具有思考价值的化学问题的特征，本文主要内容关键词为：特征论文,化学论文,价值论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
问题是思维的源泉，更是思维的动力。高中化学新课程提倡开展以问题为中心的教学，引导学生通过高水平的思维来学习，通过问题解决来建构对知识的理解。实施以问题为中心的教学，问题的设计是关系整个教学成败的关键。研究表明，并不是所有的问题都能达到启发学生、调动思维积极性的目的。教师可以把问题设计得非常具体、琐碎，使学生容易获得标准答案；也可以把问题设计得使学生调动起自己的经验、意志和创造力，通过发现、重组等多种过程形成答案。也就是说，不同的问题所引起的学生的思维参与程度是不同的，在促进学生对知识理解方面的作用也不相同。因此，教师在教学中应尽量设计具有思考价值的问题，激发学生的思维，使学生始终在积极思维的过程中深刻理解所学知识。那么，什么样的问题最具有思考价值呢？在回答这个问题之前，我们先来看一段关于“乙醇分子结构”的教学实录：
［教师展示］乙烷的分子结构模型。
［教师提问］请同学设想在乙烷分子中插入一个氧原子会是什么情况？有几种可能？
［学生活动］学生分别在纸上画出可能的结构。
［学生回答］将氧原子插入乙烷分子中，有两种可能的情况。
教师展示模型分析，并画出可能的结构。
［教师提问］怎样证明乙醇的分子结构是Ⅰ式还是Ⅱ式？我们可以通过实验来证明。
［演示实验］金属钠与乙醇的反应。
［教师讲授］实验证明金属钠可以和乙醇反应，生成的气体是氢气。
［教师提问］下面大家思考这些问题：
(1)分别分析Ⅰ式和Ⅱ式中氢原子的位置有几种情况。
(2)已知1mol乙醇与足量的金属钠反应只生成0.5mol氢气，则乙醇的结构是Ⅰ式还是Ⅱ式？
(3)请指出反应中共价键的断裂位置。
［学生讨论回答］（略）
［教师总结］反应中1mol乙醇只有1mol氢原子被取代，说明有一个氢原于与其他不同，这说明乙醇的结构式只能是Ⅰ式。
［教师展示］乙醇分子结构模型。
［教师板书］乙醇的分子结构简式。
在乙醇分子结构的教学中，该教师首先引导学生比较乙醇与乙烷分子组成的不同，让学生联系已学过的乙烷的分子结构，推断乙醇可能具有的结构式，学生经过思考写出两个可能的式子。随后，教师又提出怎样证明乙醇的结构是Ⅰ式还是Ⅱ式，并引导学生通过实验来验证。在验证过程中，教师设置了一系列有层次、有梯度的问题，鼓励学生通过讨论思考来回答，最后师生交流确定问题的答案。
在整个教学过程中，学生自始至终是在问题的引导下动手、动脑积极思考，从现象到本质，从宏观到微观，既掌握了乙醇的分子结构，又加深了对结构决定性质的认识。可以说，该教师设计、提出的这些问题充分调动起学生思维的积极性，是具有较高思考价值的问题，因为它具备了具有思考价值的问题基本特征：
一、具有较大的思维容量
具有思考价值的问题必须有较大的思维容量。一方面，从思维方向的角度来考虑，它应该具备一定的开放性，因为开放性的问题可以给学生更广阔的思维空间，有利于调动学生的学习热情，增强学生的学习信心，确保探究活动深入而持久地开展。另一方面，从思维力度的角度来考虑，它应该是思考性问题，如果学生将书上或者记忆里的信息原封不动地搬出来就能解答，那么该问题就不会有什么思考价值。因为人的思维都有一定的惰性，一旦知道能在课本或资料上找到问题的答案，一般就不会再绞尽脑汁地去思考或探究了。从问题的类型上看，它必须是高思维水平的统整性问题或创造性问题。低水平的回忆性问题的答案不需要改变原有知识形式，解决这类问题时学生只要从已有认知结构中将原有信息原封不动地提取出来进行比较后即可确认，思维的参与程度很有限。而高水平问题的解答不再只是简单地重复、再现和确认，而是需要将其与学生认知结构中的知识结构进行组合或重建，确立新的认知结构，这个过程学生必然要投入一定的精力。
例如，在学习“铝的制法”时，可设计以下问题：以铝为原料制取
，你能想出几种办法？写出化学方程式。从反应物种类、操作要求及节约原料角度考虑，哪种方法更佳？以铝为原料制取，一般有五条具体的途径：用铝屑和稀硫酸反应后，再与NaOH溶液或氨水反应；用铝屑和浓NaOH溶液反应后，再滴入稀硫酸或通入
；用铝屑分别与稀硫酸和浓NaOH溶液反应，然后将得到的盐溶液混合；先将铝屑燃烧，再与稀硫酸反应，后与氨水反应；先将铝屑燃烧，再与NaOH溶液反应，后向溶液中通入。对于这一开放型问题，学生通过思考各自提出一条或几条具体的解决问题的途径，通过相互交流讨论，最后可以总结出这五条途径。然后对所得的开放性结论从三个方面做了限制，经过充分交流、充分讨论，学生很容易在比较中得知“用铝屑分别与稀硫酸和浓NaOH溶液反应，然后将得到的盐溶液混合”为符合条件的最佳方案。显然，这样的问题学生需要在充分思考的基础上，经过交流讨论才可以得出最终答案，具有较大的思维容量。
