞，這種教學方法是以知識構建理論為基礎，以問題為核心，圍繞著問題的提出、分析及解決過程，實現學生的自主探究過程。同時，通過多種科學方法和思維方法的融合，使學生在交流和合作的氛圍中實現自主構建。問題解決法充分體現了學生的主體地位，能有效地激發學生學習的主動性和積極性，提高分析、解決問題的能力，從而提升學生整體素質。

二 教學實例

在進行氣體摩爾體積一節教學時，通過調整教材內容，設計了抽象模擬解決問題的教學過程，主要包括以下五個步驟：

1.分析數據

給出經實驗測出的幾種物質的密度，引導學生運用所學知識推出公式：

1mol物質的體積=1mol物質的質量÷密度

并由學生分組計算出幾種物質1mol物質的體積：

分析比較計算所得1mol物質體積的數據，得結論：1mol的不同固、液態物質的體積不同。

2.解釋初步結論

提問：為什么1mol不同固、液態物質的體積不同呢？

提示、引導學生思考得出：

決定物質體積大小的因素：（1）微粒數的多少；（2）微粒間的距離；（3）微粒本身的大小。對于1mol的物質，微粒數是確定的，由于固、液態物質的微粒間的距離是很小的，其體積大小主要由構成物質的微粒本身大小決定，而構成不同的物質的微粒本身的大小是不同的，所以1mol不同固、液態物質的體積不同。

3.擴展提出問題，形成假設

問題：1mol不同氣態物質的體積會有什么規律呢？

若固、液態物質微粒間的距離增大，變成氣態物質時，微粒間的距離與微粒本身的大小相比較就大得多了。

例如：101.3kPa，100℃時，1g水（液態）的體積約為1ml，1g水蒸氣的體積約為1700ml。

一般地，氣體分子間的距離為分子直徑的10～15倍。

因此，1mol氣態物質的體積主要由微粒間的距離決定。

經過實驗測得在0℃，101.3kPa下，不同氣體分子間的平均距離幾乎是相等的。則可形成假設：

在101.3kPa，0℃時，1mol任何氣體所占的體積都近似相等。

4.驗證假設，形成結論

此假設是否成立？如成立，其近似體積數值到底是多大？以下列數據驗證：

由此可以看出，在標準狀況下，1molH2、O2、CO2三種氣體的體積都約是22.4升，除此以外，經過許多實驗發現和證實，得結論：在標準狀況下，1mol任何氣體所占的體積都約為22.4升，這個體積叫作氣體摩爾體積。

（與摩爾質量概念比較，強調氣體摩爾體積概念的四個要點，并引導學生分析理解為什么在定義氣體摩爾體積時要規定條件——在標準狀況下？）

5.推廣結論

在0℃，101.3kPa下，各種氣體分子間的平均距離幾乎是相等的，對于在其他條件下，這一結論是否成立呢？

實驗證實：只要是在確定的溫度和壓強下，氣體分子間的平均距離都幾乎相等。

由于在分子數確定時，氣體的體積主要由分子間的平均距離決定，因此在一定溫度和壓強下，分子數相同的任何氣體的體積相同。反過來就是說，在同一溫度、同一壓強下，體積相同的任何氣體所含的分子數都相等。這樣，就推出了一個新的規律：

阿伏加德羅定律：在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。

推論：在相同的溫度和壓強下，氣體的體積之比等于氣體的物質的量之比，等于氣體的微粒數之比。

（強調此定律的使用范圍和條件。）

比較氣體摩爾體積概念和阿伏加德羅定律：

氣體摩爾體積 阿伏加德羅定律

通過以上五個步驟，引導學生與教師一道分析、解決問題，完成本節教學內容。

三 教學體會

1.問題解決法的優點

首先，此法是通過有計劃、有程序的問題解決，組織學生學習知識和技能，以達到知識的掌握及思維能力的培養，符合認識規律，有利于培養學生的探索精神和分析解決問題的能力，促進學生智力的發展，能培養學生的創新思維方式，符合素質教育的要求。其次，此法給學生提供了各種活動機會，能激發學生的學習興趣，調動學生學習的積極性。現代認知心理學認為，學習的過程并非被動地接受知識的過程，只有主動地創設與科學發現相仿的、理想化的具體情境，讓學生在解決問題的實踐中主動完成認知建構，才能真正獲得知識與能力。再次，此法教學過程中注重讓學生自己運用所學知識，結合學習新課，嘗試解決問題，學生一直處于積極的思考狀態，能有效地培養學生的思維能力和解決問題的策略。最后，此法本身蘊含著可以用多種方法及方法的組合來進行教學，方式比較靈活。在設計問題解決的步驟時，教師既可以調整教材內容，通過實踐去解決問題，也可用抽象模擬去解決問題，不受實驗條件等限制。

2.運用問題解決法教學應注意的問題

首先，運用問題解決法教學，如何設計問題是關鍵。設計問題時要考慮以下四個方面：（1）完成教學任務；（2）學生已有知識的掌握程度；（3）學生思維特點及鍛煉目的；（4）科學性。設計的問題不能太深或太淺。如果提出的問題太深太難，超出學生現有的認識水平，他們將無從思考，會使他們的學習興趣降低并失去學習的信心。如果提出的問題太淺太易，學生不假思索就可以回答，會使他們感到索然無味，也不能激發他們的思維活動。只有適當的問題才能產生最佳的效果。

其次，問題解決法的程序設計，要依據具體的教學內容而定，不能一成不變。在問題解決程序中要注意穿插其他必要的教學方式、方法，以幫助學生準確理解和掌握所學知識。

最后，師生在問題解決法教學開始可能會影響某些課的進度或教學計劃，教師要靈活把握，全面駕馭課堂教學進程。

四 結束語

“教學有法，教無定法。”教學方法和教學形式很多，問題解決教學法是諸多教學方法中的一種，有其自身的優勢，但并不能讓學生完全通過問題解決法來學習所有內容，所以在具體教學實施過程中，針對不同的學生、不同的教學內容時，應在教學過程中適當穿插采用不同的教學方法和手段，以達到最佳教學效果。

參考文獻

[1]辛自強.問題解決與知識建構[M].北京：教育科學出版社，2005

[2]陳愛苾.課程改革與問題解決教學[M].北京：首都師范大學出版社，2012

[3]隋良永.應用問題解決教學模式進行化學教學的探索[J].化學教育，2010（Z1）：6

〔責任編輯：龐遠燕〕