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化学课程教学中问题情境创设的策略研究
序言
有效的教学需要创设一种良好的教学情境，因为良好的教学情境能够促进学生主动学习，随着新课改的逐步深入，中学化学教学模式也需要进一步改革和创新，它要求学生由原来的“接受式学习”转变为“探究式学习”，而“探究式学习”总是围绕着具体的问题而展开的，这就需要学生具备较强的问题意识，能够用已有的经验去发展，提出有价值的问题，创设丰富的问题情境是实现这一目标的有效教学手段。
1.问题情境的涵义
问题情境是指一个人自己觉察到的一种有目的但不知如何达到的心理困境，它是一种心理状态，一种学生接触到的学习内容与原有的认知水平不和谐、不平衡时，学生对疑难问题急需解决的心理状态【1】。.创设问题情境就是教师恰到好处地提出一些与课堂教学内容密切相关的问题，引起学生内心的认知冲突，打破学生已有的认知冲突，打破学生已有的认知结构的平衡状态，诱发学生的兴趣，促使学生积极的思考，从而将思路引向深处的一种优化方式。从学生解答问题的质量、速度等指标上可以清楚地“诊断”学生实际掌握水平【2】。故创设一个良好的问题情境是化学课堂教学的一个重要环节。
２．问题情境创设的原则
问题情境的典型表现就是提问，但又与一般的提问有所不同，提问重“问”的形式，要求创设较高的价值，帮助学生从困惑、不解和探索中走出成功之路。因此，它也具有自己独特的原则。2.1真实性
在不失科学性的前提下，问题情境越真实，学习主题建构的知识越可靠，越 1 容易在现实情境中运用，从而达到预期的目的。课堂中创设的情境越真实，越接近学生已有的生活体验和知识经验，就越能有效地促进学生对旧知识的迁移和对新知识的建构与内化。通过课程的学习应该让学生切实感受化学对人类生活的影响，认识化学在促进人类健康、提供生活材料和保护环境等方面的重要作用，形成正确的价值观，并且能够用所学的知识对生活中的有关问题做出判断和解释，培养分析问题、解决问题的能力。如我们可以了解一些与生活相关的化学基础知识，主要包括：金属腐蚀的化学原理和金属防护的常用方法；污水处理和减少大气污染的化学方法及原理等。对于那些脱离了真实情境的知识，学生往往只能达到刻板的、不完整的、肤浅的理解。2.1全面性
现代化学教育是以实施素质教育为基本特征的，实施素质教育的化学教育必然是面向全体学生的、全面的化学教育（4）。一个良好的问题情境不仅应该包含着促进学生智力发展的知识内容，帮助学生建立良好的认知结构，而且应该根据化学教学的目的和要求，培养和发展学生的非智力品质。因为非智力因素在人的发展中也起着非常重要的作用。有研究指出：一个人的事业成功，只有20%的成分取决于其智力因素，80%的成分取决于其非智力和其他因素。并且化学研究的是物质的变化、性质以及新物质的发现和制造，在这里有许多激动人心的制造和发现新物质成功的喜悦，也有许多能引起人们极大兴趣的物质变化和现象。这些都能很大程度上促进学生去学习、去探究。所以，在化学教育中培养学生的非智力因素也有着无比优越的条件。2.3启发诱导
“不愤不启，不悱不发。举一隅不以三隅反，则不复也。”学习是学生主动地获取知识的积极反应，不应是被动行为（5）有效的教学应该是在激发学生认知需要的情境中进行的，因而在创设问题情境时要求其能引起学生认知结构上的不平衡，造成学生心理上的悬念，造就一种“愤悱”情境，从而唤醒学生的求知欲，并能从具体示例中概括出普遍原则，再以普遍原则类推同类事物，而扩大认识范围。2.4量力性原则
根据学生的潜在水平和表现水平之间的最近发展区所设计的问题才是推动教学和学生心理发展的强大动力。换言之，教师的设疑必须把握恰当的难度，过易或过难的问题都不能有效地激发学生的思维活动。有价值的设疑往往是学生的积极探索和教师的适当引导两方面的努力，最终获得圆满解决的，鉴于学生基础知识和能力发展的不平衡，在充分考虑学生整体水平设疑的同时，应当适当兼顾两极学生的需要，由易到难设计问题的台阶，逐步引导他们独立地解决较复杂的化学问题。2.5发展性
