《初中化學(xué)教學(xué)論文：問題解決教學(xué)與中學(xué)化學(xué)實驗（通用）》

1、問題解決教學(xué)與中學(xué)化學(xué)實驗?zāi)壳暗幕瘜W(xué)實驗教學(xué)通常是把一切條件都告訴學(xué)生,學(xué)生在實驗中照方抓藥。在整個實驗過程中學(xué)生對他們究竟要做什么、怎么來做、要達(dá)到什么目的,實際上并沒有清醒的認(rèn)識。這種不重視培養(yǎng)學(xué)生解決實驗問題思維能力的做法充其量只是使學(xué)生獲得了一些表面的陳述性知識(實驗現(xiàn)象),學(xué)生在完成實驗后往往并沒有獲得什么有價值的東西。而這里要討論的問題解決教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)并能夠落實學(xué)生在化學(xué)實驗教學(xué)中的主體地位,喚起學(xué)生的求知欲,能促使學(xué)生真正參與到問題解決過程中來,從而確實培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維能力。一、關(guān)于問題解決問題解決是認(rèn)知心理學(xué)和教學(xué)心理學(xué)研究的核心問題之一。多數(shù)心理學(xué)家認(rèn)為問題包括三個基本成分:

2、給定條件、目標(biāo)和障礙。當(dāng)學(xué)生面臨一種情境,即學(xué)生可以利用的已有知識和經(jīng)驗與行動目標(biāo)之間出現(xiàn)空缺時,根據(jù)題目的給定條件采取一定的轉(zhuǎn)換方法克服障礙達(dá)到目標(biāo),這就是問題解決。例如“粗鹽的提純”這一實驗問題,就是利用“溶解、過濾、蒸發(fā)”等一系列轉(zhuǎn)換手段消除“食鹽中含有雜質(zhì)”這一障礙,從而達(dá)到提純食鹽這一目標(biāo)。關(guān)于問題解決的思維過程,很多學(xué)者從事研究并提出了不同的模式。對于化學(xué)問題解決的過程,ashmore等人曾提出問題解決分為四個階段:定義問題、選擇信息、組合信息、評價。根據(jù)現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的理論,實驗問題的解決過程,就是一個從實驗的初始狀態(tài)向目標(biāo)狀態(tài)搜索過程。信息加工心理學(xué)強(qiáng)調(diào)問題解決者是主動的信息加

3、工者,他不僅能在問題解決過程中不斷縮小初始狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的差距,實現(xiàn)二者之間的有效匹配,而且還能夠?qū)栴}解決的過程和結(jié)果進(jìn)行自我監(jiān)控。二、關(guān)于問題解決教學(xué)將問題解決過程的心理學(xué)研究成果引人到學(xué)科教學(xué)中,是20世紀(jì)80年代美國教育界率先發(fā)起的。它要求在課堂教學(xué)中以問題解決為中心,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用,教師通過設(shè)置一系列問題,創(chuàng)設(shè)問題情境,有計劃有步驟地引導(dǎo)學(xué)生不斷用問題解決的行為方式和科學(xué)的事實、理由尋求對問題的解答,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維及知識遷移能力,同時形成結(jié)構(gòu)化了的知識系統(tǒng)。1.問題解決教學(xué)實施階段關(guān)于問題解決教學(xué),針對不同問題和不同學(xué)科,不同的人有不同的說法。例如,貝爾以解題的模式為基

4、礎(chǔ),構(gòu)建了問題解決教學(xué)的五個階段:提出問題、把問題表述可解的形式、提出假設(shè)和解決問題的過程、檢驗假設(shè)和運用解決問題的方法、檢驗問題的解和分析解決的方法。而對于化學(xué)問題解決教學(xué),有的研究者將其分為六個階段:發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、總結(jié)歸納、發(fā)現(xiàn)新問題和學(xué)會創(chuàng)新。實驗教學(xué)在整個教學(xué)過程中占有重要的地位。實驗不僅是提供直觀素材的手段,也是培養(yǎng)各種技能的手段;通過化學(xué)實驗問題的解決,不僅為建立概念和發(fā)展思維提供了豐富的素材,同時也為理論研究打下了基礎(chǔ)。結(jié)合已有的研究,化學(xué)實驗問題解決教學(xué)的實施程序可簡單表示如下:圖片12.問題解決教學(xué)的功能國內(nèi)外已有的研究都認(rèn)為問題解決教學(xué)具有多種功能,例如教學(xué)

