浅谈高中化学教学中的问题设计

浅谈高中化学教学中的问题设计
　　
　　辽宁省大洼县第二高级中学 陈国峰
　　
　　【摘 要】教学是解决不知与知、浅知与深知的矛盾，也可以说是要学生解决问题。这就要求在教学中把精力集中在培养分析问题和解决问题的能力上。把问题带进课堂是化学教学进行启发式教学的必要手段。采用问答的方式教学，不但可以向学生传授新知识，而且对激发学生学习兴趣，开阔学生思路，开发学生智力，迫使学生钻研教材都大有益处。然而，如果教师对问题的内容的措词不是精心设计，就不易收到好的效果。因此，要想达到良好的效果，教师就必须对所提出的问题精心准备，充分进行优化选择。
　　
　　【关键词】问题；设计；思维
　　
　　一、问题的范例性
　　
　　化学复习课中，教师根据复习目标合理选取问题，以问题为主线来组织和调控课堂的教学。范例教学理论对化学复习课中问题的选择有很好的指导意义。
　　
　　根据范例教学理论，化学复习课中所选的问题必须具有范例性，通过典型的问题帮助学生形成知识网络，在高三化学复习中可以精心挑选历届高考题中能覆盖基础知识的、最具代表性的题目，让学生逐步深入分析、理解，形成知识块，从而使学生的思维从简单到复杂逐步深入。例如在复习“水的电离与溶液pH”这个内容时，教师要首先确定复习目标为：理解水的电离、溶液pH的概念并能综合运用。复习中采用以下问题：
　　
　　问题1：下列溶液，一定呈中性的是：
　　
　　A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混后形成的溶液
　　
　　B.c（H+）=1×10-7mol.L-1的溶液
　　
　　C.pH=14-pOH的溶液
　　
　　D.pH=pOH的溶液
　　
　　问题1是帮助学生回忆水的电离与pH的概念，pH是中学化学的主要概念之一，通过这道题要让学生理解、掌握好两点：①纯水中c（H+）=c（OH-），即pH=pOH；②水的离子积Kw取决于温度，当温度变化时，Kw就不一定等于1×10-14，也即c（H+）不一定为1×10-7mol.L-1。A选项是从酸碱溶液混合后溶液的酸碱性的角度去理解pH的概念。
　　
　　二、问题的层次性
　　
　　一般而言，综合性愈强、知识跨度愈大的问题，学生愈难理解，对学生的思维层次要求愈高，这就要求教师根据问题进行多层次的变化，以减少坡度，顺利地从未知向已知过渡。教师要善于以问题促思维，将问题设置在学生的“最近发展区”，使学生的思维在复习过程中向广度和深度发展。例如在复习“离子浓度大小的比较”时可以从以下问题出发：
　　
　　问题1：0.10mol.L-1氨水与0.10mol.L-1盐酸溶液等体积混合，溶液中各微粒的物质的量浓度大小关系是：
　　
　　A、c（NH4+）>c（Cl-）>c（H+）>c（OH-）
　　
　　B、c（NH4+）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）
　　
　　C、c（Cl-）>c（NH4+）>c（H+）>c（OH-）
　　
　　D、c（Cl-）>c（NH4+）>c（OH-）>c（H+）
　　
　　变形1将原问题改为：0.10mol.L-1氨水与0.05mol.L-1盐酸溶液等体积混合，溶液中各微粒的物质的量浓度的大小关系是________。
　　
　　变形2将原问题改为：0.05mol.L-1氨水与0.10mol.L-1盐酸溶液等体积混合，溶液中各微粒的物质的量浓度的大小关系是________。
　　
　　变形3将原问题改为：pH=11氨水与pH=3盐酸溶液等体积混合，溶液中各微粒的物质的量浓度的大小关系是________。
　　
　　问题1是通过等体积浓度的强酸与弱碱两种溶液的反应让学生判断溶液中各离子浓度相对大小，属于基础知识的层面，它的变形则要学生对“离子浓度大小的比较”涉及的概念：盐类水解、弱电解质的电离、离子的电荷守恒等产生高层次的感悟，属于在“新旧知识的结合点”上产生的问题组，问题的设置位于学生的“最近发展区”。这一问题组要求学生要有扎实的基础知识，具备在新情境下调用知识并灵活运用的能力。
