韋宇軍
【摘要】本文對如何培養(yǎng)高中生化學提問能力的策略進行研究,提出教師可基于提出問題的認知主線,通過基于實驗現(xiàn)象提出問題、聯(lián)系生活實際提出問題、巧設錯誤誘導提出問題、巧用類比法提出問題、變換題型提出問題、借助同伴提出問題、刨根問底提出問題、解決問題中發(fā)現(xiàn)新問題等八種方式,提高學生的化學提問能力。
【關鍵詞】高中化學 提問能力 培養(yǎng)模式
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2022)08-0131-03
《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》指出:高中化學要“培養(yǎng)學生形成較強的問題意識,善于找出具有價值的問題”。從創(chuàng)新性的角度來看,提出問題比解決問題更為重要,學生在自主提問中,能夠不斷地質疑批判、探索真理、實踐創(chuàng)新。然而,比較遺憾的是,當前許多教師培養(yǎng)學生提問能力的意識較為薄弱,沒能幫助學生掌握提問的策略;學生自主提問的熱情不高,不具備建構、表述有意義問題的能力。在“師問生答”的傳統(tǒng)教學模式下,部分教師更傾向于修煉自身提問的技巧和能力,而不是教會學生質疑并提出有意義的問題。筆者認為,在當前注重學生參與的課堂中,應適當減少教師的單方提問,讓學生做提出問題的主人。
一、高中生化學提問能力的培養(yǎng)模式
在提出化學問題的認知過程中,學生對具體的化學情境進行觀察、分析和探究,當他們的認知結構不能解釋新知而產生認知沖突時,就會產生質疑并形成問題意識,發(fā)現(xiàn)并建構化學問題,然后以書面或口頭的形式表述化學問題。然而在解決問題的過程中,他們又會發(fā)現(xiàn)舊問題內又隱藏著新問題,繼而又會陸續(xù)發(fā)現(xiàn)更多的化學問題??梢姡攲W生認知不足時,處處皆可能成為問題的爆發(fā)點。因此,教師只有幫助學生沿著提出問題的認知主線找到培養(yǎng)提問能力的切入點,并根據(jù)每個切入點類型的不同采取不同的培養(yǎng)策略,最終促進學生化學提問能力的提升。以下為筆者基于提問認知過程所構建的高中生化學提問能力培養(yǎng)模式(如圖1所示)。
二、培養(yǎng)高中生化學提問能力的策略
(一)基于實驗現(xiàn)象提出問題
“反常”的實驗現(xiàn)象能帶來認知沖突,刺激學生的神經,進而引發(fā)各種問題,這是培養(yǎng)學生提問能力的寶貴課程資源,因此教師要教會學生善于捕捉“反?!爆F(xiàn)象并提出假設。
為探究實驗現(xiàn)象對提出問題的影響,筆者以《探究鎂在空氣中燃燒的實驗》為背景,對部分高中生進行訪談,發(fā)現(xiàn)多數(shù)學生都能無意識地在觀察到的現(xiàn)象與提出的問題之間建立關聯(lián),對“怎樣才能提出更多問題”,一些學生建議可反復、細心觀察實驗?!胺磸陀^察”能讓學生捕捉到更多的現(xiàn)象,體現(xiàn)堅持不懈的求學精神,但反復觀察也會使觀察效率大打折扣;“細心觀察”的意圖就是做到滴水不漏地觀察,但事實上,從科學的角度來講,“有序觀察現(xiàn)象”或許更加有效。為方便學生建立關聯(lián),筆者設計了“將有序觀察到的現(xiàn)象轉化為問題”的表格。在表格的指引下,學生能按時間順序或空間順序觀察到更多的現(xiàn)象,再將這些現(xiàn)象一一轉化為化學問題(如下頁表1所示)。
例:觀察鎂條的燃燒,說出觀察的部位或順序以及看到的現(xiàn)象,并將觀察到的現(xiàn)象轉化為問題。
(二)聯(lián)系生活實際提出問題
新課標強調教學要“注重聯(lián)系社會生活實際”。高中生對世界充滿著好奇和疑惑,尤其是與他們息息相關的生活環(huán)境。他們善于觀察生活中每一個角落,渴望去探索和改造周圍環(huán)境。教師應抓住高中生這一特點,引導他們將知識的學習與社會生活聯(lián)系起來,發(fā)揮發(fā)散性思維,提出與生活相關的問題,使知識化繁為簡、充滿生活情趣。
對學生來說,基本概念、基礎理論知識的學習難度系數(shù)較大,教師可引導學生基于生活實際和社會環(huán)境之上提出“似曾相識”的生活問題,既能使知識化繁為簡、通俗易懂,又能激發(fā)問題傾向、培養(yǎng)提問能力。如在感悟“化學平衡是動態(tài)平衡”時,在教師啟發(fā)下,學生腦海中閃現(xiàn):“這是否和拔河比賽相似?當參賽雙方實力均衡時,繩子是不是處于表面靜止的狀態(tài)?”又如在工藝流程題復習中,為使學生能形象地理解“從礦物原料到化工產品的整個過程”,教師可引導學生聯(lián)想生活并提出:“這個過程是否和‘從食材到美食的過程’類似?”