5、功能、培養(yǎng)功能、發(fā)展功能以及控制功能等。國外教育界認(rèn)為問題解決教學(xué)可以幫助實現(xiàn)理科教學(xué)的認(rèn)知、技能和情感領(lǐng)域的目標(biāo),具體表現(xiàn)為:提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī);使學(xué)生能夠進(jìn)行有效的學(xué)習(xí);培養(yǎng)學(xué)生的自信心,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情;使學(xué)生掌握科學(xué)的方法,懂得如何鑒別問題,提出問題,找到最優(yōu)的解決途徑。國內(nèi)對問題解決教學(xué)功能的討論主要表現(xiàn)在兩個方面:知識遷移和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。有人根據(jù)問題解決教學(xué)實施過程的五個階段:創(chuàng)設(shè)問題情境;明確問題目的;連接分散信息,形成解決問題的網(wǎng)絡(luò);解決問題,達(dá)成目標(biāo);對問題解決過程的評價。提出了問題解決教學(xué)相應(yīng)的五種功能:激發(fā)學(xué)生的認(rèn)識興趣和求知欲;利于突出教材中心內(nèi)容和教學(xué)重點;促進(jìn)學(xué)生知識

6、運用能力的提高和思維的發(fā)展;培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力;利于培養(yǎng)思維的批判性和創(chuàng)造性。三、化學(xué)實驗問題解決教學(xué)的功能熟悉化學(xué)實驗問題解決教學(xué)的過程,了解學(xué)生解決化學(xué)實驗問題時的心理活動,明確化學(xué)實驗問題解決教學(xué)的各項功能,教師可以在實際教學(xué)活動中有的放矢。1.促進(jìn)知識和技能的融合實驗技能是指利用已具備的陳述性知識和程序性知識,通過實驗操作解決未知的化學(xué)問題的“心智水平”。它不僅包括實驗設(shè)計、觀察、分析、歸納等心智技能,還包括實驗操作等操作技能,所以化學(xué)實驗是一種手腦并用的問題解決過程,一種知識和技能融合的過程。在解決實驗問題時,學(xué)生要對實驗問題進(jìn)行分析,明確實驗?zāi)康?搞清實驗原理,將所學(xué)各部分知識

7、融會貫通,綜合運用化學(xué)知識和實驗技能設(shè)計實驗方案并實施。實驗操作過程與學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)緊密相聯(lián),同時實驗也促進(jìn)了原有認(rèn)知的進(jìn)一步完善。2.提高反省認(rèn)知能力反省認(rèn)知指主體對自身認(rèn)知的認(rèn)知,在實驗問題解決中表現(xiàn)為學(xué)生對問題解決過程的反思。學(xué)生對實驗每個細(xì)節(jié)的推敲、修改及對實驗方案的完善,就是對自己思維活動的認(rèn)知,即反省認(rèn)知。檢驗、反思與調(diào)節(jié)是實驗問題解決中的重要一環(huán),然而學(xué)生在“照方抓藥”式的實驗中很少體現(xiàn)出對實驗過程的反思。在問題解決模式下的化學(xué)教學(xué)中,學(xué)生真正置身于問題情境中,在實施自己設(shè)計的實驗方案遇到障礙時更能夠積極地獨立思考,調(diào)整思路,保證實驗問題的順利解決,從而提高反省認(rèn)知能力。還是在

