基于問題解決的化學課堂教學設計

丁霞

摘要：以基于問題解決的化學教學課堂設計為主線，探討了其在實際的教學應用中需要關注的地方：創設問題情境是基于問題教學的前提;精心設計和組織課堂學習活動是基于問題教學的核心;有效地調控對話是基于問題教學的保證。

關鍵詞：問題解決;問題情境;學習活動;調控對話

文章編號：1008-0546（2019）07-0030-02

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2019.07.008

基于問題解決的化學課堂教學，是以問題及其解決為主線的教學。在教師的組織、指導和支持下，學生積極主動地參與到問題的發現與解決的過程，獲得新知，建構知識。課堂教學活動的設計和組織，是以激發學生的求知欲望、發展學生的學科核心素養為主旨，發展學生的學習能力、發現和解決問題的能力。

一、創設問題情境是基于問題教學的前提

基于問題的教學，課堂的組織是沿著問題的發現和解決為主線展開的。在教學中所設置的問題，是啟迪、引導學生自主探尋、獲取知識的鑰匙，所以問題情境的創設在問題教學中是必不可少的一環。問題可以充分調動學生學習的主動性，引導學生以合作交流的方式對問題進行分析探討，以達到解決問題的目的。在教學中所設置的問題情境應能充分激發學生的探究意識，幫助學生在問題解決過程中了解知識的形成過程，體會獲取知識的科學方法。

這意味著所創設的問題情境應能夠激活學生的思維，促進學生高階思維能力的發展。所設置的問題應著眼于學生的“最近發展區”，所設置的問題要讓學生已有的知識經驗難以解決，又能讓學生通過自主學習、合作學習讓問題得以解決。

【案例1】筆者以“認識含氮化學肥料”為主題，利用一系列的問題設置學習情境，組織課堂教學，幫助學生認識元素化合物組成、性質、檢驗和應用的有關問題，提高學生分析、解決問題的能力。

一位同學假期回鄉，鄉親們給他提出了不少化學肥料的問題，這些問題你能回答嗎？

（1）在農資供銷社有許多種類的化肥，例如碳酸氫銨、硝酸銨、尿素，它們的主要成分屬于哪一種化合物？這三種肥料對作物的生長有什么幫助？假定它們的有效成分含量都是80%，這三種肥料中含氮量最高的是哪一種？（聯系生產實際，讓學生運用有關物質組成的知識從化學名稱了解化合物的組成和所屬化合物類別;運用有關化學式的計算技能，比較某種元素的含量。）

（2）-家化肥商店的廣告上說，他們出售的硝酸銨含量≥98%，氮元素含量高達36%。有人據此投訴該店使用虛假廣告，請問該投訴有道理嗎？（運用化學式計算解決實際問題。）

（3）綠色植物的葉綠素能利用光能把水和二氧化碳轉化成葡萄糖和氧氣，進而利用葡萄糖合成淀粉和纖維素，但葡萄糖、淀粉、纖維素中均不含氮元素，為什么植物還需要氮肥？

（4）要區分碳酸氫銨、硝酸銨、尿素三種化肥，比較簡便的方法是什么？（學會綜合考慮各組因素選擇檢驗物質的方法，培養理論聯系實際的意識。）

（5）在農村，用什么簡單的方法可以證明一種化肥是銨態氮肥？（復習檢驗銨鹽的簡單方法，學會依據現實條件靈活地選擇實驗方法。）

（6）村里的化肥倉庫里有一批碳酸氫銨肥料，經過一個夏天，有部分袋子中的肥料無故少了許多。經查該化肥在保存中沒有發生差錯，你認為可能的原因是什么？用什么實驗可以證明你的推斷的合理性？

按此案例設計，利用所創設的問題開展課堂教學、組織學生開展討論活動，不僅能達到鞏固提高的目的，還能提高學生的思維能力、分析解決問題的能力和表達交流的能力。在學生分析回答問題的過程中，教師可以及時發現學生存在的疑難問題，可以做針對性的解難釋疑。所設置的問題情境密切聯系生產生活實際，對提高學生學科素養起到推動作用。

二、精心設計和組織課堂學習活動是基于問題教學的核心

在基于問題的教學中，問題的解決往往需要組織學生進行探究學習活動，需要學生借助已有的知識經驗對問題做分析和探討，提高基于證據和規律分析、推理、判斷解決問題的能力。為了培養學生的合作交流的意識提高課堂教學效率。 探究學習活動，教師需要對關鍵問題、關鍵步驟進行思考和斟酌，保證細致周密并留有余地，還要重視課堂討論的組織、引導，開展師生間的對話。

【案例2】筆者為了幫助學生復習“酸、堿、鹽的性質”，設計組織了一節關于“牙膏中碳酸鈣摩擦劑的定性及定量測定”的探究學習活動。通過探究學習，復習了酸、堿、鹽的相關性質及變化的知識、實驗操作、化學計算等基本技能，提高學生綜合運用初中化學基礎知識分析解決問題的能力。

