問題串追問：培養學生思維嚴密性的利器

韋艷蓉

摘 要：構建適當的問題串是有效教學的基本線索，問題串的設計應體現梯度性，備課時要在精細化上下工夫，使學生在問題串的引導下，進行自身積極主動地學習探索，由表及里，由淺入深地自我建構知識，實現由未知向已知的轉變。

關鍵詞：化學；問題串；思維的嚴密性

在課堂上，人的發展最主要體現在人的學科素養的發展，而學科素養的發展又是以學科思維的發展為基礎。思維本身比較復雜，嚴密性無疑是思維能力的重要特性。所謂思維嚴密性是指對思維對象全面、深刻、完整的思考[1]。思維嚴密性影響著人們對外界事物的看法及其行為決策，觀念和決策均是學生科學素養的重要組成部分，可以說培養思維嚴密性是學生形成科學素養的重要途徑。那么如何才能培養學生嚴密的思維品質？這絕不是一朝一夕之事，要在常態化的教學中持之以恒地加強訓練。問題串追問，不失為一種行之有效的手段。本文以“準確測定工業純堿中Na2CO3的質量分數”為例，闡述如何設置問題串追問，以培養學生思維的嚴密性。

一、問題情境

工業純堿產品中常含有少量氯化鈉，工廠的化驗員對每批產品進行檢測，標出各種成分后才能投放市場。若你是化驗員，如何準確測定工業純堿中Na2CO3的質量分數？

學生先獨立思考，后分組討論，主要提出以下兩種方法。

①先稱取一定量的工業純堿作為樣品，溶解后加入足量CaCl2溶液，然后過濾，將得到的沉淀洗滌干燥并稱量，最后根據沉淀的質量求出Na2CO3的質量分數。

②把一定量的樣品與足量稀硫酸反應后，通過測得CO2的量來求出Na2CO3的質量分數。

二、問題串追問 在設計中求嚴密

【沉淀分析法問題串】CaCl2溶液為何要過量？如何判斷CaCl2已過量？沉淀為什么要洗滌？如何洗滌？怎樣判斷沉淀已洗凈？

【設計意圖】開放性的問題情境讓學生用多種方法進行設計和嘗試，并及時點撥思路。提出程序性的問題層層遞進追問，對沉淀分析法可能產生誤差的原因逐一分析遷移，較好地培養了思維的嚴密性。

三、問題串追問 在分析中求嚴密

【氣體分析法問題串】

問：測定CO2的什么量呢？（質量、體積）如何測定CO2的質量呢？

生1：可以稱量反應前后的質量差，減少的質量就是CO2的質量。

問：減少的質量一定就是CO2的質量嗎？（學生迷惘，教師啟發）CO2會帶走什么物質嗎？（水蒸氣）

師追問：怎么辦呢？（把水蒸氣留下來，教師引導給出圖1所示的吸收水蒸氣的裝置）

生2：可以直接把CO2用某物質吸住，稱增重。

問：有人用如下裝置（見圖2）測定CO2的質量（堿石灰是NaOH和CaO的混合物），你認為這個實驗裝置主要存在哪些缺陷？這些存在的缺陷對實驗結果有何影響？如何改進？

討論后得出：①產生的CO2氣體會帶出水蒸氣使結果偏大；②空氣中的CO2、水蒸氣也會被堿石灰吸收而偏大；③反應結束后，裝置中會殘留有CO2使結果偏小。

學生針對三種缺陷分別提出改進方案。

改進方案一（圖3）：在原來裝置的堿石灰前面用裝有濃硫酸的洗氣瓶先除去水蒸氣；

改進方案二（圖4）：在原來裝置的堿石灰后面再加個堿石灰吸收裝置；

改進方案三（圖5）：反應后繼續通空氣排出裝置中的殘留CO2。

【設計意圖】“如何準確測定產生CO2的質量”是該主題的難點，為了突破難點，根據學生的實際水平將這一難點知識劃分成多個小問題，引導學生層層深入，對實驗方案在評價的基礎上加以改進。并及時點撥思路，運用有關的知識技能，從多角度、多側面對他人或自己設計的實驗方案做出優劣評價，迅速發現實驗原理、實驗裝置、實驗操作等方面的問題，并根據具體實驗問題及時調整思維的過程和方法并迅速進行改正，這樣學生在上述“問題串”的引導下，不但鞏固了所學的知識，而且培養了思維的嚴密性。