(三)巧設錯誤誘導提出問題
桑代克的試誤學習理論認為,在不斷嘗試錯誤的過程中,無關的、錯誤的反應會逐漸被積極的、正確的反應所取代??茖W探究中,學生常常因粗心大意、機械記憶知識、思維定式等而屢犯重復性錯誤。據(jù)此,教師可結合經驗預判學生可能犯的錯誤,巧妙地設計一些錯誤的解法,誘導學生對其質疑并提出問題。
例如,復習阿伏伽德羅常數(shù)時,原問題為:“1摩爾Na2O2中含有多少個陰離子?”學生不加思考就得到“2NA個”的錯誤答案,接著教師設計錯誤解法:“很好,同學們都考慮了氧元素的右下標,以此類推,1摩爾Na2SO4也應含有5NA個陰離子吧?”學生頓時很詫異,紛紛提出問題:“難道不是1NA個陰離子嗎?”“求離子數(shù)目時該看什么部位呢?”又如常見問題:將足量CO2通入CaCl2溶液中,學生往往得出“溶液變渾濁”的錯誤現(xiàn)象,此時教師故意讓學生寫出方程式,學生紛紛發(fā)現(xiàn)并提出問題:“能用碳酸制備鹽酸嗎?”“產物之間繼續(xù)反應怎么辦呢?”
通過模仿學生錯誤的思考或解答方式,巧妙地設計一些題目或解法,這不僅能幫助學生盡快走出認識的誤區(qū),減少重復性錯誤,還能引發(fā)認知沖突,激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)并提出問題。
(四)巧用類比提出問題
類比法是將未知對象與已知對象進行歸類比較,根據(jù)“同類事物具有相似屬性”來推測未知對象可能具有的特征。類比法是預測新物質的性質時慣用的一種學習方法,同時也是科學探究中提出問題的一種有效策略。
以下是“類比法提出問題”在《探究苯甲酸的化學性質》教學中的應用實例。
課題:探究苯甲酸的化學性質
1.觀察結構,聯(lián)想已知物,歸類——苯甲酸的分子結構中含有羧基,與學生熟知的乙酸進行比較、歸類,將之歸為羧酸類物質。
2.根據(jù)“同類物質具有相似性質”提出問題——羧酸類物質具有的通性是:酸性,反應生成酯、酰鹵、酰胺、酸酐,發(fā)生脫羧等,苯甲酸屬于羧酸類中的一員,由此提出問題:苯甲酸是否也具有這些性質呢?
3.設計實驗方案進行驗證——同伴之間交流,設計切實可行的實驗方案對預測出的化學性質進行驗證,并重復多次進行試驗。
4.歸納總結、評價反思。
在學習元素化合物、有機物等知識時,類比法能夠發(fā)揮重要的作用,引導學生提出高質量的問題,但運用類比法要注意差異性的一面,如苯甲酸除了羧基之外還含有苯環(huán)結構,因此還可發(fā)生苯環(huán)上的取代和加成。
(五)一題多變提出問題
教育家巴班斯基的“最優(yōu)化教學理論”啟發(fā)我們采用“變式教學”來促進教學過程最優(yōu)化,即在保持事物本質屬性的前提下,不斷變更所提供的直觀材料或者事例的呈現(xiàn)形式,通俗地說就是“一題多變”。新課標強調教學要“創(chuàng)新試題形式”,題型不同考查角度和能力則不同,因此,教師應鼓勵學生對解答過的題目作“一題多變,舉一反三”,增改題給條件,擴大知識點考查范圍,多角度提出開放性問題,逐步將問題引向縱深。
如有這樣一道題:請標出圖2原電池裝置的正、負極,并寫出正極的電極反應式。教師鼓勵學生在保持電化學試題的前提下提出發(fā)散性問題,例如甲同學“若將稀H2SO4換成NaOH溶液,該如何解答?”乙同學“該電池工作時,只有鋁片表面有氣泡嗎?”丙同學“若將稀H2SO4換成NaOH溶液,鎂片換成鋅片,該如何解答?”……
學生通過不斷變換題型,提升了自身提出問題的邏輯思維和應變能力。需注意的是,運用該策略時,教師要調整好問題的梯度,應由淺入深、循序漸進;要調節(jié)好問題的密度,提問過急、過密都會給學生帶來疲倦感,適度提問才能使問題效果達最大化。
(六)借助同伴提出問題
