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【關(guān)鍵詞】問題解決教學(xué)法;教學(xué)案例
課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。新課程實施一輪過后,如何提高課堂教學(xué)的有效性,一直是許多有志于教學(xué)改革的教師努力尋求的方向。有效性教學(xué)已被廣泛研究,各種教學(xué)方法和教學(xué)理論層出不窮,但實際教學(xué)中,我們總感到?jīng)]有一個得心應(yīng)手的、切實可行、行之有效的教學(xué)模式。
在教學(xué)中應(yīng)該創(chuàng)設(shè)一種讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題、自己找出策略解決新問題并檢驗其正確和否的教和學(xué)的方法。“問題解決”教學(xué)是一種高級智力活動過程,是指在教學(xué)過程中,教師通過有目的地創(chuàng)設(shè)問題情境或提出不同類型的問題或任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)、積極探索、找出策略、實踐檢驗、解決問題,以便深層理解并掌握和運用基本知識,實現(xiàn)從能力到人格整體發(fā)展,成為有效的問題解決者的一種教學(xué)模式?!?〕美國創(chuàng)造心理學(xué)家吉爾福特說:“每當(dāng)你碰到不作進一步心理上努力就不能有效地應(yīng)付情況時,你就碰到了問題?!睌?shù)學(xué)家波利亞認為:“問題,意味著需要找出適當(dāng)?shù)男袆尤ミ_到一個可見而不即時可及的目的……,其中困難的程度就含于問題本身中:哪里沒困難,哪里也就沒有問題”。 問題觸發(fā)思維活動去尋求解答,而一旦找到完成任務(wù)的手段或方法并付諸實施,問題即得到解決。問題解決就是由一定的情境引起的運用一系列的認知操作解決某種疑難的過程,從心理學(xué)角度看,問題解決是這樣一種情景摘要:個體想了解某件事,卻不能用已有的知識經(jīng)驗直接加以處理,因此而做出心理努力的那種情境。學(xué)生有了問題,就會開發(fā)思維活動去求解,一旦找到完成任務(wù)的手段或方法并付諸實施,問題即得到解決。所以問題解決就是由一定的情境引起的運用一系列的認知操作解決某種疑難的過程。早在2000多年前,我國偉大的教育家孔子和希臘大哲學(xué)家、思想家、教育家蘇格拉底就成功的地運用提出新問題來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。在實際的教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)“問題解決”教學(xué)既為學(xué)生創(chuàng)造一個發(fā)現(xiàn)、探索、創(chuàng)新的環(huán)境,又為教師提供一條培養(yǎng)學(xué)生能力的有效途徑。
下面以伴性遺傳“一節(jié)的教學(xué)設(shè)計為例,從問題引入、問題探究、問題拓展”三方面探討“問題解決”教學(xué)的應(yīng)用。
1.問題引入
【情景】以個人的形象和電腦展示色盲檢測和道爾頓圖片。
【問題】
(1)你對老師的印象如何?
(2)從道爾頓發(fā)現(xiàn)紅綠色盲的過程中,你獲得了什么樣的啟示?
【設(shè)計意圖】
(1)由于是借班上課,老師與學(xué)生初次見面,學(xué)生有很強好奇心,所以先讓學(xué)生回答對老師的初步印象,引出眼光的問題,再用紅綠色盲檢查圖來檢測色覺,課堂氣氛一下子活躍起來了。這樣有益于消除師生間的陌生感。
(2)講述道爾頓的故事,激發(fā)學(xué)生的興趣,此時教師適時出示問題,轉(zhuǎn)移學(xué)生的注意,使學(xué)生產(chǎn)生對科學(xué)家的尊重,并從中接受科學(xué)家獻身科學(xué),尊重科學(xué)的精神教育。
2.問題探究
【情景】
(1)表1是某地區(qū)人類紅綠色盲的調(diào)查結(jié)果:
(2)圖1是一個紅綠色盲家系圖譜,請分析作答。
表1
調(diào)查對象人數(shù)患病人數(shù)患都父母情況
男性1500100 100例中,96例父母均正常,3例只父親色盲,1例只母親色盲。
女性1500 77例中,父親都患色盲。其中只有1例母親色盲。
圖1 紅綠色盲家系圖譜
【問題】1.控制紅綠色盲基因是顯性基因,還是隱性基因?從哪些親子代可以判斷?