上課伊始利用一小段牙膏的廣告視頻，在輕松的學習氛圍中提出了學習課題：怎樣檢驗日常使用的牙膏中是否含有碳酸鈣摩擦劑？如果有的話，含量有多少？

學生實驗活動前，教師對實驗方案設計提出建議：考慮用什么方法，依據什么現象來檢驗牙膏中含有的摩擦劑是否是碳酸鈣？為了測定一定量牙膏中含有碳酸鈣的質量分數，在無法從牙膏中分離出碳酸鈣的情況下，能否通過間接的方法來測定？通過討論，學生可以想到利用鹽酸和碳酸鈣反應放出二氧化碳氣體的反應，可以檢驗碳酸鈣;依據質量守恒定律，測定一定量牙膏和足量鹽酸作用前后減少的質量，就是生成的二氧化碳氣體的質量，再依據碳酸鈣和鹽酸作用的化學方程式，可以計算樣品中所含碳酸鈣的質量。隨后讓學生考慮怎樣判斷加入牙膏樣品中的鹽酸是否足量，如何簡便地測定牙膏和足量鹽酸在反應前后的質量變化。針對學生缺乏實驗經驗，不善于整體計劃實驗和實驗操作不熟練等問題，在學生進行分組實驗的過程中，教師通過巡視，對有困難的學生進行輔導。實驗后讓各組比較所得的實驗結果，討論實驗結果產生差異的原因。

基于問題分析探討的課堂教學，可以有效幫助學生深化理解所學的基礎知識，尤其是化學基本概念、基本原理的知識，幫助學生提高利用基礎分析問題和解決問題的能力。

三、有效地調控對話是基于問題教學的保證

在基于問題的教學中，教師要充分調動學生主動分析、解決問題的熱情，在平等的交流氛圍中開展師生對話。教師要平等地參與到教學對話中，聆聽學生的分析和討論，通過師生對話的方式給學生以啟發引導，調控教學進程，在必要時應該給學生以及時的反饋，比如肯定學生的解決問題的思路;指出在問題探討時的不妥之處。在討論應用性問題分析、解答過程中，關注學生揭示解決問題的必要知識和能力，分析問題的思路和解答的技巧。并且在學生的探究過程中出現問題和困惑的時候，教師應及時的給予關注和指導，引導學生從不同的角度思考問題，完成探究。并且在師生對話的過程中，教師要及時地找到學生在問題探究時的困難之處，采用適當的策略進行引導，可以細化問題，設計一系列的小問題，將“大臺階”變成一個個的“小臺階”，幫助學生找到問題解決的思路，架起知識經驗與問題解決的橋梁。

【案例3】筆者改編化學實驗綜合試題，通過學生的交流討論、師生對話，幫助學生體會如何整合運用元素化合物知識、實驗基本技能，解決實際問題。

試題如下：

草酸亞鐵晶體（FeC204-2H20）是生產鋰電池的重要原料，其受熱易分解，某同學想要設計實驗以驗證草酸亞鐵晶體受熱分解后的氣體產物，他該如何設計？

【查閱資料】1.草酸亞鐵晶體受熱分解后產生的氣體是C02、CO、H20。

2.白色的無水CuS04遇水蒸氣會變成藍色。

問題1：加熱草酸亞鐵晶體的裝置有兩種，你認為哪一種裝置是正確的？為什么？

在實驗時，有時候會發生試管塞被氣體沖出的現象，你覺得原因可能是什么？

問題2：你認為應該用什么實驗方法檢驗H20、CO、C02？在加熱分解裝置之后還要連接哪些裝置才能達到檢驗的目的？ 這個設計實驗進行驗證裝置存在什么問題？

（1）從綠色化學的視角來看，這套實驗裝置最明顯缺陷是什么？

（2）需在C和D裝置間先后增加兩個分別盛有什么溶液的洗氣瓶？為什么？

問題3：該實驗有什么注意事項？應先點燃熱分解裝置中的酒精燈，還是先點燃E處的酒精燈？為什么？

問題4：該實驗中出現的什么實驗現象，說明產物中有H20、CO、C02？

在此案例中，教師不只是圍繞試題的解答設計教學，而是以試題的解答為載體，利用幾個關鍵性的問題，利用與學生的交流互動，指導學生的思考和探討走向深入，把題設信息和已學知識整合，依據設問靈活應用這些知識解答問題。在教學中將較大問題拆解成一個個啟發式的小問題，引導學生思考與討論。

參考文獻

[1]王云生，課堂教學轉型：基于問題的課堂教學模式的應用[J].化學教學，2015（6）：10-13

[2] 惠海濤.化學課堂教學中驅動性問題的設計策略[J].化學教學，2018（10）：57-60