問題解決式學習在化學概念轉變中應用研究

黃義麗 廣西師范大學化學與藥學學院

問題解決式學習在化學概念轉變中應用研究

黃義麗 廣西師范大學化學與藥學學院

闡述問題解決式教學的定義，通過分析概念轉變教學現(xiàn)狀及問題解決式的實踐意義，提出問題解決式在化學概念轉變教學中應用，包括：利用類比問題法，激發(fā)化學概念的生長點；利用遞進問題，促進化學概念的本質理解；利用比較問題法，完善化學概念的知識網(wǎng)絡。

化學概念 概念轉變 概念教學 問題解決式教學

一、什么是問題解決式學習

“問題解決式學習”是指教師在課堂教學中根據(jù)教學內(nèi)容及要求，針對學生所要學的內(nèi)容創(chuàng)設問題環(huán)境，由學生進行獨立思考，嘗試解決化學問題的一種學習方式。通過“問題解決式學習”教學，教師能夠清楚地了解學生的學習進程水平，從而有助于改善教師的教學方式，拓寬學生的學習途徑，更有助于教師的因材施教以及學生的全面發(fā)展。

二、利用問題解決式進行化學概念轉變教學的實踐意義

利用問題解決式進行概念轉變教學更具有實踐意義，其與新課改“與人為本”的教育理念相契合。我們知道學生掌握一個核心概念，并不是一步生成的，在通往核心概念的過程中，會涌現(xiàn)很多中間概念，這些中間概念的獲得與學生的學習經(jīng)驗和前概念的基本情況有著密切的聯(lián)系。因而，這些從教學前概念到形成核心概念的中間概念的相繼輪廓就提供了一個學習的路徑。而問題教學就是圍繞學生的學習進程，在理清學生前概念的基礎上，針對學生的實際情況，將教學內(nèi)容層次化（問題化），以問題為中心，使學生逐步獲得相關的中間概念，從而達到對概念的整體認識而進行的教學。通過問題解決式進行概念教學，不僅有利于教師了解學生的學習水平，突破學生的認知障礙，對癥下藥，而且有利于學生知道概念的來龍去脈和前因后果，從本質上理清概念，達到遷移的效果

三、問題解決式學習在化學概念轉變中應用研究

（一）利用類比問題法，激發(fā)化學概念的生長點

類比問題法是指基于學生熟悉的事物概念與目標概念之間的相似性，通過比較、解析和說明從而獲得新概念的一種教學方式。當化學中有些概念是無法從實踐中直接感知，同時也無法通過實驗來形象表達，特別是科學家通過研究推理而形成的概念時，可采用類比問題法進行教學。如用水流比作電流，用登山過程比作化學平衡等，通過類比問題法，以形象生動的事物類比抽象復雜的概念，從而縮短學生的學習路徑，促進學生對概念的理解。例如，在高中化學必修2“化學反應速率”教學中，可將問題設計為：

（1）生活中，我們看到過物體的爆炸，同時也見過鐵橋的生銹，請從已有的知識比較二者速率的快慢；（2）從剛剛的例子中我們知道了物體的變化速度有快有慢，現(xiàn)在請同學們從生活出發(fā)，舉例說明該現(xiàn)象；（3）不同的化學反應有快有慢，這里的“快”和“慢”是相對而言，是一種定性的比較?，F(xiàn)在請同學從量的角度出發(fā)，利用物理已學過的“速度”進行類比“化學反應速率”。

問題設計中，第一個問題通過生活實例，拉近學生的距離，激發(fā)學生的興趣；第二個問題，利用“頭腦風暴法”刺激學生的思維，激發(fā)出更多知識的“生長點”；第三個問題，引導學生分別從定性和定量的角度認識化學反應速率，從而有利于學生更好的理解和掌握概念的本質。

（二）利用遞進問題，促進化學概念的本質理解

遞進問題法是指基于學生原有的認知水平和身心發(fā)展水平，學生的起點與教學目標差距較大，從而將問題分解成一個個小問題，循序漸進，層層深入的螺旋式教學法。當化學中某些概念比較重要而且難以一步消化時，如“電解質”與“非電解質”，可根據(jù)學生的認知發(fā)展水平，將概念分解，以問題為腳架，采用遞進法教學構建出新的核心概念。例如，在高中化學“沉淀溶解平衡”教學中，可將問題設計為：

（1)利用所學知識，判斷下面三組物質能否發(fā)生反應：硝酸銀溶液和氯化鈉溶液、硝酸銀溶液和碘化鉀溶液、氯化銀和碘化鉀溶液；（2）向硝酸銀溶液中滴加過量的氯化鈉，觀察實驗現(xiàn)象；（3）向白色氯化銀沉淀中滴加碘化鉀溶液，觀察實驗現(xiàn)象；（4）溶液中生成碘化銀黃色沉淀的銀離子從何而來？（5）向黃色的碘化銀沉淀中繼續(xù)滴加硫化鈉溶液，觀察實驗現(xiàn)象；（6）請參考上述物質的溶解度數(shù)據(jù)，思考沉淀之間發(fā)生相互轉化的規(guī)律是什么？

學生在思考和解決上述前4個問題時，會遇到原有認知無法解決的異常情況“氯化銀是沉淀，卻與碘化鉀溶液發(fā)生了反應”，這與以前所學的反應規(guī)律相矛盾，使學生產(chǎn)生認知沖突，利于建構難溶電解質的“沉淀溶解平衡”概念；第5個問題在于讓學生運用剛剛建構的概念來預測實驗現(xiàn)象，并解釋原因；第6個問題在于讓學生從前5個問題的解決和對所給溶解度數(shù)據(jù)的分析中，歸納出難溶電解質之間轉化的本質，如此一來，就順利實現(xiàn)了學生的概念轉變。

（三）利用比較問題法，完善化學概念的知識網(wǎng)絡

比較問題法是指基于學生原有的概念體系，通過比較新舊概念的異同點，將新概念與認知結構中類似的基本概念進行整合，從而拓展原有的知識網(wǎng)絡的一種教學方式。在實際教學中，當學生對新舊概念之間的關系辨別不清時 ,可采用比較問題法進行教學。如質量分數(shù)和物質的量濃度，物理學的速率與化學反應速率等。通過比較問題法，設計一個個指出新舊概念異同的比較問題，從而構建一個使新舊知識發(fā)生聯(lián)系的橋梁，降低學生學習的陌生感，進而促進學生對新概念的同化或順應。例如關于同分異構體概念的教學 ,由于學生頭腦中已有“同位素、同素異形體 、同系物”的概念,容易引起新舊概念的混淆 ,因此可通過對比學習，以提高概念的辨別率 ,從而加深概念的學習。

四、總結

利用問題解決式進行化學概念轉變教學，建立在學生認知沖突的基礎之上，著眼于概念轉變的持久性和遷移性，以一個個問題展開教學，注重學生體驗知識，原理的生成過程，強調學生深層理解力的發(fā)展和化學思維方法的培養(yǎng)，有利于學生獲取知識的同時掌握技能。

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