让创新在“问题”中孕育

一、问题的提出

授人以渔是师者的最高教学境界。本次新课改的亮点之一就是学生学习方式的变革,即学生由被动接受式学习向主动探究式学习的转变,而这种转变就是建立在学生对化学问题探究解决的过程之中。化学问题情境的创设无疑是学生主动探究学习的前提与关键,是学生创新思维培养的源泉。

令人遗憾的是,在现实中以应试为目标,以知识传授为中心的教学理念,仍不同程度地影响了部分教师教学方式的变革。教师尽管也提出问题,但指导思想仍要求学生以教材中现成的知识和结论来完成问题,而不是积极主动创设问题情境,培养学生的问题意识和创新能力。

二、问题情境和创新思维

现代认知心理学关于思维的研究成果表明,思维过程首先是解决问题的过程,即思维通常是由问题情境产生的,而且以解决问题情境为目的。所谓问题情境是指“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时而出现的一种心理状态”。也就是说问题情境是一种当学生接触到的学习内容与其原有认识水平不和谐、不平衡时,对疑难问题急需解决的心理状态。

创新思维是重新组织己有的知识经验,提出新的方案,创造出新的成果的思维活动,它要求学生打破惯常的解决问题的方式,给问题以新的解决。在课堂教学中,教师应努力创设合理、恰当的问题情境,将需要学生掌握的知识设置为问题情境,让学生在已有的知识经验的基础上将思维进行下去时,使学生的内驱力得到充分激发,进入问题探索者的角色,使问题得以解决。

三、问题情境创设在中学化学教学中的实践与探究

1.课堂导入,激趣引疑。

疑是学习的开始,趣是学习持续的不竭动力,如果问题的情境建立在浓厚的兴趣上,必能使他们以愉快的心情探索问题的答案,激发思维的灵活性。在这种活跃的情境氛围中设置问题,相信能有效地使学生由惊奇立即转入积极思维状态。具体来说可以用生动有趣的故事、简单的小实验、日常生活中需要解释的现象等来激发学生的兴趣,引发学生的求知欲,为下面所讲的知识作好铺垫,引导学生主动学习。

例如,在《钠》一节的教学导入中,我先做了一个“滴水成火”的实验,学生感到非常的新奇:“水不是可以灭火吗,怎么反而可以点火?老师在酒精灯上到底做了什么手脚?”

这一“悬念”情境使学生的大脑马上兴奋了,思维被迅速地激活起来。我又利用实验创设以下A、B两组问题情境:

A组:将三枚铁钉分别投入装有水、稀硫酸、硫酸铜溶液的三支试管中;

B组:将两小粒金属钠分别投入到盛有少量水和硫酸铜的两个小烧杯中。

对A组的实验现象,学生如能正确调用有关金属与酸、盐溶液置换反应的知识规律,就马上得到解释;而B组实验有趣、鲜明的变化出乎学生的意料,甚至惊呼一声“哇”。学生边观察实验,边产生一连串的疑问:为什么钠与水反应如此剧烈,而铁与水接触看不出明显的变化?为什么钠与硫酸铜溶液反应出现了蓝色沉淀而无红色铜被置换出?

在这种活跃的氛围中设置问题,必能有效地使学生由惊奇转入积极思维状态,展开想象的翅膀,从内心激发起学生的求知欲望,钠的化学性质就迎刃而解。

2.化学实验,以误引悟。

教师为了加强教学效果,使学生更直观、清晰地看到反应现象,常做演示实验。但由于有些实验需要严格的反应条件或由于试剂本身存放过久等原因,都有可能造成实验过程中出现意外。遇到意外时,教师不仅应该尊重事实,告诉学生出现的意外情况,而且应该利用意外引导学生从意外中找出原因或提出改进措施,这样学生才能培养批判、创新的思维。

例如,在演示乙烯的实验室制法时,将20mL酒精和浓硫酸的混合液倒入烧瓶,放入几片碎瓷片,迅速加热到170℃,这时随着温度的升高,反应液的颜色开始逐渐变黑,最后变为黑色粘稠状的液体,而且反应产生的气体带有刺激性气味。实际观察到的现象对学生来说是个意外。我便引导学生讨论:反应液的颜色为什么会变黑?生成的气体为什么会有刺激性气味?