2.假設(shè)紅綠色盲的隱性基因位于常染色體上,那么它在遺傳上會有什么表現(xiàn)?
3.性染色體有X染色體和Y染色體兩種,紅綠色盲基因究竟位于X染色體上,還是位于Y染色體上?假設(shè)紅綠色盲基因在Y染色體上,它在遺傳上會有什么表現(xiàn)?
4.為什么紅綠色盲基因在X染色體上,而不在Y染色體上呢?
5.紅綠色盲的遺傳特點是什么?
【問題解決】前五個問題學(xué)生通過已知的知識和分析圖表獲取信息,可以很快找到答案,第六個問題是本節(jié)的重點和難點,只憑學(xué)生個人不容易解決,最好通過小組合作來完成。為讓學(xué)生順利解決這個問題,我把它分解成問題鏈或小任務(wù):第一,寫出男女性的正常色覺和紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型。第二,參照書本,寫出四種婚配方式(XBXB×XbY,XBXb×XBY,XBXb×XbY,XbXb×XBY)的遺傳圖解。第三,分析所寫的遺傳圖解,特別注意女性患者的父親和兒子有什么表現(xiàn),正常男性的母親和女兒有什么表現(xiàn),從中揭示出X染色體遺傳的特點:交叉遺傳(男性患者的色盲基因來自母親,以后只能傳給女兒;女性患者的父親和兒子一定患?。荒行哉?,其母其女必定正常)。再與白化病類比,因為同屬隱性遺傳病,因此紅綠色盲也有隔代遺傳的特點。第四,歸納出紅綠色盲作為伴X隱性遺傳病的遺傳特點:患者中男多女少、交叉遺傳(母親患病,兒子一定患??;女兒患病,父親一定患病)、隔代遺傳。
學(xué)生圍繞層層鋪設(shè)的問題,開展小組合作學(xué)習(xí),然后分小組匯報他們的學(xué)習(xí)成果,師生共同歸納、完善。學(xué)生為自己能發(fā)現(xiàn)規(guī)律而感到高興,同時又分享了別人的成果,提高了自己的認識。就這樣,把學(xué)習(xí)的自交回給學(xué)生,讓學(xué)生真正成為課堂教學(xué)的主體,教師做好學(xué)生學(xué)習(xí)的設(shè)計者、引導(dǎo)者、輔助者、參與者,大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和原動力,學(xué)生當(dāng)然樂于參與其中。
3.問題拓展
3.1 課堂上的問題拓展。
【情景】紅綠色盲癥和抗維生素D佝僂病都是受一對等位基因控制的遺傳病,其基因位于X染色體上,Y染色體上沒有相應(yīng)的等位基因。
【問題】你能否通過紅綠色盲的遺傳特點分析抗維生素D佝僂病的遺傳特點?
