(閩侯第二中學,福建閩侯350112)
問題教學法在高中化學教學中的應用與反思
——以蘇教版《物質結構與性質》“原子晶體”教學為例
林瑜
(閩侯第二中學,福建閩侯350112)
本文闡述了問題教學法的內涵及其四個關鍵教學環節,并以蘇教版高中化學《物質結構與性質》“原子晶體”教學為例,對問題教學法在高中化學教學如何應用進行剖析。最后,對問題教學法在高中化學教學如何取得更好成效提出建議。
問題教學法;高中化學;物質結構與性質;原子晶體
基礎教育課程改革的核心就是讓學生更主動地學習,更積極地思考,讓學生對知識更有興趣,更積極地去探索科學。問題教學法注重學生的學,注重知識的生成過程,注重三維目標的實施。它無疑是一種符合素質教育理念,有利于課堂教學的實效性,踐行學生為主體的教學主張的良好載體。前蘇聯教學論專家馬赫穆托夫在《現代的課》一文中,對問題教學法進行了理論概括:教師預先創設問題情境,課堂上引導學生進行探索,教師(學生)提出問題,由學生(教師)在課堂上來解決這些問題,并歸納該探索情境下的思維邏輯。筆者在長期的教學實踐中,對問題教學法如何在高中化學教學中進行應用進行了探索,有一些感想。
1.問題教學法的內涵
問題教學法就是把知識置于問題情境中,學生在解決問題中掌握知識、鍛煉技能、感悟知識的實踐價值,提升面對現實世界的解決問題能力的教學行為。具體來說,就是教師通過課前設計,并創設合適的情境,將教材的主干知識通過若干問題呈現給學生,課堂上學生通過積極思維、討論、實驗驗證等進行解決問題,并由學生進行歸納總結。這樣學生既掌握了知識又發展了思維,而且培養了合作、歸納的能力,從而真正實現培養學生自己解決問題的能力。
2.問題教學法的四個環節
在高中化學課堂教學中實施“問題教學法”可概括為四個關鍵環節。
環節一:問題情境創設。教師在課前完成對問題情境的創設。良好的情境創設可以引導學生思考,活躍課堂教學氣氛。
環節二:生成問題。學生從情境中引導、發現、提出問題,或通過教師引導產生問題或使問題定向,從而激發學生的思維碰撞。
環節三:解決問題。學生對問題進行初步分析,大膽提出假設和猜想,并進行自主探究(個體與集體合作學習),解決問題。
環節四:歸納總結提升。
下面,以蘇教版高中化學《物質結構與性質》“原子晶體”教學為例,探討如何基于問題教學法開展高中化學教學。基于“原子晶體”這節課比較抽象的特點,按照問題教學法的四個關鍵環節我們對該課進行了設計,現截取若干教學片段進行分析。
1.“原子晶體”教學片段
片段一:金剛石
【引入】用泰坦尼克號中的“海洋之心”的藍鉆的美麗圖片引入,并簡練介紹一些關于鉆石的相關知識。
【創設情境1】觀看資料
金剛石:熔點,3350℃;沸點,4827℃。
金剛石除做裝飾品外,可用于切割玻璃、花崗巖,可做地質和石油勘探的鉆頭。
【觀看資料,引發思考】
【提出問題1】為什么金剛石的熔點這么高,硬度這么大?
【學生活動】用結構進行解釋。
【創設情境2】展示金剛石晶體。
【提出問題2】結構與性質的關系,引導引發學生的思考。
【解決問題】學生的思考,交流,回答。
【歸納提升】
【創設情境3】觀看金剛石熔化的動畫視頻。
【提出問題3】歸納原子晶體金剛石的物理性質特點。
【解決問題】學生思考,交流,回答。
【歸納提升】定義、原子晶體的特點。
片段二:幾種原子晶體比較
常見的原子晶體:金剛石、晶體硅、二氧化硅、碳化硅晶體、氮化硼晶體等。
【創設情境4】晶體硅(Si)、金剛沙(SiC)都是與金剛石相似的原子晶體,請根據教材第51頁表3-6中數據分析其熔點、硬度的大小與其結構之間的關系。
【解決問題】分析數據,小組討論。
【歸納提升】
【提出問題4】分析數據,比較鍵長、鍵能、熔點、硬度之間的關系。
【解決問題】小組派代表發言,得出結論。
【歸納提升】影響原子晶體熔沸點、硬度大小的因素。
片段三:金剛石、晶體硅結構
(1)金剛石的晶體結構
【創設情境5】觀察金剛石晶體模型。
【學生活動】觀察金剛石晶體模型。
【解決問題】學生思考,回答。
【歸納提升】
【提出問題5】
①金剛石晶體中每個碳原子與__個碳原子相連;6個碳原子形成一個__環。
【學生活動】思考問題①,進行回答。
②金剛石晶體中碳原子與C-C鍵數目比____。(問題②提高難度。)
【學生活動】小組討論回答。
(2)硅晶體結構
【創設情境6】引導學生根據碳、硅在周期表的位置關系,對晶體硅與金剛石晶體結構進行類比遷移。
【提出問題6】晶體硅與金剛石晶體結構能否進行類比遷移?