讨论后得出结论:

(1)浓硫酸具有脱水性,将乙醇脱水碳化,使反应液变为黑色;

(2)生成的气体有刺激性气味说明发生了副反应。

启发提问:根据该体系中的其他物质推测可能发生的其他反应。(浓硫酸和碳)

在课堂中,我遵循启发性原则,采用以误引悟的方法,利用在课堂演示实验中出现的“意外”创设的问题情境。学生在一个个问题的指引下批判、创新思考问题,能更深刻地理解有关事物的本质,从而更有效地完成教学任务。

3.知识小结,逆向设问。

在化学教学中,我们也可以有意识地对学生进行逆向思维训练。例如,在学习了《原电池》以后,学生总结出原电池中活泼的金属作负极,相对不活泼的金属作正极。在这基础上,我引导学生讨论:“能否设计出以较活泼的金属作正极,不活泼的金属作负极的原电池呢?”许多学生认为不可能设计出这样的原电池。但通过对原电池构造和反应原理的深入思考,学生发现电极不变时,可以用改变电解质的方法来改变电流方向,而提出了以下方案:

(1)镁、铝作电极,浸入NaOH溶液中,因为镁不能跟NaOH溶液反应,所以铝作负极,镁作正极。

逆向思维可以使人想到许多按常规思维想不到的东西,它是发明、创造的重要思维方法。教师在指导学生探索化学问题的过程中,经常进行这种思维方法的训练,可有效地培养学生的创新能力。

4.课堂练习,发散拨定势。

随着所学知识的增多,学生在思考问题时思维容易受某一知识点的影响,盲目地运用特定经验,照搬老一套的方法,造成思维定势,妨碍思维的开拓性和创造性,甚至造成错误判断。因此,教师要重视学生的思维定势问题,以某一知识点为中心,从不同角度设置问题,引导其在尽可能短的时间内去发现、寻找与此中心有密切联系的尽可能多的知识点,深化对知识的理解,培养思维的开拓性和发散性。

例如,在讲授《原电池》后,我在课堂练习中设置了这些问题:

(1)为什么实验室中用稀硫酸和锌粒反应制氢气时,加入少量硫酸铜能使反应速度加快?(因为铜被置换出来形成了原电池。)

(2)除此之外还有什么措施可使反应速度加快?(加入硝酸银、用粗锌代替纯锌、插入铜丝……)

不难看出,学生举的例子都是从构成原电池的角度去考虑的,出现了思维定势。我又问:“能否从原电池以外的角度考虑?影响反应速率的因素还有哪些?”这时学生很快想到了可从温度、浓度、固体接触面等角度去考虑。

通过点拨、引导,学生既培养了从不同角度考虑问题的发散性思维,又培养了大胆创新的精神。

5.课后实践,开放引领。

例如,学习《原电池》之后,根据生活中的金属腐蚀与防护向学生提出问题组:

(1)以下物品采用哪种方法防锈?

海边码头上的钢轨、放电熨斗的支架、铁制水闸、游乐场秋千的钢架。

(2)假如你是桥梁建筑师,你将如何考虑桥梁的防锈问题?除了防锈之外,还应该考虑什么?引导学生从科学、技术、社会、经济多角度综合的去分析问题和解决问题。

(3)我们梁丰高中校园内的金属腐蚀现状如何?如何加以保护?

这一系列贴近生活的比较具体的问题,不仅巩固了基础知识,还设计了开放性的探究课题以提高学生的实践能力,并培养了学生的创新精神。

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