问题情境就是一种具有一定的困难,需要学生努力去克服(寻找到完成任务的途径、方式),而又在学习能力范围内(努力可克服)的学习情境。学习者的学习愿望,总是在一定情境中产生的,一个好的问题情境,往往能够激起学生强烈的问题意识和探究动机,引发学生积极思考,从而独立解决问题,发展其探究能力、思维能力和创造能力。
创设一个好的问题情境是引导学生发现问题,提出问题,进而解决问题的不可缺少的步骤。在中学化学教学中,如何激发学生的学习兴趣,使学生喜欢化学、乐于学习化学是提高化学教学质量、培养和提高学生的科学文化素养的关键所在。为了在中学化学教学中更好地培养和保持学生学习化学的兴趣,本文结合作者的教学实践,就化学问题情境的创设原则和方法作简要讨论。
一、 问题情境的创设原则
1. 科学性与趣味性结合的原则
科学性是创设问题情境的首要原则。化学是一门研究物质的组成、结构、性质和变化规律以及变化过程中伴随发生的能量转化的科学。它所研究的对象和内容本身就具有科学性,这种化学学科的科学性就决定了在设置问题情境时必须使问题情境符合化学事实和化学规律。学生只有在这样的问题情境中,才能真正发现化学研究对象或事物内部的矛盾性,进而提出科学的问题,并且用科学的方法去解决问题。使学生在问题情境中不仅能发现问题,更能培养科学态度和科学精神。
我们强调问题情境的科学性的同时,还要坚持情境的趣味性原则。问题情境的趣味性是指情境的创设要充满趣味,利于激发学生的学习兴趣。心理学上认为:兴趣是个体力求认识某种事物或从事某项活动的心理倾向,是在需要的基础上产生的。创设问题情境就是要使学生产生对未知知识的需要,从而激发他们的学习兴趣。
在创设问题情境的过程中要注意把科学性和趣味性结合起来。一方面,在坚持科学性的同时,尽量以生动形象的语言或直观的实验现象来引起学生的注意,进一步引导他们挖掘表象下面所蕴含的深意。而不能一味强调科学性,用艰深难懂的大量专业术语或是学生知之甚少乃至一无所知的其它领域的知识来创设问题情境。在大部分情况下,这样的问题情境只能让学生知难而退。另一方面,也不能只强调趣味性而编造出事实上根本不存在的事物或现象,出现缺乏科学性的情境,这样学生就不能正确地提出问题和解决问题。
2. 障碍性与量力性结合的原则
问题情境的障碍性是指所设置的问题情境以及情境中所蕴藏的问题要有一定的难度,是学生以前所掌握的知识、技能和方法所不能完全解决的问题或矛盾,这样的问题容易引起学生进行智力探索。但问题情境的“难”要有个限度,必须使情境所表征的问题处于学生的认知发展区,使学生通过努力能够解决问题。这就是问题情境的量力性原则。
在创设问题情境时,坚持障碍性和量力性相结合的原则,就是要使问题情境既不让学生一眼就看到问题的结论,又不让学生面对新的问题情境束手无策,一筹莫展,而是要让学生通过新的学习能够顺利地解决他们所面临的问题,只有这样,才能培养学生解决问题的能力,提高学生解决问题的效率。因为新的问题情境和学生已有知识之间的矛盾所引起的智力上的困窘程度和解决问题的效率的关系呈现出“倒转的U型曲线”,问题情境的创设就是要使学生的困窘程度恰到好处,
处于解决问题的效率最佳区。困窘不足或过多都不利于问题的解决,所以问题情境的创设必须坚持障碍性和量力性相结合的原则。
3. 指向性与多样性结合的原则
问题情境的指向性是指问题情境要有明确的目的性。任何问题情境都是为问题而创设的,都是围绕着特定的教学目的而展开的。所以,所创设的情境要能够突出某些信息或矛盾,能让学生从这些特殊的信息中概括出化学问题,要利于问题的呈现和解决。
在设置问题情境过程中,要使情境清晰明确,信息简洁明了。虽然在问题情境的创设时,增大信息量(其中有些信息是无用甚至是干扰信息),可以培养学生的思维深刻性和敏锐性。但信息量太大,干扰因素太多,就会使学生在情境中无所适从,难以决断。对未经常接受问题解决教学训练的学生更是如此。他们在情境中,会产生“萨盖现象”(萨盖定律:戴两只手表的人,反而不能确定某一时刻的时间),甚至会患上“信息过剩症”。坚持问题情境的指向性,就是要创设简洁明了,目的性明确的问题情境。让学生在情境中通过积极、主动的思考而顺利地发现问题、快捷地提出问题,成功地解决问题。
从另一个角度看,同样一个问题可用多种不同的问题情境来呈现;同一问题情境也可以从不同的角度提出不同的问题,这就是问题情境的多样性。虽然不同的问题情境表现的问题效果各不相同,同一问题情境提出的不同问题的层次也各异。但是问题情境都可以从不同角度突出矛盾,引发问题。同时,让学生在不同的问题情境中发现相同的问题和在相同的问题情境中发现不同的问题,有利于培养学生的归纳、分析、比较、综合、等多种逻辑思维能力。