建構主義提倡“協(xié)作”與“會話”應貫穿學習過程的始終,只有有效協(xié)作與會話商討,才會對事物有全面的理解,才會碰撞出思維的火花。在協(xié)作環(huán)節(jié)中,各小組成員將自主環(huán)節(jié)存在的疑惑、構建的問題拋出來供大家質疑、討論,而在討論、質疑的間隙,若學生對同伴提出的問題、觀點持懷疑態(tài)度時,教師可以順勢將其設計成新的問題。
例如,鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液時,甲同學建議用BaCl2溶液來鑒別;乙同學提出“既然CaCl2和BaCl2組成相似,是否也能用CaCl2溶液?”丙同學提出“CaCl2溶液加入NaHCO3溶液中是否也產生白色沉淀?”丁同學提出“水可以發(fā)生自偶電離,那碳酸氫根是否也可以呢?”……
學生如何客觀評價同伴的觀點并提出有創(chuàng)造性的問題呢?首先,應深入理解同伴所提出的觀點,站在同伴的立場上考慮問題;其次,深入分析、論證同伴觀點的前提和論據(jù),找出其違背科學事實、邏輯關系或互相矛盾之處,逐步建構出具有創(chuàng)造性的問題;最后,在肯定同伴觀點、遵循實事求是的前提下,有理有據(jù)、以恰當?shù)姆绞奖硎龀鲎约旱挠^點。
(七)刨根問底提出問題
建構主義知識觀認為,書本知識只是針對某種事物相對可靠的解釋或假說,并不是絕對的標準或者終極答案,它必將隨著人們認知能力的提高而不斷被改寫、升級。因此,教師不能把現(xiàn)有知識當成絕對的真理教給學生,不能以某種權威或者按自己的理解方式逼迫學生接受,應當由學生基于認知結構自主檢驗和批判書本知識。
教學中,教師可用科學家們勤學好問、勇于質疑的勵志故事來激勵學生敢于質疑批判,使學生認識到“書本知識只是一種暫時的假說”,鼓勵他們深究現(xiàn)有知識,挖掘其紕漏,必要時還要刨根問底,究其源頭。例如,學習鹵族元素時,可以提出“氟元素可能有正價嗎?”目前的科學成就認為氟元素尚無正價,但隨著科技的進步,未來也許會有特殊技術或特定條件,能使若干個電子偏離氟原子而使其顯正價。又如,針對“天然最硬的物質是金剛石”可提出“自然界中還存在比金剛石更硬的物質嗎?”等問題。唯有如此刨根問底、究其源頭、提出“不可能”問題,原有知識中隱藏的精髓或瑕疵才能浮現(xiàn)出來,而這些看似“無理”的問題,有可能成為某一新知識被發(fā)現(xiàn)之前的關鍵節(jié)點。
(八)解決問題中發(fā)現(xiàn)新問題
人們在認識客觀事物時,通常是先從雜亂的表象中排除干擾因素,去偽存真,找出事物活動的主要矛盾;然后,摸清各因素的成長發(fā)展趨勢,找出事物的破綻,自然而然地解決當前的矛盾。但解決了當前矛盾,是不是等于解決了所有問題呢?答案顯然是否定的。因為在解決舊問題的過程中,又會衍生出各式各樣的新問題,上一個被解決的問題很快誕生下一個待解決的問題?!敖鉀Q問題”與“發(fā)現(xiàn)問題”的關系,則如圖3所示。
如在“銅與稀硝酸反應”的實驗中,為了便于觀察到產物NO的顏色,甲同學建議用透明塑料袋套緊管口,乙同學質疑道:“套塑料袋的瞬間會有少量NO逸散到空氣中呢?”丙同學提出解決辦法:“用帶膠塞的導管代替塑料袋,以便隔絕空氣?!倍⊥瑢W隨即提出疑惑:“看到的無色氣體或許是NO2與水反應生成的NO呢?”戊同學提出解決方案:“先往試管加入少量CaCO3固體,再滴入過量稀硝酸,讓CO2排盡裝置內的空氣,避免了NO2的干擾?!奔和瑢W隨即提出問題:“觀察到的無色氣體也許是CO2而非NO呢?”……
實踐表明,上述培養(yǎng)高中生化學提問能力的策略具有一定的實用性、創(chuàng)新性和可操作性,在實際運用中,教師應根據(jù)需要靈活選擇策略,盡其所長。八種策略不可孤立使用,須圍繞提出化學問題的認知主線,遵循高中生化學提問能力的培養(yǎng)模式,方可快速提升高中生的化學提問能力。此外,培養(yǎng)化學提問能力的策略還有逆向陳述提出問題、借鑒他科提出問題、多樣評價提出問題等。
(責編 藍能波)