初中化学论文：问题导学在化学教学中的应用探究

1问题导学在化学课堂教学中的应用探究【摘要】 问题导学是通过教学目标设计有意义的问题，引导学生自我学习的一种教学方法。化学课堂教学问题设计包括主体性、科学性、层递性、趣味性等。【关键词】化学 问题导学 问题设计教学的本质应是让学生学会学习，最终学会终身学习和持续发展。从教学内涵上看，课堂教学应从“教”的课堂逐步走向“学”的课堂，这是一个从低级向高级、从不成熟逐步走向成熟的动态发展过程。具体可划分为四个层次：即教师知识讲授课堂教师导学课堂问题导学课堂自我导学课堂。这是遵循教育科学规律的必然，后者没有否定前者，而是学生身心发展规律和认知能力发展程度的进化过程。以上境界既有密切的内在联系，又有着本质差异，其教学理念和思路及方法都有很大差异。如“教师导学”课堂是指在教师指导下组织学生自主、合作与探究学习的课堂境界；而“问题导学”课堂则是学生在以问题为主线的自主学习、发现生成问题基础上与教师合作探究的学习境界。一般而言，有什么样的课堂，就会培养什么样的人才。课堂就是人的素质培养的田地，有什么样的教学方法，就会培养什么样素质的人才。问题导学教学是以创设问题情境为中心，根据学生的已有知识和生活实际经验，使学生初期在老师的引导下，发散思维，提出问题，大胆假设，合作探究，培养创新的思维能力。问题导学教学是建立在问题设计的基础上的。 “如何设计问题，问题从何而来，谁是问题设计的主体”是首先要解决的问题，我根据近三年的化学教学，总结出以下一些经验。一、问题设计的主体性刚刚进入高中的学生只是经历了初三一年的化学启蒙教育，已有知识比较少，也不善于将已有的生活实际与新学化学知识联系。如果开始就要求学生提出问题，然后合作探究，显然是不现实的。学生把握不了一节课的重点难点内容，只会天马行空，根据教材的某一句话提出一些不切实际的问题。因此，在高一的上学期，我采取了知识讲授和教师问题导学相结合的教学方式。下面是我在必修 1离子反应教学中的教学片段：教师在初中化学学习中，我们已经初步了解酸碱盐的主要化学性质，它们之间所发生的化学反应大多数都是在水溶液中进行的，这些反应是如何发生的？反应的本质是什么？从本节开始，我们着手从微观粒子的角度对酸碱盐在水溶液中反应的特点和反应规律进行研究。投影 写出HCl、H 2SO4、Ba(OH) 2、Na 2SO4的电 离方程式2HCl=H+Cl- H2SO4=2H+SO42- Ba(OH)2=Ba2+2OH- Na2SO4=2Na+SO42-活动 在以下四个容器中画出四种物质电离后存在的离子问题 1、上述四种物质都属于电解质，他们的溶液任意两两混合，可能发生哪些反应？写出化学反应方程式，并完成能发生的化学反应的试管实验。实验 1：Ba(OH) 2+2HCl=BaCl2+2H2O实验 2：Ba(OH) 2+Na2SO4=BaSO4+2NaOH实验 3：Ba(OH) 2+H2SO4=BaSO4 +2H2O问题 2、如何让实验 1 这个不易观察的反应“看得见” （有明显实验现象）？学生在氢氧化钡溶液中滴加两滴酚酞。学生活动分组实验一微观分析实验 现象混合前溶液中存在的离子混合后浓度减少的离子混合后溶液中存在的离子1.向滴有酚酞的2mLBa(OH)2的溶液中滴入 2mLHCl 溶液红色溶液变无色Ba2+、OH -、H +、Cl -H+、OH - Ba2+、Cl -2.向 2mLBa(OH)2溶液中加入 2mLNa2SO4溶液产生白色沉淀，红色溶液不变色Ba2+、OH -、Na +、SO 42-Ba2+、SO 42- OH-、Na +3.向滴有酚酞的2mLBa(OH)2的溶液中加入 2mLH2SO4溶液产生白色沉淀，红色溶液变无色Ba2+、OH -、H +、SO 42-Ba2+、OH -、H +、SO 42-无问题 3、是不是上述反应中的所有离子都参加了反应？如果有部分离子没有参加反应，如何证明这些离子的存在？3分组实验二:实验 现象 结论1.取少量实验 1 试管中的溶液于两支试管中，分别滴入几滴稀硫酸和硝酸银溶液两支试管都产生白色沉淀溶液中存在 Ba2+、Cl -2. 取少量实验 2 试管中的溶液于另一试管，滴入几滴酚酞试剂根据红色溶液不褪色，溶液中含有 OH-、根据电中性原理，必然存在另一种带相反电荷的离子 Na+ 3.无需操作根据红色溶液变无色，说明 OH-与 H+发生了离子反应，根据产生白色沉淀，说明 Ba2+与SO42-发生了离子反应 投影微观分析实验 现象 混合前溶液中存在的离子混合后浓度减少的离子混合后溶液中存在的离子1.