【問題解決】這個問題對部分學(xué)生來說還是有一定難度的。因此,教師可提示他們運用類比推理的方法,相互討論解決。對于抗維生素D佝僂病,先類比伴X遺傳的共同特點:交叉遺傳;再類比顯性遺傳的特點:一般會代代相傳;然后找出其特有的特點:女性患者多于男性患者。
3.2 課后的問題拓展。
“伴性遺傳在實踐中的應(yīng)用”這一內(nèi)容直接與生產(chǎn)實踐聯(lián)系,體現(xiàn)了新課程的理念之一,關(guān)于蘆花雞和非蘆花雞在初級階段的辨別,可以視上課剩余時間來決定是否放在課后完成。最后教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生就“注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”一點在生活中尋找某個問題并展開研究,收集資料,整理成文,并在班上匯報。這樣的做法激發(fā)了學(xué)生自主解決問題的自豪感,也培養(yǎng)了他們的研究能力?!?〕
4.小結(jié)與反思
本節(jié)課以圖片、圖表等手段來創(chuàng)設(shè)情境,以相互緊扣或?qū)訉舆f進的系列問題為載體,以問題的解決為主線,幫助學(xué)生主動建構(gòu)知識,進而提高學(xué)生解決問題的能力。采用“問題解決”教學(xué),學(xué)生能夠積極思考,踴躍討論,大膽發(fā)言,課堂氣氛活躍,學(xué)習(xí)熱情高漲。師生間、生生間進行熱烈的討論??梢?,學(xué)生的問題意識和好奇心一旦被激發(fā),就如打開了心靈的窗戶,愿意與人分享自己的想法、敢于質(zhì)疑,并在與人交流中完善自己的看法。只要教師適當(dāng)給予精心的引導(dǎo),會收到意想不到的效果。
實施“問題解決”教學(xué)的關(guān)鍵是要創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)那榫?、?zhǔn)確設(shè)置有層次的問題以及教師精心的引導(dǎo);通過不斷創(chuàng)設(shè)問題情境,以疑引思,激起學(xué)生積極的創(chuàng)造性思維活動;再通過準(zhǔn)確設(shè)置的問題激起學(xué)生探索的欲望,為知識的學(xué)習(xí)營造良好的氛圍;最后,在教師精心的引導(dǎo)下,把學(xué)生成功地引向知識海洋的彼岸。由于學(xué)生是在獨立思索,自主探究環(huán)環(huán)相扣的新問題下進行學(xué)習(xí)和建構(gòu)知識體系的,所以一旦被把握,就深深扎根。同時,從根本上提高了學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)新問題,分析新問題和解決新問題的能力,提高了科學(xué)探究能力,有利于創(chuàng)造能力的發(fā)揮。此外,師生間通過問題進行多向信息交流,使師生雙方關(guān)系和諧,相互溝通、教學(xué)相長,創(chuàng)設(shè)了愉快的教學(xué)情景,教師教得有效,學(xué)生學(xué)得愉快?!?〕所以“問題解決”教學(xué)法在生物教學(xué)中不失為一種有效的好方法 。
當(dāng)然,在采取“問題解決”教學(xué)法時還應(yīng)注意:(1)創(chuàng)設(shè)最佳問題情境,教師要善于運用多種手段,對不同的課,不同的內(nèi)容,不同的學(xué)生,不同的時節(jié),不同的地點,采取不同的方法,盡力創(chuàng)設(shè)問題情境。(2)充分發(fā)揮學(xué)生的智力因素和非智力因素的作用,大膽鼓勵學(xué)生暢所欲言,在平時的教學(xué)中,要注意形成民主氛圍,使學(xué)生敢想、敢問、善問。(3)注重教師的主導(dǎo)作用。在整個教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生正確思考,在解決問題中起主導(dǎo)作用。(4)對學(xué)生提出的問題解決方法,教師應(yīng)及時肯定學(xué)生的探究主動性,并和學(xué)生一起探究方法的可行性和優(yōu)化分析,對學(xué)生的思維進行指導(dǎo)性整理和深化。
運用“問題解決”教學(xué)法,要求學(xué)生要有一定的知識或技能基礎(chǔ),對于全新內(nèi)容的引入課(如緒言課),不宜使用。非問題性質(zhì)的內(nèi)容也不宜使用。在實際教學(xué)中,要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生情況作必要的調(diào)整,有時需與其它教學(xué)模式配合使用。〔3〕
參考文獻
