“問題式教學”在高中化學實驗課堂教學中的實踐與探究

張金偉+胡安華

受固有觀念的影響，目前依然存在著課改難以深入的現狀，新課程理念和教學行為相脫節(jié)，學生學業(yè)負擔依然過重，課堂教學效益不高的現象。為此，研究和探索課堂教學的創(chuàng)新是推進和深化新課程教學改革的重要內容和關鍵問題。下面是筆者這幾年在課堂教學中解決化學實驗問題的一點體會。1利用學生的質疑能力解決實驗問題在化學實驗教學中，教師應該為學生不斷創(chuàng)設質疑的情境，同時鼓勵學生對課堂教學中和實際生活中的實驗現象、實驗原理、實驗設計等大膽質疑。在質疑中學生能發(fā)現許多新的問題，并通過師生合作、查找資料、探究實驗去解決實驗中的各種疑難問題。

1.1設計“問題式”實驗激發(fā)學生質疑

教師在教學過程中應養(yǎng)成經常設疑的習慣。首先，應在教學過程的最佳處設疑。教學的最佳處可以是以下幾種情況：當學生的思想囿于一個小天地無法“突圍”時；當學生疑惑不解，厭倦困頓時；當學生各執(zhí)己見，莫衷一是時；當學生受舊知識影響，無法實現知識遷移時。在教學的最佳處設疑，有利于激發(fā)學生主動思考，作出大膽假設，最終自己解決疑惑。例如，在講授Al2O3的性質時，首先讓學生回顧金屬氧化物的一般性質，同時讓學生猜測Al2O3可以和哪些物質反應，大部分學生回答只能和酸反應不能和堿反應。請一位學生上臺來做演示實驗，向2支裝有少量Al2O3的試管中分別加入較濃的鹽酸溶液和較濃的NaOH溶液，結果是2支試管中的Al2O3都溶解了。學生非常疑惑：Al2O3怎么既能與鹽酸反應又能與氫氧化鈉反應呢？Al2O3到底是酸性氧化物還是堿性氧化物呢？為了解決學生的疑惑，筆者讓學生自己閱讀教材去解決問題。這樣，既能較好地激發(fā)學生的興趣，又可以促使學生認真地研讀教材。

其次，應在重點、難點處設疑。教學知識能否成功地傳授給學生，很大程度上取決于教師對重點、難點內容的把握。有經驗的教師往往在備課時就非常注重對重點、難點教學方法的選擇，而在重點、難點知識的教學上恰當的設疑則能起到事半功倍的效果。當然，此時教師提出的問題也應當是經過周密考慮并且能被學生充分理解的。例如，《硝酸鉀晶體的制備》一節(jié)的教學重難點之一，是如何在氯化鈉與硝酸鉀的混合物中提取硝酸鉀，這就要求對相關物質的溶解度曲線、蒸發(fā)結晶、冷卻結晶和趁熱過濾等內容層層設問并一一講解清楚。

1.2在“問題式”實驗教學中鼓勵學生主動質疑

教師在教學過程中應當讓學生學會質疑。在實驗教學中，應以不同的方式鼓勵學生質疑，培養(yǎng)學生的自信心。

案例：氫氧化鋁性質的探究和制備實驗。

情境引入：通過多媒體投影觀看胃藥“斯達舒”膠囊的說明書。

選擇藥品：稀NaOH溶液、稀鹽酸溶液、AlCl3溶液、氨水溶液。

討論：Al（OH）3的制備方案。

分組實驗：根據學生討論出的方案，分組完成實驗。

小組匯報：實驗方案、實驗操作方法、現象與結論。

板書：各小組的實驗方案和實驗現象如圖1所示。

圖1實驗方案及現象學生質疑：對①②③④中出現的現象進行質疑并進行激烈的討論。

教師據此引申出酸堿質子理論。酸堿質子理論認為，凡是能給出質子的物質都是酸，凡是能與質子結合的物質都是堿。

Al（OH）3+H2OAl（OH）4-+H+

Al（OH）3Al3++3OH-

總結：Al（OH）3在實驗中，既能與酸反應生成鹽和水，也能與堿反應生成鹽和水，這種化合物叫做兩性氫氧化物。2創(chuàng)設實驗情境破解實驗中的疑難問題教師通過多媒體創(chuàng)設有意義的化學實驗情境，能夠提升學生學習的主動性，加強化學學習與日常生活之間的聯(lián)系，使化學教學走出“課本”、走出“課堂”；實驗情境架設了化學教學與日常生活之間的橋梁，最終使化學學習實現從學校實驗到社會生活的遷移。

