化学教学中问题情境的创设与研究

摘 要：本文结合前人的研究成果，融合素质教育理念以及新课改的要求，对化学教学中如何进行问题情境的创设以及创设问题情境的意义展开了研究。本文从我国目前教育所存在的问题、问题情境的内涵、研究所依据的理论基础、教学过程中如何创设问题情境、结合问题情境的创设原则编写教学设计、问题情境对化学教学的影响六个方面展开论述。

关键词：化学教学；问题情境；创设

一、研究课题的提出

素质教育在我国已实行多年，然而结合我国目前的教育过程和状态来看，素质教育似乎并未得到彻底的落实。素质教育的宗旨是提高全民素质，最重要的是注重学生创新精神和实践能力的培养。然而，目前呈现在大家眼前的依然是死记硬背的机械学习状态，出现了所谓的高分低能现象，学生即使取得了合格甚至更高的成绩，能力也未必得到良好的发展。那么产生这些问题的原因是什么呢？归其本质还是因为正式学习过程中没有以具体的情境为依托。学生获得的知识往往是不深入的，与日常生活联系少，学生不能透彻地理解。除此之外，真正的学习应该是富有探索性的、充满趣味的、多样化的，要实现真正的学习，需要基于问题的解决来实现。因此，学生创新精神和实践能力的培养成为当今教育所面临的关键问题。

所谓创新，首要的要求就是学会善于发现别人没有发现的问题，即问题意识。创新精神主要包括对新鲜事物的敏感、兴趣、求知欲以及好奇心。学生具备了一定的问题意识就会提高发现问题的能力，因此问题意识的培养成为一个关键问题。然而，要培养一定的问题意识，就必须与一定的问题情境相结合。此外，问题的解决也需要依托于一定的问题情境，为了让学生的学习过程变成一种问题解决的过程，在化学教学中，教师应该创设相关的问题情境，从而激发学生的问题意识，最终达到培养学生的创新精神和实践能力的目的。因此，通过创设问题情境来培养学生的创新精神和实践能力在化学教学中成为一个重要的研究课题。

二、文献综述

1.问题情境的含义

所谓问题情境，就是指“个体觉察到的一种有目的但又不知如何达到这一目的的心理困境，也就是当已有知识不能解决新问题的时候所出现的一种心理状态”。结合认知心理学对思维的研究，解决问题的过程是思维过程的首要步骤。问题情境是思维产生的条件，而解决问题是思维的目的。

2.问题情境的构成要素

根据问题情境的概念，问题情境应包含未知的事物、思维动机以及学生的认知能力水平这三个方面，其中未知的事物处于问题情境的核心。思维动机构成了问题情境的第二要素，也就是说对未知事物的需要。当学生的认知结构中已有的知识经验不能够解决遇到的问题时，就会引发学生的认知冲突，而这一冲突也会激发学生对新知识的渴望。学生的认知能力水平是问题情境的第三要素。这一要素就决定了所提出的问题应该使学习者在现有的认知水平上能够感觉到，当然这只是一个开端，除此之外，学习者还应该具有一定的知识储备、能力储备，以使得后续进程顺利进行。

3.问题情境的分类

结合教材本身的特点和学生原有的认知能力，按照由低到高的境界，问题情境可以划分为如下三个类型：

（1）单向诱导情境。单向诱导情境大多数以习题或者练习为主，在传统的教学过程中应用比较广泛，它属于问题情境中最低的层次。通过这种问题情境产生的问题所得到的答案往往是唯一的，在这种问题情境中，教师的作用主要是引诱和主导。此种单向诱导情境的功能在于能使学生对所学的知识进行巩固以及运用，其劣势是不太可能激发学生的主动创造性。单向诱导情境在习题课或以旧引新的时候应用比较广泛。如碳元素及其化合物性质的复习、元素化合价规律的运用复习时，都可以利用单向诱导创设问题情境。

（2）问题解决情境。此种问题情境不再是上面所提及的单向诱导，因为这类问题没有固定套路，也就是说没有模板可依据，因此他不会限制学生的思维，每个学生都能充分发挥自己的想象力，采用各种不同的方法来解决问题。经过这样的学习过程，每个学生所得出的结论都是具有自己独特风格的见解。这样的问题情境可以用于每单元的结束课上面，也可以运用在和实际生产有关的问题教学中。如在学习制取氧气时，让学生提出利用生活用品做趣味性实验如何制得氧气的平稳气流。再如学习氧气和二氧化碳的性质比较时，让学生设计区分两种气体的方法。

（3）问题发现情境。从我们日常所接触的人群中不难发现，创造能力比较好的学生往往是那些问题意识感强烈的人。发现问题能力因人而异，不同的人具有不同的发现问题的能力。发现问题能力的培养不能单靠传授知识和训练解题技巧，它还需要一种特殊的情境。这种情境应是丰富的，而不应是确定的或者单调的；它以提问或发现作为导向，而不是以解题为目的。

三、研究的理论基础

1.奥苏贝尔的认知同化学习理论

（1）学生的学习以有意义言语接受学习为主。根据学习的方式，奥苏贝尔把学习分为接受学习和发现学习；根据学习者已有知识经验和现有学习内容之间的关系，把学习分为有意义学习和机械学习，而且他还对有意义学习进行了进一步的区分：概念学习、符号学习、命题学习。他对学习方式的划分是从不同的角度进行的，所以彼此之间是相互独立的。奥苏贝尔认为，有意义的接受学习方式应该成为学校教学主要采取的方式。

（2）有意义学习的心理机制是同化。皮亚杰是第一个提出同化概念的人，之后奥苏贝尔又给了它特别的内涵。他认为，学生认知结构中已经存在的概念是学生能否获得新信息的关键所在。