因此，教师在提问时应在可能的情况下，少提一些不需思考用“是”或“不是”即可回答的问题，多提一些具有较大思维容量的问题，同时指导学生在充分地对信息进行加工、整理的基础上，大胆地对问题提出自己的见解。
二、具有适宜的难度
不同类型的问题对学生的要求是不同的，这就牵扯到一个难度的问题。我们认为，具有思考价值的问题应该是难易适度的。什么样的问题才是“难易适度”的呢？根据维果茨基的“最近发展区”理论，那些与学生已有的知识经验密切联系，具有一定的思维强度，学生经过努力思考能够解决的问题，是难易适度的问题。问题过易或过难都不能有效地激发学生的思维活动。如果问题过于简单，学生不需思考就能得到答案，这样容易使学生形成一种不爱深入思考问题和不爱从复杂的联系中思考问题的不良思维习惯；问题过于深奥，非在学生的知识能力水平上所能解决，这样易挫伤学生的学习积极性，对发展学生的思维能力也是不利的。
什么样的问题才是难易适度的呢？研究表明，那些和学生已有的知识经验有一定联系，学生知道一些，但是仅凭已有的知识又不能完全解决，也就是说在“新旧知识的结合点”上产生的问题，最能激发学生的认知冲突，最具有启发性，能有效地驱动学生有目的地积极思索。只有那些难易适度，有助于学生形成“心求通而未得”的认知冲突的问题，才是构成问题情境的最佳素材。
例如，在“乙醇分子结构”的教学中，教师首先让学生联系已学过的乙烷的分子结构，推断乙醇可能具有的结构式，学生经过思考可写出两个式子，随后教师就提出“如何证明乙醇的结构式是Ⅰ式还是Ⅱ式”这个问题显然超越了学生已有的知识经验，学生感到无从下手。这时，教师给学生演示乙醇与金属钠反应的实验，为解决问题提供了必需的知识。然后，根据实验事实，设置了两个具有内在联系的问题，引导学生运用已有知识，在充分思考的基础上通过交流讨论得出正确的结论。
因此，教师在设计问题的时候要合理控制问题的难度，即要考虑学生现有的认知水平，以学生现有的认知结构和思维水平为基点来设计问题，使问题符合学生的“最近发展区”。一般所设计的问题学生经过思考、查找一定的相关资料就能够解决，但必须留有思考的空间和探索的余地。这样既不会让学生因问题太简单而不屑一顾，也不会让学生因问题太难而丧失信心。
三、具有合适的梯度
人类认识事物的过程是一个由易到难、由简单到复杂、循序渐进的过程。在教学中，对于那些具有一定深度和难度的内容，学生往往一时难以理解、领悟，教师可以采用化整为零、化难为易的办法，把一些太大或太难的问题设计成一组有层次、有梯度的问题——问题组，考虑好问题的衔接和过渡，用组合、铺垫或设台阶等方法来降低问题的难度，提高问题的整体效益。问题组具有多重的价值：首先，问题组可以使开放型的问题具备一定的方向性，使学生可以发散思维但不至于漫无目的地胡思乱想；其次，问题组具有启发性，可以启发学生从不同的层次、不同的切入点来思考一个问题；最后，问题组具有引导性，可以引导学生进行深入的思考，从而深刻理解有关知识，形成系统的知识结构。
例如，关于“元素周期表结构”的学习，可以在学生仔细观察元素周期表的基础上，设计下列一组问题：
(1)元素周期表有多少个周期？每周期有多少种元素？
(2)以第2、3周期为例分析：元素周期表中位于同一周期的元素的原子结构有什么相同之处？它们又是怎样递变的？
(3)以第1列、第7列元素为例分析：元素周期表中位于同一列（族）的元素的原子结构有什么相同之处？它们又是怎样递变的？
(4)在元素周期表中，找出你熟悉的元素的位置。
(5)关于元素周期表，你还有哪些问题？
这一问题组引导学生首先从整体上对元素周期表形成概括的认识，然后通过分析元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系，认识元素周期表的实质，最后提出学生还有哪些问题，从而激发学生对元素周期表更深入地探究。
在设计问题组时要注意各问题之间的衔接和过渡，既要避免梯度太大，也要避免将问题设计得太细、太具体而导致系统的内容分解得支离破碎，否则既不利于培养学生思维的深刻性和独立性，也不利于学生形成相对完整的认识思路和掌握知识的整体结构。既要给学生指出思维的方向，引导学生深入思考，又不能将学生的思维限制过死，要鼓励学生充分发表自己的看法。这就要求教师要认真分析教材，根据学生的认知特点，设计出科学的、有层次的问题组，并且及时引导学生把问题讨论的结果进行有机整合，形成系统的认知结构。
总之，要设计出具有思考价值的问题，教师必须对学生已有知识经验和教材内容进行全面、科学的分析。要深入分析和挖掘教材知识中所蕴含的智力价值和情意价值。一般说，那些能建立广泛联系、迁移性强、活化率高的知识点，那些在知识的发现和发展过程中体现出来的科学思想、方法、学习策略和分析解决问题的思路，以及那些在生产生活实际中广泛应用的知识，对学生智力的发展具有较高的价值。在教学中可针对这些内容设计高质量的思考性问题，使问题集思考价值、智力价值和情意价值于一身，极大地提高问题教学的效益。