问题情境的设计不仅要针对学生发展的现有水平，更重要的是还要针对学生的“最近发展区”：既便于提出当前教学要解决得到问题，形成新的情境，利于学生自己去回味、思考、发散，积极主动地继续学习，达到新的水平。（6）设置得当的教学情境应该不但有利于知识的综合运用，有利于学习成果的巩固和发展，还应该有利于学生发展个性和特长，有利于学生之间的合作。
2.情境创设的策略研究
有价值的化学教学问题情境不仅在于可以激发和促进学生的情感活动，还促进学生的认知活动和实践活动。能够提供丰富的学习素材，有效地改善教学。它能对教学过程起到引导、定向、调节和控制的作用，研究问题情境的创设，不仅可以丰富和发展教学理论，而且有益于提高教学质量和效率。因此，创设有价值的问题情境是中学化学改革的重要追求。2.1利用化学与生活的联系创设问题情境
化学学科本身就与生活、生产有着最紧密的联系，这就要求我们教学中应注重创设真实具体的情境，有具体情境向抽象情境过渡，在学习化学知识的过程中，应该让学生尽可能多地看到事物，利用生活、生产和自然现象，然后通过自己的思考来获得真实的知识，其目的是学生先获得感性认识，然后上升到理性认识，这样有利于调动学生的积极性和主动性。如介绍发生在学生身边的化学现象。煤气泄露引起的火灾，水质污染，冰箱除臭，热水瓶除垢，识别真假羊毛等。既能增强学生的环境和安全意识，又能让学生感到化学离生活很近，学习化学很有用。
【问题情境一】：铁生锈
中国网报道：2009年经过WCO各成员的讨论并一致通过了在世界范围内确立每年的4月24日作为“世界腐蚀日（Worldwide Corrosion Day）”，其宗旨是唤醒政府、工业界以及我们每个人认识到腐蚀的存在，认识到每年由于腐蚀引起的经济损失在各国的GDP中平均超过3%；同时向人们指出控制和减缓腐蚀的方法。据2003年出版的《中国腐蚀调查报告》中的统计，我国每年因腐蚀造成的损失（因腐蚀和防腐蚀所付出的代价）高达5000亿元，约占国民生产总值的5%腐蚀带来灾难性事故，耗竭宝贵的资源和能源，污染环境，危害地球。因此，腐蚀不仅影响国家的可持续发展，同时严重威胁人类家园的幸福生活和安全。
老师：金属腐蚀离我们的生活是非常近的，比如我们每天早晨起床后会发现家里的铁锅生锈了，还有一些不常用的铁制品一段时间后也会变得锈迹斑斑。大家想一下，铁为什么会生锈呢？
学生分析出三种情况：（1）铁与空气中的氧气发生了反应；（2）铁与空气中的水发生了反应；
（3）铁与空气中的水合氧气一起发生了反应。老师：大家能否设计实验证明自己的假设呢？ 学生思考并动手实验验证假设，并得出结论。
老师：根据实验结论我们可以用什么方法来防止生锈呢？ „„„
3.2利用化学与社会生产的联系创设问题情境
现代社会离不开化学。化学与社会紧密相连，它跟社会生产以及生命、环境、能源等现代科学前沿问题有着广泛而密切的联系。如海水制盐，电解食盐水 【问题情境二】：电解食盐水
视频：工业上用离子交换膜法电解饱和食盐水 【解说原理】：在这种电解槽中，用离子交换膜把阳极室和阴极室隔开。阳离子交换膜跟石棉绒膜不同，它具有选择透过性。它只让Na 带着少量水分子透过，其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液，往阴极室注入水。在阳极室中cl放电，生C12，从电解槽顶部放出，同时 Na 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室H+放电，生成H2，也从电解槽顶部放出。但是剩余的 OH 由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，这样就在阴极室里逐渐富集，形成了 NaOH溶液。随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充NaCl的消耗；不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl通过，所以阴极室生成的 NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。（7百度）
