问题准备是问题探究教学实施的关键_化学反应论文

问题式备课是实施问题探究教学的关键,本文主要内容关键词为:关键论文,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。

问题探究教学是指根据教学内容及要求,由教师创设问题情境,以问题的发现、探究和解决来激发学生的求知欲、创造欲和主体意识,培养学生创造能力的一种教学模式。在近几年教学实践中,我们深刻体会到:问题情境的设计是实施问题探究教学的关键,而“三层面问题式备课”是科学设置问题情境的基本保证。

一、“三层面问题式备课”的基本程序

所谓问题式备课是指教师将备课分解为学科知识、教学目标、教法学法3个层面,在每一层面上确定要解决的问题,对每一个问题按照“是什么”、“为什么”、“如何做”3个层级进行自我提问并将问题逐一写出来,以深入理解教材,科学进行教学设计的一种备课策略。这种备课能够让教师始终保持着强烈的问题意识,达到“知识清晰化和问题化、问题科学化和情境化”的目的,以教师正确的问题意识去培养学生的问题意识。我们尝试实践的“三层面问题式备课”基本程序如下:

1.第1层面——研究教材,发现“教师自身存在的问题”

这是备课的最低层次,主要任务是备知识、确定教学目标和教学方法。教师首先要熟悉教学内容,弄清知识点和能力点。要求教师研读教材时,最大限度地进行自我提问,并将每一个问题写出来,从而更好地熟悉教学内容并发现自己存在的问题。自我提问主要包括:

(1)本节课的知识内容包括哪些?我对这些内容的熟悉程度如何,哪些内容存有疑问?我对本节课的知识脉络是否明确?

(2)本节课要培养或发展学生哪方面的能力?知识点和能力线的关系是怎样的?

(3)我确定的三维教学目标是什么,确定这些目标的依据是什么?

(4)针对主要知识点,我要选择什么教学方法,为什么选择这种教法?

第1层面备课中,教师要注意2点:

(1)教材所蕴含的知识线和能力线是研究教材的重点和方向,是教师首先要搞清楚的。

(2)研读教材的开始阶段,教师最好不要阅读任何教学参考书,因为,“先入为主”可能会影响或干扰教师的正常思维,不利于自己独立思考、发现自己存在的问题,不利于选择适合自身特点的教学方法。独立研读教材发现的问题更有价值,因为它不仅是教师的问题,更有可能是学生要提出的问题。

2.第2层面——研究学生,找出“学生可能提出的问题”

基本任务就是备学生。但要求教师能够站在学生的角度去看待学习内容中的一切问题,并将这些问题变成具体的问题一一写出来。主要包括:

(1)本节内容主要包含哪些知识点(概念、原理、规律、方法)?这些知识点之间存在什么联系?

(2)与本节内容相关的知识我知道哪些,它们之间存在什么联系?

(3)本节课内容在教材编写中是运用什么方法学习的,我对这种方法是否了解?

在第2层面备课中,教师要明确2点:

(1)明确学生提出问题的特点。第一,学生提出的问题往往以知识性问题为主,本环节备课是对第1层面知识性备课的细化和深化。第二,学生的问题多是具体而孤立(独立)的,面对一节新内容,多数学生很难将知识脉络搞清楚,学法等方面的提问会更少。

(2)切莫将教师的问题当成学生的问题,过高或过低估计学生的知识水平和能力层次是产生无效或低效教学设计的重要影响因素。教师只有沉下心、俯下身,长期关注学生的学习状况,才能提出“学生可能提出的问题”。

教师提出的“学生可能提出的问题”越多、越接近学生,教学设计就会越科学。

3.第3层面——研究教法学法,创设“高质量的问题情境”

在前2个层面备课的基础上,对照课程的三维目标,对知识、能力、方法等进行综合考虑,设置怎样的情境完成教学,是第3层面备课的主要任务。实践证明,将知识置于合理的情境中进行学习,能够激发学生的学习兴趣,让学生保持持久的学习注意力。问题情境是化学教学中应用最多、最有价值的情境创设方式。问题情境的设计注意2点:

(1)多设计“为什么”、“如何做”的问题,相对减少“是什么”的问题。

(2)问题尽量“成串”、“成组”,避免出现“满堂问”的无效问题。

教师要明确高质量问题情境的特点:

(1)能够激发学生自觉思考。问题的趣味性和情境化是激发学生兴趣与刨根问底热情的最有效策略。化学的趣味性、化学与生活生产以及现代科技发展的密切关系为创设情境化问题提供了强有力的条件。

(2)能够让学生有序思考。问题的逻辑性和层次性是引导学生自觉进入思考、讨论状态的前提条件。不仅要求问题的设置与学生思维发展相一致,还要求呈现给学生递进式、逐步深化的问题。

(3)能够让学生深度思考。问题的启发性和深刻性是培养学生思维能力的核心保障。设置问题必须具有较高的认知水平,能激发认知冲突,揭示知识本身的内在矛盾,有利于为学生创造力的训练提供机会。

(4)能够让学生批判性思考。问题的反思性和矫正性是优化学生思维品质的重要手段。要求所设置的问题不仅有助于学生评价真伪、正误,纠正主观认识与客观存在的偏差,提出有价值的科学问题,还能够精细地验证、反省、评价、矫正自己的思维活动过程。

经过上述3个层面的备课后,教师个人的教学设计基本形成。进入集体备课环节,我们以“提出问题的科学性和合理性”为讨论主线,以第3层面备课的问题情境设计为研讨重点,兼顾其他2个层面的问题,主要就下列问题展开讨论:

(1)教师提出的问题中,偏难、偏易的问题有哪些?你的理由是什么?怎样修改?