必须指出,无论用多少种不同的问题情境来引出问题,每一种情境都必须有明确的指向性,而不能因为求“多”而放弃“指向”,使问题情境的创设陷入多而混乱的地步。只有把问题情境的指向性和多样性有机地结合起来,在指向明确的基础上创设出多种多样的问题情境才利于培养学生的解决问题的能力。
二、 问题情境的创设方法
一个好的问题情境,能使学生的原有知识与须掌握的新知识发生强烈的冲突,使学生意识中的矛盾激化,从而激发学生探究的欲望和进一步学习的动力。多角度、多途径的创设问题的情境,更能训练学生的思维品质,提高学生解决问题的能力。
1. 利用知识间的逻辑顺序和结构创设问题情境
学科知识是普遍联系的,知识内部一般都存在着一定的逻辑结构和层次结构。知识内的联系为课堂教学中问题情景的创设奠定了基础。在化学教学中,教师可充分利用知识间的逻辑关系和层次结构,针对知识的衔接点,提出问题,创设问题情境。学生将新问题情境中所搜集到的信息与已习得知识建立联系,明确所要解决的问题并找到解决问题的途径。例如中学部分《燃烧和灭火》的教学,可从中学生日常生活中对“汽油能燃烧而水能灭火,液化气用电火花能点燃而煤要用纸张甚至木材才能点燃,用酒精灯帽盖上酒精灯能将酒精灯火焰熄灭”等现象的理解,利用燃烧的条件的知识创设有关“灭火的原理和方法”的问题情景。
2. 利用实验创设问题情境
由化学实验引入问题,是教师常用的创设问题情境的方法之一。学生通过观察实验现象,产生鲜明感知,当已有的知识不能解释感知的事物时,就能发现问题和提出问题,并产生强烈的探求问题结论的欲望。如用“二氧化碳熄灭蜡烛”的实验,使学生产生“为什么蜡烛会从低到高依次熄灭?”问题和探究的欲望;用“醋为什么有酸味?不同的醋为什么酸味的浓烈程度不同?”的困惑,使学生产生寻求问题答案的冲动;用“分别加热MnO2、KClO3、MnO2和KClO3混合物”的演示实验使学生产生为什么在KClO3中加入MnO2产生O2的速度会加快的问题;在学习“钠”时用滴水点灯的魔术引入,一下子把学生的注意力吸引过来,并产生浓厚的兴趣,大大激发了学生的求知欲。由化学实验创设问题情景,不但利于学生发现问题和提出问题,还能通过实验培养学生的观察能力、实验操作技能和创造性思维的能力。
3. 应用生产、生活实际创设问题情境
化学学科的应用性使化学已经渗透到科学技术、国民生产、人民生活等各个领域。从学生身边的化学事实和现象创设问题情境不但可以激发和引导学生发现问题和提出问题,还由于由生产、生活实际引出的化学问题很容易使学生产生探究的强烈欲望。使学生深深感知所要进行的新一轮学习是有用的,进而产生有意义学习。例如从“赤潮或水华”引出的“植物的营养元素”的问题;从“酸雨”引出的二氧化硫和硫酸的性质问题;从“钢铁的锈蚀”引出的“金属的腐蚀和防腐”的问题;从“沼气、可燃冰”引出的甲烷及能源等。
4. 利用史料创设问题情境
从一定意义上说,化学学科的发展史就是不断发现问题,提出问题和解决问题的历史。在化学教学中,根据教学内容渗透化学史料引导学生与化学家一道进入化学问题情境,体验化学家发现问题、提出问题和解决问题的全过程,不仅有助于提高学生解决问题的能力,更能培养学生的唯物史观和科学态度,掌握解决问题的科学方法,培养创造性的思维品质。如利用拉瓦锡等科学家推翻燃素说的史料创设《质量作用定律》的问题情景;利用卢瑟福“α粒子散射实验”的史料创设原子结构模型的问题情境;利用“波义尔将酸滴到紫罗兰上的偶然发现”的史实创设酸碱指示剂的问题情景等。
5. 利用相关学科知识创设问题情境
21世纪是众多学科相互交叉、渗透、融合的时代。在为全人类提供衣食住行,解决环境污染,能源危机和资源短缺、改善健康和征服疾病等方面起关键作用的化学学科,将会在不断向众多学科渗透中发展成为一门人类继续生存的关键学科或中心学科。社会的发展使只需本学科的知识就能解决科学问题成为历史,取而代之的是科学问题的解决,需要众多学科的共同作用,和众多不同领域科学家的共同努力。化学教育的目标是培养高素质的公民,能运用多学科知识解决问题是竞争社会每一个人生存的必备技能,因而在化学学科中,运用相关学科的知识创设问题情境就显得非常必要。而化学学科与相关学科的交融使这种创设问题情境的方法成为可能。如“由金属导电引出电解质溶液导电的问题”;由“生物体内能量的供给引出的缓慢氧化的问题”等。
在问题解决法教学中,创设一个高质量的问题情境,仅是培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力的一个重要环节。全面提高学生的解决问题的能力还必须将培养学生的问题意识、激发学生的主动探究动机、建构完善的认知结构、提高学生的认知水平和培养学生的创造性思维为特征的综合能力等一系列措施落实于教学的全过程。只有这样,才能使教育改革落实到实处,使学生的综合素质得到全面提高。
(杭亚萍 江苏省扬州市邗江区瓜洲中学 215000)