向滴有酚酞的2mLBa(OH)2的溶液中滴入 2mLHCl 溶液红色溶液变无色Ba2+、OH -、H +、Cl -H+、OH - Ba2+、Cl -2.向滴有酚酞的2mLBa(OH)2的溶液中加入 2mLNa2SO4溶液产生白色沉淀，红色溶液不变色Ba2+、OH -、Na +、SO 42-Ba2+、SO 42- OH-、Na +3.向滴有酚酞的2mLBa(OH)2的溶液中加入 2mLH2SO4溶液产生白色沉淀，红色溶液变无色Ba2+、OH -、H +、SO 42-Ba2+、OH -、H +、SO 42-无实验结论：1. 在水溶液中进行的化学反应并不是所有离子都参加反应；2. 离子反应：像实验 1、2、3 这种在水溶液中进行，且有离子参加的反应叫做离子反应；3.离子反应的本质是反应物中某些离子浓度的减小。问题 4.上述实验 1、2、3 中反应方程式如何书写呢？1.H+OH-=H2O42.Ba2+SO42-=BaSO43.Ba2+2OH-+2H+SO42-=BaSO4+2H2O结论 4.用实际参加反应的离子表示反应的式子叫离子方程式练习 1.写出下列反应的离子方程式化学方程式 离子方程式NaOH+HCl=NaCl+H2O H+OH- =H2OKOH+HCl=KCl+H2O H+OH- =H2O2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O H+OH- =H2O2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O H+OH- =H2O问题 5：以上几种不同的酸和不同的碱发生反应的化学方程式和离子方程式，你能发现什么规律？学生归纳1、以上反应都属于中和反应；2、每个反应化学方程式不同，可离子方程式相同；3、中和反应的实质是酸电离的 H+和碱电离的 OH-结合生成了 H2O。结论 5.离子方程式不仅可以表示一个具体的反应，而且还可以表示同一类型的离子反应问题 6.为什么实验 1、2、3 能发生离子反应，而实验 4 不能发生离子反应？离子反应的条件是什么？离子反应发生的条件探究分组实验三:实验 现象反应中浓度减小的离子及减小的原因反应的离子方程式1.向盛有 2mLCuSO4溶液的试管里加入 2mL 稀 NaOH 溶液产生蓝色沉淀，溶液颜色变浅Cu2+和 OH-，生成了难电离的 Cu(OH)2Cu2+2OH-=Cu(OH)22.向盛有 2mLNaOH 稀溶液的试管里滴加几滴酚酞溶液，再慢慢滴入稀盐酸红色逐渐变浅，最后溶液变无色透明H+和 OH-，生成了难电离的 H2OH+OH-=H2O53.向盛有 2mLNa2CO3溶液的试管里加入 2mL 稀盐酸产生大量气泡 CO32-与 H+，生成了气体 CO2 和 H2OCO32-+2H+=H2O+CO2结论 6.上述实验得出的离子反应的条件是：溶液中的离子间发生反应后，有难溶物（沉淀）或易挥发物（气体）或难电离物（水）生成。这节课围绕建立学生的粒子观、离子反应的本质和离子反应的条件这一教学目标提出了六个问题，并且用已有知识或实验探究的方法解决了这些问题，学生在自主建构、合作探究、展示对话过程中，学会了思考、分析、比较、总结、归纳、综合、判断和评价。长期坚持“问题导学”课堂，有助于学生多元思维、发散思维、创新思维等能力的培养，久而久之，就能够养成创新思维品质。二、问题设计的科学性在高一上学期的学习实践中，学生已经能从教师的问题导学教学中初步学会了提出问题，但是局限于学生的视野以及对知识的理解，提出的问题还是会有所偏差。化学问题设计讲求科学性，是因为化学本身是一门自然科学，教学策略必须建立在科学的化学理论的基础上，所以在问题设计的过程中，要注意以下几点：（1）问题指向的知识或生活知识必须是真是科学的，不能因为错误的表象产生科学性错误；（2）问题的表述必须是科学的；（3）问题的提出必须能在高中阶段经过可行的检验；（4）问题能帮助学生建立科学的观念，达到教学目标的要求。在这个阶段，引导学生设计问题的科学性尤为重要。必修 2化学能与电能的教学中，有老师是这样引入的：“生活中电的使用给我们带来了极大的便利，电能是如何产生的呢？”学生思考，老师提示：“我国大部分的电能都是由燃煤提供的电能。 ”学生就得出了一个结论：煤的燃烧是化学反应放热的过程，因此电能是由化学能转化成电能的。而实际生产当中，火电必须要经过三个过程，就是由煤的燃烧转化成热能，热能再通过蒸汽转化成机械能，最后通过发电机转化成电能。