2.1創(chuàng)設真實的化學實驗情境幫助學生破解實驗中的問題

創(chuàng)設日常生活中真實的問題情境，能較好地激發(fā)學生學習化學的興趣和對化學未知領域的探究。

例如，在講解濃硫酸性質的實驗時，筆者播放了一段濃硫酸泄露事故的現場視頻。2012年8月18日，浙江省海鹽縣發(fā)生一起濃硫酸罐車側翻事故，造成約5.5 t濃硫酸泄漏。事發(fā)現場出現大量白霧，路邊沾到濃硫酸的植物被燒成枯黃色。附近的群眾反映聞到濃烈的刺激性氣味，同時聽到了“噼噼啪啪”的聲音。消防人員向空中噴灑了大量石灰水并用生石灰石覆蓋被濃硫酸污染的地面。學生認真地觀看了視頻后提出了一些問題，經過教師的解答，對濃硫酸的性質有了更深入的了解。

在課堂中展現生活中真實的化學實驗情境，不僅激發(fā)了學生的興趣，同時也讓學生意識到化學知識在實際生活中的運用。

22創(chuàng)設探究實驗問題情境破解實驗中的難點問題

普通高中化學課程標準要求：“通過高中化學的學習能使學生具有較強的問題意識，能夠發(fā)現和提出有探究價值的化學問題，敢于質疑，勤于思索……”這就要求教師在課堂教學中善于設計有利于學生未來發(fā)展的有效問題，而在實驗教學中，探究問題情境的創(chuàng)設又是突破實驗難點的關鍵。