8、粗鹽提純實驗中,在過濾和蒸發(fā)溶液時,如果水太多了會多耗時間,所以可結(jié)合氯化鈉的溶解度用適量水將粗鹽溶解即可,不宜太多;除去可溶性雜質(zhì)的藥品是不是要一下子全加進(jìn)去,要不要考慮滴加順序?產(chǎn)生的沉淀要不要及時過濾?考慮到co32-既可以使ca2+沉淀,又可使mg2+和ba2+沉淀,所以應(yīng)在滴加naoh和bacl2溶液之后再加na2co3。為了盡可能除盡雜質(zhì)離子,所加藥品應(yīng)該過量,因此最好每生成一種沉淀便及時過濾除去以便觀察判斷所加藥品是否過量。過量的na2co3可用稀鹽酸除去,過量的稀鹽酸在蒸發(fā)時會揮發(fā)掉。3.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力法國生理學(xué)家貝爾納曾說過:“創(chuàng)造力是沒法教的。所謂創(chuàng)造力是指要真正給予學(xué)生

9、發(fā)表他們想法的機(jī)會,從而發(fā)展他們富有創(chuàng)造力的才能?！蓖瑯?只憑教師講授,照方抓藥式的實驗教學(xué)方式無助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而當(dāng)化學(xué)實驗教學(xué)采用探究性的問題解決模式時,化學(xué)實驗的創(chuàng)造性便會充分顯示出來。學(xué)生運用已有的知識、技能和方法探尋解決問題的途徑,在實驗問題解決過程中提出的每一個設(shè)想或方案,對實驗的某些環(huán)節(jié)、步驟作出的每一點改進(jìn),設(shè)計出的每一種實驗裝置,所有這些對學(xué)生而言都可以稱為創(chuàng)新,都是創(chuàng)新能力在實驗教學(xué)活動中的具體體現(xiàn)。4.促進(jìn)知識遷移學(xué)生在解決實驗問題時會積極主動地回憶是否碰到過類似問題,能否用先前的方法來解決新問題。學(xué)生在運用已有的知識和技能解決實驗問題的過程中,觀察現(xiàn)象,分析變化

10、的原因,剖析問題的實質(zhì),并將已有的知識和所得信息進(jìn)行歸納概括,從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律,獲取新的知識。例如混合濃硫酸和硝酸時,如果學(xué)生運用一般溶液的稀釋規(guī)律把硝酸加到濃硫酸中,原有的知識學(xué)習(xí)對于新的操作學(xué)習(xí)起到了干擾作用,因此產(chǎn)生了負(fù)遷移;如果聯(lián)想到濃硫酸的稀釋(只能將酸加到水中)則會產(chǎn)生正遷移。相似的知識有助于遷移,但也要注意定勢干擾,消除負(fù)遷移。5.激發(fā)興趣,提高學(xué)習(xí)動機(jī)化學(xué)實驗采用問題解決教學(xué),多與生活實際相聯(lián)系,可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如用實驗討論溶液的酸堿性時,以日常生活中的醋、蘇打水、食鹽水、檸檬汁等代替典型的酸堿鹽溶液,用雞蛋殼代替典型的化學(xué)藥品檢驗碳酸鹽,以深紅色的花瓣、蘿卜皮等為原料制

11、酸堿指示劑,檢驗胃舒平中的氫氧化鋁等。在化學(xué)實驗問題解決教學(xué)中,從實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗方案的制定、儀器的選擇組裝、藥品的選擇、實驗操作的實施到實驗結(jié)果的分析都要學(xué)生自己積極參與,主動地動腦動手,獨立觀察、分析。當(dāng)實驗完成以后,學(xué)生可以體驗到成功的愉悅感,從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。6.提高科學(xué)素養(yǎng)學(xué)習(xí)的目的最終是為了能夠解決實際問題,讓學(xué)生懂得如何解決問題,找到最優(yōu)的解決途徑,使他們掌握解決問題的科學(xué)方法,這對于他們的日后所從事的工作、研究以及生活都是有益的。學(xué)生在化學(xué)實驗問題解決過程中積極動腦動手,經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)精神以及一絲不茍的科學(xué)態(tài)度,體驗創(chuàng)造性解決問題的樂趣。例如化學(xué)實驗中儀器的使用和安裝、試劑的用量、實驗操作以及實驗條件的控制都不能馬馬虎虎;實事求是地做好實驗記錄,不能隨意更改實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。通過克服實驗問題解決過程中的困難和挫折,可以培養(yǎng)學(xué)生持之以恒和探索精神。教師應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變教育觀念。如果實驗教學(xué)僅局限于教師演示、學(xué)生模仿、筆試考查,那么