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-+【老师】：结合以前的知识大家思考一下几个问题：
（1）饱和食盐水通电后，两极上都有气泡产生，你认为可能是什么物质？（2）用什么方法证明它们的存在？
（3）假如溶液中Cl-全部转化为Cl2,逸出，此时溶液中大量存在的微粒是什么？（是否只有Na+？怎样证明溶液中存在NaOH ?）
(4)用什么实验可以证明电解液的碱性是电解产生的，还是原溶液具有的？(5)根据氯碱厂原料和产品的性质，你认为在生产过程中和贮运是应注意哪些问题？氯碱厂的厂址应如何选择？
学生分组讨论，一步步解决问题，随着问题的解决逐步了解电解的过程。
从学生已有的知识和经验出发设计教学，符合学生的实际规律，通过师生共同观察和讨论电解饱和食盐水的实验的有关问题，培养学生的观察问题、思考问题的能力，通过讨论氯碱厂地厂址选择，不但培养了学生运用已学知识解决实际问题的能力，而且可以对学生进行环境保护教育。（8）
3.3利用化学实验创设问题情境
化学是一门一实验为基础的自然科学。化学实验以其合理的设计方案、验证性和探索性相结合的实验过程，直观明显的实验现象和作为制造新物质、进行化学创造活动的主要手段，在培养学生的观察能力、思维能力以及创造能力方面，起着其它教学过程和手段无法代替的作用。通过学生亲自进行的化学实验所创设的教学情境，其教学效果要比单纯的教师讲授有效的多。【问题情境三】：盐跟某些金属的反应【明确问题】盐能跟金属发生反应吗？ 【收集事实】：
实验1：在两只盛有氯化铜溶液的试管里，分别浸入一段洁净的铁丝和铂丝，过一会，取出，观察有什么变化？
实验2：将两根铜丝分别浸入盛有硝酸汞溶液和硫酸锌溶液的试管里，过一会，取出，观察有什么变化？（9）
讨论：这两组实验分为两类，一类发生了反应即一三组；另一类没发生反应，即二四组
结论：在金属活动形顺序里，只有排在前面的金属才能从它们的盐溶液里置换 出来。
交流与应用：能否用铁桶装硫酸铜溶液？（10）3.4利用化学史创设问题情境
在化学课堂教学中，如果能根据教学内容适时地用化学史创设教学情境，不仅占时少，而且效益高。不仅可以是教学不再局限于现成的知识本身的静态效果，而且可以追溯到它的来源和动态演变过程。
【问题情境四】:德国化学家李比希的“错误之柜”
1826年8月14日，法国科学院审查了巴拉尔的新发现，一种在室温下呈液态的元素，将其命名为Brmine(中文译名为溴)，但在巴拉尔之前，同样的机会曾出现在化学大师李比希面前，但却被他轻易的放过了。当时，德国一家化工厂将一瓶液体送给李比希，请他分析液体的组成，李比希没有进行详细的分析，便断定瓶里的液体是氯化碘。当李比希听到巴拉尔发现溴的消息时，马上意识到他以前对那瓶液体的判断是不妥的，后经重新化验，证实其中确实含有溴。本来李比希可以早几年就发现溴的，但他的疏忽使他没能抓住机会。为了警戒自己，李比希把那个瓶子放在一只被他称为“错误之柜”的箱子里，永远作为一种教训。
老师：（１）溴有哪些化学和物理性质呢？
（２）作为和氯同族的元素，它们之间有哪些相似性呢？（３）溴该如何保存呢？
3.5利用现代教学媒体创设问题情境
现代教学媒体经过精心设计与制作，可以提高单位实践内的教学信息量，它超越时间和空间的限制，可以让学生在不同时间、不同地点接收到以多种形式传递过来的教学信息，色彩鲜艳的画面，优美动听的音乐将知识栩栩如生地展现在学生面前，为知识的传递增加了许多乐趣，从而激发了学生的学习兴趣和动机。（10
【老师】：在晶体中最小的结构重复单元我们称之为晶胞，请大家观察屏幕上的图片，回答下列问题。
