化学问题设计与问题解决VIP

,化学问题设计与问题解决,重庆市兼善中学梁吉成手机Q：408160121,交流：,一、交流背景,二、“问题”和“问题解决”的涵义,三、化学问题解决的基本环节,五、化学问题的设计,六、化学问题解决的教学模式,四、化学问题解决对学生学习的作用,一、交流背景,1.课程改革，势在必行2.三维目标，同等重要3.化学课程标准明确提出发展学生以解决问题为核心的科学探究能力,二、“问题”和“问题解决”的涵义,1.“问题”的涵义,问题由三部分组成,即给定状态(或称初始状态、初始条件)、目标状态及阻止给定状态转变为目标状态的障碍。,“问题”有两个基本特征:一是“问题”与主体有关;二是“问题”对于主体来说一定存在“困难”或“障碍”。,2.“问题解决”的涵义,具有明确的目的,并有认知成分参与的一系列心理操作过程,是一种具有目的指向性的系列心理行为过程;也可以解释为个人在面对问题之时,综合运用知识技能以期达到解决目的的思维活动历程。,重要特点：过程中主体必须付出一定的心理劳动。,问题解决是一个活动的过程,不是结果,借助问题解决活动培养学生的各种问题解决能力才是问题解决的最终目标。,三、化学问题解决的基本环节,1.发现并明确问题,2.表征问题,3.选择并实施策略,4.评价反思,四、化学问题解决对学生学习的作用,（一）激发学生化学学习的兴趣,（二）巩固、应用化学知识和技能,（三）体验和学习科学探究,（四）形成良好的情感态度与价值观,（五）评价与促进学生的学习,五、化学问题的设计,1.基础性原则,2.科学性原则,3.情景性原则（略）,4.活动性原则（略）,5.开放性原则,六、化学问题解决的教学模式,1问题情境的创设（视频）,2问题分析的引导,3问题解决的组织,4问题结论的讨论,一、交流背景,二、“问题”和“问题解决”的涵义,三、化学问题解决的基本环节,五、化学问题的设计,六、化学问题解决的教学模式,四、化学问题解决对学生学习的作用,案例一美国加州大学教授舍费尔德(A.Schoenfeld)曾别出心裁,拟出一道妙题,对小学一、二年级的学生进行测试。题目极为简明:“一条船上有26头牛,19头羊。问船长的年龄是多大?”,大多数学生得出了一个奇异的答案。参加测试的学生共有97名,其中76名得出“答案”:船长的年龄是45岁。这76名学生占所有参加测试学生的78%。,我国数学教育家也用这道妙题测试了国内的78名五年级学生。有8名说此题无解。误答的学生人数占参加测试学生总数的89%,高出美国学生11个百分点。,浙江在线教育新闻网12年06月28日讯在乐清的小学一年级的期末考试数学卷出了一道类似的题目，“教室里有25张桌子，20条凳子，请问老师几岁？”这个题目的答案有三个选项：A不能计算，没有答案；B25+20=45岁；C25-20=5岁。而乐清一所小学4个班级的调查显示，多半考生都选择了B项45岁，而非正确答案A项。,仅以传授知识为目标的教学,有可能妨碍学生智力继续、全面的发展,甚至会影响受教育者一生的创造性发挥。,警示,案例二人教版上册第20页有如下内容：,案例三在NaOH稀溶液中加入含酚酞，溶液变红。请学生探讨溶液变红的原因？并设计实验进行验证。,现代科学之父爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为要解决一个问题也许仅是一个数学上的或是实验上的技能而已。而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性的想像力,而且标志着科学的真正进步。”,在教学中，我们需要培养学生学会观察和思考、学会随时随地发现和提出问题,更需要学会提出好问题、提出有价值的问题。,1.发现并明确问题,案例四科学家发现问题库尔特瓦发现碘元素,案例五学生发现问题金属钠与硫酸铜溶液发生反应实验现象,建立“两库”化学问题库、错题库,案例六教学中学生发现问题,人教版下P.26第九单元,（2011.12.25）问题：蔗糖放进水中，很快消失，课本上说是蔗糖分子扩散到水中，为什么不是反应生成了其他物质呢？有没有办法证实？,又如：在学习了下册第八单元金属的性质后，有同学提出这样的问题：铜的化学性质比较稳定，通常情况下在空气中不易反应，那么为什么我的铜质眼镜夹会出现绿色的物质？,认知心理学家一般将信息在头脑中的呈现方式统称为表征。,一般来说,问题解决者在明确问题之后的首要工作就是要对问题进行正确的表征。表征在整个问题解决过程中占据着举足轻重的地位,没有表征就没有问题解决活动的顺利完成。如果一个问题得到了正确的表征,可以说问题已经解决了一半。问题表征是问题解决的关键环节。,2.表征问题,案例七学生化学问题解决的内部表征问题:在化学性质的某些方面,NH3和H2O相当,NH2-和OH-相当,NH4+和H+相当。