(2)在比较适宜的问题中,哪些问题提问时机把握得不好?为什么?如何调整?

(3)在比较适宜的问题中,哪些问题的情境不够理想?你希望怎样完善?

(4)最能体现教师提问艺术的问题有哪些?为什么?

经过教师个人备课的全面思考和集体备课的思维碰撞,所有问题都会明朗开来,较好地实现了教学内容理解的深刻化和教学设计的科学化,教学目标的达成成为水到渠成之事。

二、“三层面问题式备课”举例

以《化学反应原理》(选修)(鲁科版)第2章“化学反应的方向、限度与速率”第3节“化学反应的速率”为例,说明问题式备课的过程。

1.第1层面——研究教材,发现“教师自身存在的问题”

(1)本节课的知识内容包括哪些?对哪些知识存有疑问?

“化学反应的速率”教材栏目设置与教学功能分析如下页表1。

集体备课中,备课组教师提出的主要问题有:

①引入化学反应速率方程有必要吗?是否增加了学生的学习难度?(青年教师、老教师)

②阿伦尼乌斯的经验公式中各物理量的意义是什么?要求学生记忆公式进行计算吗?(青年教师)

③什么是基元反应?介绍基元反应是为了解决什么问题?处理到什么程度?(青年教师、老教师)

④催化剂可以降低反应的活化能,进而影响反应速率常数,但为什么不影响化学平衡常数?(老教师)

从中不难看出,老教师对一些大学化学知识有所淡忘,需要进行知识的再学习,而青年教师主要在教材栏目设置和功能定位的理解方面存在欠缺,需要认真研究课程标准和教材的编写意图。

(2)我确定的三维教学目标是什么,是否准确?通过研读教材,确定如下教学目标:

①使学生知道化学反应速率的定量表示方法,初步了解测定某些化学反应的速率的实验方法。

②使学生进一步了解浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律。

③使学生知道活化能的概念及其对化学反应速率的影响。

④通过对“化学反应速率的表示方法”的探究,让学生体验如何进行定量实验的设计、如何完成实验数据记录与处理,提高他们利用定量实验研究问题的意识和能力。

⑤通过对浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响等问题的研讨,培养学生分析、处理数据并从中获取信息的能力。

⑥通过催化剂实际应用的事例,使学生认识催化剂在生产、生活和科学研究领域的重大作用。

教学重点和难点是:

①化学反应速率的表示方法。

②浓度、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响。

集体备课中,教师提出的问题集中在:浓度、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响,学生在必修内容的学习中已经掌握,本节教材内容难度大、有些内容超出高考要求,其他2个版本教材也没有如此多内容和这么大难度,是否可以减少内容以降低难度?

教师提出的是很现实的问题,但也反映出“重结果轻过程、重知识轻能力”的现象还是普遍存在的,教师的理念需要在现实中逐步转变。

(3)针对主要知识点,我要选择什么教学方法?

本章教材具有以下显著特点:①以问题为中心。编者试图引导学生围绕“汽车尾气净化的反应”这一问题来展开自发反应、化学反应的限度,并以该问题的解决为主线,讨论温度和催化剂对化学反应速率的影响。②以探究性学习为基本学习方式。编者通过创设“活动·探究”、“交流·研讨”,引导学生参与到实验方案的设计、实验数据分析等活动中,突出探究学习的思想。③以发展能力为最终目的。教材引入质量作用定律定量探讨浓度对反应速率的影响,通过化学反应速率常数和活化能,定量探讨温度和催化剂对化学反应速率的影响。实现从定性研究到定量研究的过渡,符合人的认识规律,对学生而言,是一次极好的科学方法论教育。

基于上述认识,我们认为,本节课适合运用问题探究教学模式进行教学。

2.第2层面——研究学生,找出“学生可能提出的问题”

学生提出的问题可能有:

(1)化学反应速率相关知识在必修教材中已经学习过,为什么还要学习?与原来的知识有什么不同?

(2)教材中介绍的测量镁与盐酸反应的速率的方法准确吗?可以用单位时间内镁的质量或物质的量变化定量表示化学反应速率吗?

(3)对于一个具体的化学反应,为什么用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中的系数之比?

(4)浓度与化学反应速率之间的定量关系是如何确定的?这些定量关系需要记住吗?

(5)阿伦尼乌斯经验公式是怎样得到的?是否需要记忆公式进行计算?

(6)什么是活化能、活化分子?化学反应到底是怎样进行的?

(7)催化剂是怎样影响化学反应速率的?

由于本节内容中出现的新概念较多,数据庞杂,学生预习或学习起来存在较大困难,甚至个别学生对于某些内容完全看不懂,这不仅需要教师准确进行教学定位,合理运用教材资源,课堂上深入浅出地引导,更需要教师给予学生适当的激励与鞭策,帮助他们战胜困难。

3.第3层面——研究教法学法,创设“高质量的问题情境”

下面以“化学反应的速率”第2课时“温度和催化剂对化学反应速率的影响”为例,展示具体教学设计。

(1)教学设计的思路

根据前2层面的备课,我们确定教学的基本思路如下:

①引导学生发现范氏经验规律的局限性,引发学生的认知冲突和探究兴趣,带着疑问阅读课本,引出阿伦尼乌斯公式;通过讨论,明确化学反应速率与活化能的关系,进而让学生产生了解活化能的强烈愿望,通过对基元反应和过渡态理论的阅读学习,使学生的认知由模糊逐渐清晰起来。

②关于催化剂对反应速率的影响,在分析数据的过程中让学生知道温度、催化剂对化学反应速率的定量影响及影响程度,了解催化剂在工业生产中的应用。

③启发学生思维,让他们的认知上升到:工业生产中选择外界条件时遵循的原则和方法。

(2)问题情境的设计

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