案例：硝酸根氧化性的實驗探究。

教師：銅能和硝酸反應嗎？

學生：不能，因為銅的活潑性比氫差，所以銅不能和所有酸反應。

教師演示實驗：向2支分別裝有一定量的濃硝酸和稀硝酸的試管中加入1小塊銅片。

學生觀察并記錄現象：裝有濃硝酸的試管中立刻出現大量的紅棕色氣體，并且溶液呈現綠色；裝有稀硝酸的試管口出現少量的紅棕色氣體，并且溶液呈現藍色。

師生互動，共同討論產生以上現象的原因：銅和濃、稀硝酸反應生成的氣體分別為二氧化氮和一氧化氮，硝酸銅溶液的濃度不同導致溶液的顏色不同。

教師：指導學生寫出銅分別與濃、稀硝酸反應的化學方程式。

教師：根據以上現象討論銅與濃、稀硝酸反應的實質。endprint

學生：銅被硝酸溶液中的硝酸根氧化。

教師：銅能被硝酸鈉溶液中的硝酸根氧化嗎？

教師演示實驗：在1支裝有一定量的NaNO3溶液的試管中加入銅片。

學生觀察并記錄現象：無明顯現象。

教師：再向以上NaNO3溶液的試管中滴入少量的稀硫酸。

學生：發(fā)現銅片溶解且銅片上有氣泡產生，試管口出現紅棕色氣體。

教師：請用離子方程式解釋產生上述現象的原因。

學生板書：

3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O。

教師演示實驗：在1支裝有一定量的NaNO3溶液的試管中加入銅片后，再加入NaOH溶液。

學生觀察并記錄現象：無明顯現象。

教師：歸納硝酸根的氧化性強弱和溶液酸堿性的關系。

學生：硝酸根在酸性條件下才有氧化性，在中性和堿性條件下無氧化性。

教師：銅不能和稀鹽酸、稀硫酸反應，是否就能說明稀鹽酸和稀硫酸沒有氧化性呢？

學生：稀鹽酸和稀硫酸有氧化性，因為稀鹽酸和稀硫酸都能與鎂、鋁等活潑金屬反應置換出氫氣。

學生歸納：硝酸根在酸性、堿性、中性條件下都有氧化性，酸性越強硝酸根的氧化性越強。

以上教師創(chuàng)設了硝酸根探究實驗的問題情境，讓學生在教師的啟發(fā)和引導下解決了硝酸根在不同的酸堿性環(huán)境下的氧化性強弱的問題。3體驗實驗過程是解決實驗問題的有效途徑化學教學中培養(yǎng)學生解決問題的能力的有效途徑是體驗實驗過程。在這個過程中學生通過操作實驗、觀察實驗現象、分析實驗過程和實驗結果，從而發(fā)現問題，同時可以通過學生之間、師生之間的共同討論來解決實驗中出現的各種問題。體驗實驗過程是解決實驗問題的有效途徑，同時也有利于發(fā)展學生的思維能力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

31體驗實驗操作過程，規(guī)范實驗操作行為

許多學生在做實驗時，只是一味地追求實驗結果，而忽略了實驗操作的規(guī)范性。教師在平時的教學中，既要重視演示實驗操作的規(guī)范性，同時也要重視學生實驗操作的規(guī)范性，要多讓學生動手操作實驗。例如，在溶液的配制及分析這節(jié)課中，筆者讓學生2人1組進行實驗，每個學生都必須對整個實驗完整操作一遍。當一位學生操作實驗的時候，另一位學生觀察記錄，同時指出該學生不規(guī)范的操作，幫助他及時糾正。在學生操作實驗的時候，教師仔細觀察學生的實驗操作，并用相機記錄學生在實驗中規(guī)范的和不規(guī)范的操作。實驗結束后，筆者將照片投放到屏幕上讓學生自己去對比和判斷，并當場糾正學生的不規(guī)范操作。

32體驗實驗探究過程，解決學生的困惑

通過學生自主、獨立地發(fā)現問題、進行實驗、搜集與處理信息、表達與交流成果等探索活動，獲得知識、技能、情感與態(tài)度的發(fā)展，特別是探索精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展，建構知識，掌握解決問題的方法、獲得理智能力的發(fā)展和深層次的情感體驗。在化學學習中可以通過探究性、研究性的學習實踐來解決學生在實驗中的困惑。例如，在學習氯水的漂白性質時，筆者先讓學生大膽假設，再與學生共同探討實驗方案，最后讓學生自己動手探究并得出結論。

33體驗實驗反思過程，提高學生自主評價、自主判斷、分析思考能力

部分教師在教學中注重知識的傳授與講解，卻忽視了學生自我反思、評價能力的培養(yǎng)。例如，用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣這節(jié)實驗課中，筆者針對學生的實驗過程和結果讓他們進行反思。

小組一反思：實驗中加入的二氧化錳過多，導致反應時試管中的反應物大量涌出，總結出實驗中放入的二氧化錳要適量；小組二反思：過氧化氫的濃度太大，導致反應過于劇烈，總結出過氧化氫溶液的濃度要適宜，可以加水稀釋過氧化氫溶液；小組三反思：既要稀釋過氧化氫溶液，也要控制二氧化錳的量。對此，教師組織學生當場進行實驗，共同探究出最佳的實驗方案。教師重視學生體驗實驗反思過程，有助于提高學生自我評價、自主判斷、分析思考的能力。

在化學的課堂教學中要充分利用實驗這個有利因素，進行啟發(fā)式的教學。根據教材特點可以改變某些驗證性實驗為探究性實驗，讓學生動手操作，從實驗現象上分析探討，然后歸納總結出反應的實質和規(guī)律。實踐證明，這樣不僅大大激發(fā)了學生學習化學的興趣和積極性，而且對培養(yǎng)和發(fā)展學生的各項能力有較大的推動作用，同時也讓課堂教學煥發(fā)出光彩。endprint