现有一活泼性中等的金属M,请完成如下的反应:MO+NH4ClM(NH2)2,某学生的表征过程:“相当”告诉我可以从物质性质的相似点上去找突破口,H+、OH-的性质可以迁移至陌生的问题情景。NH4+和H+“相当”，NH4Cl可以视为HCl，NH2-和OH-“相当”，M(NH2)2可以视为M(OH)2，这样考虑,问题变的异常简单:MO+2NH4Cl=MCl2+2NH3+H2O(相当于金属氧化物与酸溶液反应)；M(NH2)2=MNH+NH3(相当于中等活泼金属形成的碱的热分解)。,从一般意义上理解,策略是指根据活动的特点及其变化而制定的行动方针和活动方式。问题解决的策略则是为了解决特定问题而制定的行动方案,它也可以理解为我们平常所指的解决问题的方法。,策略的选择是一个复杂的思维过程,它要求问题解决者根据对问题的表征结果及对策略知识的掌握情况选择合适的方法解决问题。,3.选择并实施策略,案例八有关碳酸钠溶液的碱性问题探究,某一研究性学习小组做了一下实验：某纯碱溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。为了探究产生红色的原因，现有两种不同观点，观点一认为配制溶液所用的纯碱样品中混有氢氧化钠的原因；观点二认为碳酸钠水溶液显碱性的原因。请设计一个简单的实验方案证明哪种观点正确。,学生方案一向溶液中加入过量的稀盐酸，如果溶液红色褪去，则观点一正确。学生方案二向溶液中加入足量的氯化钡溶液，如果生成沉淀，且溶液红色褪色，则观点二正确。学生方案三向溶液中加入足量的氢氧化钙溶液，如果生成沉淀，且溶液红色褪色，则观点二正确。,“一个完整的问题解决过程是以对一个问题的认识和解决为开始并以发现和提出另一个新的问题为结束”。,4.评价反思,通过评价反思、总结归纳,问题解决者能够把对该问题的解决中的经验或策略上升或升华为程序性知识并将其同化于知识结构之中,对问题解决者来说,这是一种质的变化。,（一）激发学生化学学习的兴趣,1.源于生活的化学问题有利于激发学生化学学习的兴趣,2.涉及社会热点和科技发展的问题能激发学生化学学习的兴趣,3.形式多样的解题方式能激发学生化学学习的兴趣4.“跨学科”的化学问题能激发学生化学学习的兴趣5.解题过程的体验能够激发学生化学学习的兴趣,案例九化学问题激发学生学习的兴趣(之一)例如：根据燃烧的条件可以采取的相应的灭火方法一般主要有三种:将可燃物撤离燃烧区,与火源隔离;将燃烧着的可燃物与空气隔离;用大量的冷却剂(水、二氧化碳等)冷却可燃物,使温度降到着火点以下。下列做法利用了哪一种灭火方法?试简要说明。(1)家中油锅着火后用锅盖盖上(2)扑灭森林大火时设置隔离带(3)酒精灯碰倒引起的火苗用湿抹布灭火(4)扑灭油井大火可以使用炸药在大火上方爆炸,案例十化学问题激发学生学习的兴趣(之二)例如:据研究,塑料袋几百年都不能腐烂,一粒电池能污染一平方米土地几十年之久,这些垃圾的处理已经成为人们日常生活中的大事。有些国家已经制定了严格的法令,规定垃圾分类盛放、集中回收,这样做有何意义?,案例十一,设计问题：为什么碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液会变红？针对初三的学生不适合，而对高二的学生来说，就是一个有效的问题。,案例十二：这样的化学问题符合事实吗?例:在通电条件下,从食盐水可以制得氢气、氯气(Cl2)和氢氧化钠。(1)写出食盐水电解的化学方程式;(2)欲制取10%的氢氧化钠溶液120g,需电解97.5%的食盐水多少g。,例:某医院医生在给病人输液时没有按规程核对标签,误将酒精当做葡萄糖输入病人体内,发生病人中毒事件。这件事提示我们做化学实验时应注意什么?,案例十三：,1.不外加其他试剂能区别下列溶液吗？NaOH、AgNO3、HCl、FeCl3,2.下列三种物质,只用一种试剂即可加以区分的是()A.NaOH、Ca(OH)2、稀H2SO4溶液B.NaCl、Na2CO3、NaNO3溶液C.CaCO3、NaOH、CuSO4三种固体D.NaOH、Na2CO3、NaCl溶液,案例十四具有真实情景的化学开放题在日常生活中,人们常根据物质的物理性质(如颜色、气味、状态、硬度、密度、导电性等)和化学性质(如可以燃烧、能发生腐败、能生锈等)区别某些物质。现有下列三组物质,请利用它们的性质将它们区别开来。(1)白酒和白醋;(2)汽油和水;(3)铁和铜。,案例十五验证二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生化学反应,方案一指示剂法,方案二检验碳酸钠,案例十五验证二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生化学反应,案例十五验证二氧化碳与氢氧化钠