（3）先行组织者有利于学生的学习。先行组织者，它是在学习任务本身之前呈现出的一种引导性的材料，它相比起学习任务本身来说，有较高抽象性。“组织者”的出现，把学习者未知和已知联系了起来，这样就使得学习者可以更有效地对新材料展开学习。

2.建构主义的学习理论

将学习置于比较复杂且富有意义的问题情境中的学习方式，称之为问题式学习。这种学习方式的中心是“问题解决”，并且强调多种途径之间的相互作用，而不是单独地靠探索或者发现来解决问题。问题式学习的过程主要包括组织小组、开始新问题、后续的行动以及问题之后的反思这四个环节。这里的反思既包括对自己学习过程的反思，也包括对他人学习成果的反思。通过反思学习者能从本质上理解问题，这有利于学生知识的迁移。

3.认知失调理论

认知失调理论还可以称为不协调理论，这一理论由失调的形成、减弱失调的阻力以及失调的减弱三部分构成。首先，当认知者已有的知识和所学的新知识发生矛盾时就会产生认知的失调。一般而言，运用合适的方法可以改变或消除失调。常用的方法一般包括改变行为、改变环境以及增加新的认知元素。当对失调进行减弱时，有时候会遇到一些困难，处于认知失调状态的学生会产生一定程度上的不和紧张感，为了消除这种感觉，学生就会产生强烈的求知欲。所以，教师可以利用这种原理在教学过程中创设合适的问题情境，从而激发学生的认知冲突，最终达到解决问题的目的。

四、化学教学中问题情境的创设研究

1.创设问题情境的原则

问题情境是思维产生的源头，所以在教学过程中教师要创设一定的问题情境，但是对问题情境的创设并不是毫无要求的，它应该遵循以下几方面原则。

（1）针对性原则。针对性原则包含两个层面，首先是对教学内容的针对。如果创设的问题情境没有针对教学内容，那么就会造成问题情境的空洞，而且问题情境也会变得没有意义。所以，在创设问题情境时应该紧紧围绕教材的中心和重难点。其次是针对学生实际、年龄、心理特征以及认知能力的水平来考虑创设问题情境。

（2）启发性原则。学生学习的过程是一种积极主动的过程，而不应该是被动接受的过程。那么怎样才能促进学生积极主动地学习呢？这就要求教师在教学过程中创设富有启发性的问题情境，因为富有启发性的问题往往会在学生新旧知识的结合处，进而会造成学生的认知冲突，激发学生的学习动机。

（3）层次性原则。人类在认识事物时遵循着由易到难、由简到繁、循序渐进的原则，所以当一个非常复杂繁琐的问题呈现在学生面前时，学生是不可能一下就能接受的。根据这一个特点，教师在创设问题情境时应该本着层次性原则，教师提出的问题要有梯度，并且要注意问题与问题之间的衔接。

2.创设问题情境的途径

（1）利用化学实验创设问题情境。实验是化学学科的基础，也是组成化学教学的重要成分。在教学过程中如果结合化学实验，就会使教学过程变得形象生动。因此，在化学教学过程中通过实验来创设问题情境无疑是一种重要的途径。利用实验创设问题情境主演包括利用趣味实验和探究性实两种方法，相比起验证性实验来说，探究性实验更能锻炼学生的能力，深化学生对问题的理解。

（2）联系实际生活创设问题情境。仔细分析化学学科中的知识，我们不难发现，化学知识与日常生活中的很多方面都有密切的联系。因此，如果通过和实际的生活相关的问题来创设问题情境，就会给学生一种化学科学就在自己身边的感觉。通过联系实际的生活来创设问题情境具体可分为：利用日常生活中的观念与科学的矛盾来创设问题情境，利用日常生活中需要解决的实际问题来创设问题情境。第一种方式：人们日常生活中所涉及的概念都是没有经过系统学习得来的，它只是人们通过生活中积累的经验所得出的观点。这就造成了人们日常生活中的概念不一定正确的结果。所以，在教学过程中如果利用错误的日常观念来创设问题情境，就会引发学生强烈的认知冲突。第二种方式：在教学过程中如果通过如何解决某一个实际问题来创设问题情境就会使学生体会到所学知识的作用，最终达到学以致用的目的。

（3）利用直观教具和多媒体创设问题情境。化学的研究范畴不仅包括宏观的物质，还包含微观的领域，如原子、分子等。由于微观领域的教学有其抽象性以及不易观察性，所以，学会利用直观的教具或者多媒体来创设问题情境就显得尤为重要。

五、化学教学中问题情境创设的教学设计

化学课堂教学问题情境设计的功能之―是体现化学学习的“选优法”。著名的数学家“华罗庚”曾推广过理论“选优法”。本教学设计以“生活中的常见的盐”为例，设计该教学案例。

分析：本节课的教学过程以多元智能理论为指导，设计了与学生生活紧密相关的“盐”这节课，并在课上、课下设计了许多小组合作学习、动手操作、交流讨论以及拓展学习任务等环节，力求让每个学生在自己熟悉的生活情景中找到适合和属于自己发挥潜能、学习新知识的方式方法，从而让学生感受到化学从生活中来到生活中去的学习价值。

六、结论及分析

结合新课改的精神，素质教育强调学生创新能力的培养，这就决定了学生应该具备良好的问题意识，然而问题意识的培养又离不开特定的问题情境。因此，在课堂教学过程中，问题情境的创设变得尤为重要，问题情境的创设方法多种多样，教师应该结合学生的各种特点以及所学问题的特点，创设合理的问题情境。学生在问题情境的指引下，会产生浓厚的学习兴趣，从而激发一定的学习动机，进而一步步的找出解决问题的对策。总之，有关问题情境的创设研究从未停止，它不论是对学生还是对教师都有着深远的影响和积极的意义。

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