我在上课前给学生提出了一个问题：“化学能如何转化为电能？”学生围绕这一主题，通过阅读教材，课前预习，也提交了一些问题，如“电流如何产生？电子流动的方向是什么？哪些化学反应能产生电子的移动？”再通过探究实验Cu/Zn/H2SO4原电池的现象提出疑问：“Cu 不与硫酸反应，但为什么铜电极会有气泡产生？电流表发生了偏转，说明有电流产生，该总反应能否分开两个电极书写方程式？形成原电池的条件是什么？”在通过小组讨论、老师引导得出相关原理后，老师再提出一个问题：“你能不能回家利用一些生活用品自己设计一个原电池？”学生通过已学知识，再应用到探究家庭小实验中，既呈现了化学与生活的密切联系，又体现了化学的学科魅力，体现了新课程的三维目标。6再如在酯化反应的教学中，有学生对于试机加入顺序这样提出疑问：“为什么要先加3mL 无水乙醇，再加 2mL 浓硫酸，最后加 2ml 冰醋酸呢？”老师提示：“从初中浓硫酸稀释过程的操作思考” 。学生自然想到因为浓硫酸稀释放热，为了防止液体飞溅，要把密度大的液体慢慢加入到密度小的液体中。学生只是领悟到了为什么先加乙醇再加浓硫酸，但是教材没有出现乙酸的密度，实际上乙酸的密度比浓硫酸小，后加乙酸是因为乙酸比较容易挥发，不是密度问题，因此会错误引导学生。教师再讲述为什么煎鱼时加了白酒又加白醋会更有香味？学生通过知识的迁移想到有酯类物质生成，并且对于实验中加入浓硫酸和加热这一条件目的是加快反应速率的增大反应限度的深层次理解。如果问题设计不科学，会造成学生的误解，不利于学生建立科学观念和科学素养的培养。三、问题设计的层递性问题导学的课堂教学可以加深学生对某个知识点的理解，还能帮助学生建立有序思维，问题设计的层递性在学生思维发展的过程中起到非常重要的作用。好的层级问题，能培养学生的思维素养和科学品质。也可以实现学生对于知识系统的建构有铺垫和渐进的作用，从而体现学习知识的螺旋式上升的过程。电荷守恒、物料守恒、质子守恒是选修 4 学习的难点，如果开始就以碳酸钠溶液为例进行分析，学生的思维容易陷入混乱，我设置了几个问题：1、醋酸溶液中含有哪几种粒子？2、根据溶液电中性原理，如何用浓度来表示电荷守恒式？3、写出溶液中两种弱电解质的电离方程式，若醋酸浓度为 0.1mol/L， 比较 c(CH3COOH)和 c(CH3COO-)的和与 0.1mol/L 的大小；4、找出 c(H+)和 c(OH-)、c(CH 3COO-)关系。通过这个简单的分析，明晰了三个守恒的基本原理，再拓展到涉及电离和水解的 CH3COONa 溶液的三个守恒关系，然后分析 Na2CO3溶液，接下来是分析 NaHCO3溶液，最后是分析等浓度的 CH3COOH 和 CH3COONa 溶液。这五个溶液体系的守恒分析层层递进，涵盖知识面越来越广，并且由一元电离（水解）拓展到二元电离（水解） ，再拓展到既有电离又有水解。通过问题的层递性设计，帮助学生揭示规律，培养知识迁移的能力，最终实现知识的螺旋式上升。笔者在高三的复习中，也使用问题导学的教学方法。如在工业流程复习中，对于每个步骤的作用、成分、流程的每一步都涉及了哪些化学反应？都会要求学生思考，并且归纳出一个相对固定的思维模式。经过两年的训练，在备考复习的课堂上，学生的思维非常活跃，随时都可能遇到突然发问的学生，接下来又会有其他学生站起来回答问题，老师再进行补充。甚至有些问题其他学生能够回答得非常完整，不需要老师的补充。学生在这种自发性的问题导学当中回忆、整合知识，既解决了复习课的深度问题，也解决了复习课的广度问题。这种方式产生的知识建构记忆最7牢固，理解最深刻，符合人的认知心理过程。四、问题导学的趣味性学生上了高二以后，对理化生这些学科表现出了极大的兴趣，原因是这些学科有较强的趣味性及锻炼思维的能力，有部分思维灵活的同学能够在学科学习当中找到优越感，越学越好。课堂的一大功能，就是激发学生学习的兴趣，调动学生的思维，这样更有利于教学目标的达成和教学效果的体现。要激发学生的学习积极性，根源在于发掘化学的学科魅力。在学习焰色反应时，开场白是“节日的烟花五彩缤纷，你知道它们是怎么产生的吗？” ；学习乙酸时，提问“醋”字的来源是什么？就是酒放了二十一日。在学习盐类的水解时，提问“泡沫灭火器的原理是什么”？。像这样激发学习热情的例子不胜枚举。“问题导学”课堂的真实意义在于使学生获得问题发现、问题生成、问题解决的能力，培养他们的创新思维意识、合作能力、交往能力、实践能力和创造能力，使他们学会终身学习。这些具