【解決問題】討論得出結論。
【學生結論】硅晶體結構與金剛石結構相似。
【歸納提升】
2.設計意圖分析
激趣:本節課內容比較抽象且內容學生可能會感覺比較枯燥無味,故借助圖片、模型、表格數據、視頻展示等不同的載體,以恰當的方式和情境呈現達到激趣的效果,甚至有利于化抽象為具體,降低學生認知困難,激發學生學習熱情。
設疑:激發或引導學生產生圍繞本課主干知識的問題是課堂設計的關鍵,故問題的設計根據不同教學內容,有的是由教師提出,有的是由學生提出,但都可以引發學生的思考,能夠很好地培養學生的思維品質。讓學生能以問題為中心,同時通過設計的問題把“原子晶體”一課的主干知識串聯起來,從而真正實現教師關注學生的學。
答疑:通過思考、小組討論、交流等形式,有利于增強學生思維訓練,增強學生文字語言表達能力,引導學生民主討論,使學生在交流反思中真正提高解決問題的能力,并避免教師滿堂灌帶來的課堂機械弊端。
歸納:從心理學角度來講,學生自我構建知識結構,將會把所學知識深刻印入其頭腦中,真正實現學生的認知、鞏固、升華。歸納過程盡量由學生回答,還可以培養學生的語言表達和提高學生的歸納概括能力。
3.本課的教學反思
總體而言,本節課充分實踐課程改革的“四更”核心(讓學生更主動地學習、更積極地思考,讓學生對知識更有興趣,更積極地去探索科學),采用問題教學法,通過問題串作為組織學習的線索,課堂教學以設置問題作為載體展開,以問題驅動學習,達到充分調動學生學習的積極性,充分體現學生的主體作用,達到比較好的教學效果。
比如,用泰坦尼克號中的“海洋之心”的藍鉆的美麗圖片和一些關于鉆石的相關知識引入,增強學生的學習興趣,達到很好的引入作用,進而引導學生更深入地學習本節的相關知識。原子晶體中原子間都以共價鍵結合,決定了原子晶體的物理性質與金屬晶體和離子晶體的差異,學生利用在學習金屬晶體和離子晶體過程中所形成的“結構決定性質”的觀點,能順利地認識這一規律。在教學中充分利用教學模型,讓學生觀察金剛石模型、二氧化硅模型等為情境,達到比較直觀的效果。同時配合多媒體課件情境提出問題,使單調、抽象、枯燥的內容變得具體、豐富、直觀和形象,學生易于接受。
實踐證明,將問題教學法應用于高中化學教學可以取得良好的教學效果。為了實施過程達到滿意的教學效果,筆者針對問題教學法的四個關鍵環節,提出如下的建議:
1.創設情境環節
盡量采取不同的方式,更多樣化的情境創設。因為好的情境可以活躍課堂教學氛圍,并達到激趣的效果,也可以拓展學生的視野。但情境創設要注意情境既簡練能夠快速啟動學生多向思維又能切中課堂主旋律,不宜喧賓奪主。
2.提出問題環節
引導學生提出或生成問題的設計是關鍵,該環節設計應該注意以下幾個方面:(1)注重問題的設計。好的問題設計能夠引導學生思考,這需要教師吃透教材并對學情把控到位。通過讓教材內容和學生認知有效銜接的問題設計,由淺入深,層層深入,來實現教學目標。(2)注重教師的引導作用。基于學生個性化差異對課堂高效一致性的制約,教學問題預設需要教師的教學前瞻行為,需要教師了解學生學習思維啟動點,對教學輔助手段進行整合,讓學生有效切入學習意境中。(3)注重學生的活動性。通過引導學生主動學習意識建立并付諸實踐,有利學生在活動中逐漸達成對原先認知比較淺薄知識點的深入全面的理解,使課堂教學呈現良性化的局面。
3.解決問題環節
解決問題環節的設計要能讓學生在思維上活起來,在肢體上動起來。這樣才有利于最大限度發揮問題教學法應有的功能。通過問題解決的過程,促進學生在課堂上積極參與意識的形成與養成;有利于強化學生動口、動腦、動手的能力;使學生既加深對基礎知識和基本原理的掌握和理解;提高學生面對問題,解決問題的能力;提高學生語言表達、交流溝通的能力。
4.歸納升華提高
課堂教學要起到深化核心知識和引導學生最終領會知識的本質。結合本專題設置的四個課堂問題,筆者認為,在每個小問題后要有能體現學科核心素養的小總結,每一個大問題后有大的歸納總結,這樣有利于觀念建構的形成。通過歸納總結可以促進觀念形成,而且根據遺忘規律,有先快后慢的特點,課堂上及時歸納總結,達到及時鞏固,有助于學生將單元或專題知識系統化、網絡化。
[1]胡鍇,蔡平,程功臻.問題式教學和案例教學在普通化學教學中的綜合應用[J].大學教育,2016(7).
[2]李大塘.無機化學理論課中問題教學法的應用實踐[J].化學教育,2016(14).
[3]林建成,吳新建,張賢金.基于核心能力培養的問題式教學實踐與反思[J].中小學教學研究,2016(7).
(責任編輯:張賢金)

參考文獻:
[1]戴再平.開放題——數學教學的新模式[M].上海:上海教育出版社,2004.
[2]王欽敏.如何對數學教材進行有益的拓展與改造[J].數學通報,2013(1).
[3]戴再平.數學開放題研究[M].南寧:廣西教育出版社,2011.
(責任編輯:王欽敏)