　　
　　三、问题的拓展性
　　
　　化学复习存在的问题是学生对基础知识理解不深刻，对化学知识形成过程中蕴含的思想和方法没有及时内化，从而造成学生化学认知结构混乱，面对具体问题无所适从。因此在复习课教学中，可以采取“问题拓展”策略，将问题在可控范围内延伸、拓展，使学生对知识的内涵和外延有清晰的感性认识，从而编织知识网络，将学生的思维引向更广阔的空间。
　　
　　这种问题拓展对不同水平层次的学生都有不同的收获；对于低层次的学生来说，能够引发他们对一些没有考虑全面或平时不够重视的概念、原理重新深入理解，使他们能从别人的解题思路中打破定势思维，提高解题能力；对高层次的学生来说，由于教师的参与和点拔，使他们能更多地挖掘知识的内在联系，自主地建构和理顺自己的知识结构，优化思维品质。
　　
　　例如在复习化学计算时可以运用以下问题：
　　
　　问题1：在1.00L1.00mol.L-1KOH溶液中通入16.8L标准状况下CO2，计算所得溶液中含有KHCO3和K2CO3的物质的量。
　　
　　问题2：向20mL0.2mol.L-1KOH溶液中，缓慢通入一定量CO2气体，将溶液在一定条件下蒸干，若得到白色固体是纯净物，则通入的CO2的体积应为________mL（标准状况）。写出有关离子方程式________。将上述白色固体加水溶解，加盐酸至pH=7再蒸干得白色固体质量为________。
　　
　　问题3：向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：
　　
　　⑴由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。
　　
　　⑵若通入CO2气体为2.24L（标准状况下），得到11.9g的白色固体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少？
　　
　　这组计算的问题组考查学生运用学过的知识解决化学反应过程的能力，问题1涉及的知识是简单的化学反应CO2与KOH的反应，但由于学生不善于分析化学反应“过程”，变得无从入手，本题关键是学生要学会对化学反应过程的分析，并通过这组问题掌握化学计算的“精髓”是把握化学反应的过程，如果学生对化学反应的过程分析透切，化学计算就不是什么难题了。
　　
　　本问题涉及的化学反应为：
　　
　　2KOH+CO2=K2CO3+H2O
　　
　　2CO3+H2O+CO2=2KHCO3
　　
　　要考虑的是KOH与CO2是否恰好反应呢？解决问题的关键其实是CO2通入的量，CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成可能有4种：
　　
　　第①种可能：当CO2通入的量不足nKOH/nCO2>2时，所得到的白色固体的组成KOH、K2CO3；
　　
　　第②种可能：当CO2通入的量为nKOH/nCO2=2时，所得到的白色固体的组成为正盐K2CO3；
　　
　　第③种可能：当CO2通入的量为1<nKOH/nCO2<2时，所得到的白色固体的组成为K2CO3、KHCO3；
　　
　　第④种可能：当CO2通入的量为nKOH/nCO2≤1时，所得到的白色固体的组成KHCO3；
　　
　　学生只有对以上化学反应过程分析透彻，思维才能完整全面，才能正确地解决问题。
　　
　　通过挖掘题目中的学科思想，组成问题组，这样能激发学生的学习动机，不断切入学生思维的“最近发展区”，不断地缩短学生原有水平与学习目标之间的距离，从而激活学生思维，拓展学生的思维，优化学生的思维品质。
　　
　　【参考文献】
　　
　　[1]《中学化学教学参考》。2003年第1期
　　
　　[2]普通高中课程标准实验教科书
　　
　　——化学