四、問題串追問 在反思中求嚴密

問：利用圖5裝置，使Na2CO3和稀硫酸反應，通過測得的CO2的質量來準確求出其質量分數的主要實驗步驟有哪些？

生：①連接儀器，檢查裝置的氣密性；②準確稱取干燥試樣m，放入A中；③通入空氣一段時間，準確稱量裝有堿石灰的干燥管C的質量m1；④從分液漏斗中緩緩滴入稀硫酸，至不再產生氣體為止； ⑤緩緩鼓入空氣數分鐘，將干燥管C卸下，準確稱量其質量m2。

追問：如果不用裝置B、D、E會對實驗結果有何影響？前后兩次通入空氣的作用分別是什么？

【設計意圖】對整個實驗步驟的設計的問題，促使學生展開對之前所有分析的回顧與反思，把學生的思路從局部引向了整體，對裝置選用和操作意圖的追問，又把學生的思路從整體引向了局部。如此往復，我們不僅把學生置于“問題”之中，還置于“反思的活動”之中，唯有反思，才能促進理解，從而更好地進行建構活動，實現良好的循環，實現學生深度參與思維的自動發生機制，較好地培養思維的嚴密性。問題串給學生明確的反思任務，在教學中如果經常設置這樣的教學環節，長此以往，學生將逐漸意識到反思的必要性。

五、問題串追問 在發散中求嚴密

問：如何測定CO2的體積呢？（直接測量、間接測量）

生：可以直接用量氣裝置（量氣管、針筒等）測量CO2的體積（見圖6、圖7）。

問：用圖8裝置測定的CO2氣體體積是否準確？為什么？怎么改進？

學生討論后提出改進方案。

生1：可以在廣口瓶中的水面上加一層油，防止CO2溶于水。

生2：可以將廣口瓶中的水換成不與CO2反應的液體。

思維提升：將鹽酸不斷加入一定量樣品中，如果有辦法知道它們何時恰好完全反應，而用掉多少鹽酸不難測定，根據化學方程式就能求出Na2CO3的質量分數。

【設計意圖】讓學生用多種方法進行分析和嘗試，學會“變換焦距看風景”。測量一個量可以直接測量，也可以間接測量，根據化學方程式求一種物質的量可以通過反應物求，也可以通過生成物來求。通過問題串追問，在發散的過程中較好地培養了思維的嚴密性。

六、結語

在化學教學中，從課堂提問到新概念的形成與確立，新知識的鞏固與應用，學生思維方法的訓練與提高，以及實際應用能力和創新能力的增強，無不從“問題”開始。針對具體的教學內容和學生知識、能力的實際，設計并合理運用問題串，是支持教師教授過程和學生學習過程的一個重要工具，有利于將知識點由簡單引向復雜，將學生的錯誤回答或理解引向正確，將學生的思維由識記較低層次引向理解、應用、分析、綜合、評價等較高層次。有效的問題串能激發學生積極思維，培養思維能力，優化課堂教學結構，提高課堂教學效益。

可是在實際教學中，我們經常發現問題并不是那么好提，太難使學生“蒙”，會讓許多學生產生畏難情緒；太簡單又成無效問題，浪費寶貴的教學時間。構建適當的問題串是有效教學的基本線索，“用問題引導學習”應當成為教學的一條基本準則。因此，在一定的學習范圍或主題內，圍繞一定目標或某一中心問題，按照一定邏輯結構精心設計一組（一般在三個以上）問題。問題串的設計應體現梯度性，備課時要在精細化上下工夫，使學生在問題串的引導下，進行自身積極主動地學習探索，由表及里，由淺入深地自我建構知識，實現由未知向已知的轉變。在新知識的發生過程中，恰當控制一到兩個條件留給學生嘗試的時間與空間，再因勢利導運用臻美的方法，學生就一個尚不完美的化學實驗問題不斷地進行加工、修改以至重構，使之更加完美[2]，利用已有的知識運用于新的情境，直至學生懂得滿足全部條件的道理。這樣的“小臺階、小變化、小綜合” 問題串，使學生在思維活動中獲得有意義的經驗，將經驗運用到模糊、疑難、矛盾的情境，轉化為清晰、明確、和諧的情境，使思維的嚴密性得到訓練和提升。

學習化學最重要的是學習化學的思維，這是我們達成共識的命題，然而這又是一個難題。但只要我們相信“人腦可以像肌肉一樣通過后天的訓練強化”，經過長期不懈的研究、構建和實踐思維教學，打造思維課堂，一個全新的未曾想象的世界會為我們而打開！

參考文獻：

[1]楊延光.培養學生思維嚴密性的實踐與探索[J].化學教與學，2010（1）：11.

[2]鄧永財.試論中學化學實驗思維能力的結構與構建[J].課程·教材·教法，2004（10）：56.