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關(guān)鍵詞: 問題解決教學(xué)法 創(chuàng)新能力 合作學(xué)習(xí) 化學(xué)實驗教學(xué)
隨著高校招生規(guī)模年年擴大,大學(xué)畢業(yè)生數(shù)量迅速增加,每年有近千萬的高校畢業(yè)生進入勞動力市場?,F(xiàn)實情況是:一方面不少學(xué)生找不到理想的工作,畢業(yè)就失業(yè),另一方面不少企業(yè)、單位招不到合適的人才。這說明社會對人才提出了更高的要求:不但要專業(yè)理論知識豐富,更要具備較強的動手能力和創(chuàng)新精神,要求畢業(yè)生能夠很快適應(yīng)相應(yīng)的工作崗位。對在校大學(xué)生進行實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)勢在必行。
分析化學(xué)實驗是一門實踐性很強的學(xué)科,正是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神,鍛煉實踐操作能力,培養(yǎng)綜合素質(zhì)的絕佳平臺。因此,為培養(yǎng)既有理論知識又有專業(yè)實踐操作技能的人才,在分析化學(xué)實驗教學(xué)中,讓學(xué)生在探索及開拓意識、踏實有序而講求效率的工作作風(fēng)等方面得到鍛煉,培養(yǎng)他們初步分析問題和解決問題的能力[1],我們進行了一系列教學(xué)改革探究。
1.觀摩質(zhì)量測試實際場景,轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)理念,注重實驗技能的掌握。
在分析化學(xué)實驗教學(xué)前,學(xué)生以小組形式到教學(xué)科研協(xié)作單位:遵義市質(zhì)量檢測院、環(huán)保監(jiān)測站化驗室,垃圾處理中心,制藥廠等單位進行現(xiàn)場觀摩質(zhì)量檢測全過程,現(xiàn)場體驗化學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)、測試產(chǎn)品質(zhì)量中的具體應(yīng)用。體會到分析化學(xué)技術(shù)在化工、機械、醫(yī)藥、食品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛,認識到學(xué)習(xí)化學(xué)的目的就是用化學(xué)技術(shù)解決生產(chǎn)生活中的具體問題,用所學(xué)的化學(xué)專業(yè)知識、專業(yè)技能為社會服務(wù)[2]。從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)理論和實驗的興趣,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)實驗的主動性。
2.重視基本技能訓(xùn)練,夯實實驗理論基礎(chǔ),強化創(chuàng)新能力。
在學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn),檢測工作是一項非常嚴謹?shù)墓ぷ?,每一項實驗步驟都非常重要,必須一絲不茍,絲毫的馬虎大意都會導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,導(dǎo)致檢測工作失敗。在分析實驗學(xué)習(xí)中,分析儀器選用、洗滌,儀器安裝,儀器放置順序,實驗操作程序、數(shù)據(jù)的記錄處理,以及對實驗結(jié)果分析討論的深度和廣度都要按實驗要求規(guī)范練習(xí)。教師在實驗指導(dǎo)和考核時,強調(diào)實驗場所必須整潔,實驗操作技術(shù)必須規(guī)范,實驗數(shù)據(jù)與原始記錄必須真實一致,實驗報告必須完整,使學(xué)生在基礎(chǔ)實驗教學(xué)中樹立實事求是、規(guī)范、準(zhǔn)確、認真的工作態(tài)度,培養(yǎng)嚴謹?shù)目蒲凶黠L(fēng)。
3.改革實驗教學(xué)模式,以實際的生產(chǎn)生活實例為基礎(chǔ),創(chuàng)建分析實驗的解決問題的平臺,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
為了培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力和創(chuàng)新能力,在學(xué)生通過基礎(chǔ)實驗技能考核合格的情況下,加強綜合實驗教學(xué)改革,具體做法如下:
3.1打破按教材進行實驗的常規(guī),以具體的生產(chǎn)實踐為實驗項目。
選用藥品、食品、水質(zhì)、材料、化工產(chǎn)品等具體的生產(chǎn)實際場景作為實驗教學(xué)項目,要求學(xué)生用分析化學(xué)技術(shù)解決具體實際問題。
3.2學(xué)生獨立設(shè)計解決問題的分析方案。
從解決實驗項目中的問題出發(fā),查閱資料,找到多種方法多種途徑解決問題的方案,對比選出最優(yōu)實驗方案設(shè)計,實驗試劑配制,進行實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄,實驗結(jié)果分析等,都由學(xué)生自己獨立完成整個教學(xué)過程,教師只是從方法可行性,操作過程安全性,以及在出現(xiàn)異常的情況下給予指導(dǎo)[1]。
在進行配位滴定實驗教學(xué)時,實驗項目設(shè)計為:雞蛋殼中鈣含量的測定。學(xué)生在實驗前通過查閱資料,首先進行下列工作:
3.2.1實驗項目的意義分析。
雞蛋是雉科動物雞的卵。其外有一層硬殼,內(nèi)則有氣室、卵白及卵黃部分,雞蛋含有大量的維生素和礦物質(zhì)及有高生物價值的蛋白質(zhì),是人類常食用的食品之一。其蛋殼主要成分的碳酸鈣,鈣含量40%左右,是比較好的生物有機鈣的原料,通過鈣含量的測定學(xué)習(xí),能夠掌握食品中鈣含量測定方法,為雞蛋殼中鈣的利用提供依據(jù)。
3.2.2雞蛋殼中鈣含量的分析化學(xué)方法分析與選擇。
①酸堿法:取一定量雞蛋殼烘干,稱量,用一定量的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液完全溶解蛋殼中的碳酸鈣變成鈣離子溶液,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液反滴定剩余的鹽酸,用甲基橙做終點指示劑,根據(jù)消耗鹽酸的量可以計算出鈣的含量。
方法分析:這種方法是通過測定雞蛋殼碳酸根的含量測定計算鈣含量,蛋殼中其他金屬離子形成的碳酸碳酸鹽含量會干擾滴定的準(zhǔn)確性。此種分析方法測定蛋殼中鈣含量不準(zhǔn)確,誤差大,不宜采用。
②氧化還原法:用鹽酸溶液將一定量雞蛋殼完全溶解成鈣離子,用過量的草酸鈉溶液沉淀鈣離子,陳化、過濾、洗滌草酸鈣沉淀,草酸鈣用一定量的硫酸溶液溶解成草酸根離子,然后用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(溶液呈微紅色),計算出鈣離子的含量。
方法分析:此種方法原理可靠,滴定分析所用儀器簡單,可以作為鈣離子的滴定測定。但樣品的鈣處理成草酸鈣沉淀時,操作步驟較多,草酸鈣陳化時間長,不是快捷的檢測方法。
③原子吸收分光光度法:將一定量雞蛋殼用鹽酸溶液完全溶解,過濾出不溶于酸的有機物,配制鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液,用原子吸收分光光度儀測定鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液及樣品的吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出鈣的含量。
方法分析:此方法快速、可靠、準(zhǔn)確度高,適用于樣品中微量鈣的測定,但儀器昂貴。
④配位滴定法測定雞蛋殼中的鈣含量:
方法分析:該方法使用儀器簡單(滴定管,三角瓶),使用試劑少,對于常量鈣離子的分析可靠性高,是一種經(jīng)濟、快捷的鈣離子檢測方法。
3.3確定最佳實驗方法。
學(xué)生通過鈣離子檢測方法的資料查詢和分析方法的比較,確定了實驗項目中問題解決的最佳方法:用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定測定雞蛋殼中鈣離子的含量。
3.4完善具體測試方案程序,進行含量分析實驗。
整理出用EDTA法測定雞蛋殼中鈣含量的詳細實驗操作步驟,配制好實驗所用試劑,標(biāo)定好標(biāo)準(zhǔn)溶液,準(zhǔn)備好實驗所用儀器,并進行具體實驗測定。
3.5記錄處理實驗數(shù)據(jù)按要求寫出實驗報告。
3.6實驗總結(jié),對配位滴定關(guān)鍵技術(shù)分析。
3.6.1樣品處理技術(shù)關(guān)鍵:酸法溶樣,用鹽酸溶液將滴定的雞蛋殼完全轉(zhuǎn)化成鈣離子。
3.6.金屬離子配位滴定法幾個關(guān)鍵條件控制:Ca-EDTA穩(wěn)定形成的酸度和鈣指示劑顏色突變酸度范圍相同,用40g/L的NaOH溶液控制pH=13。
4.結(jié)論
通過上述實驗教學(xué),取得了較好的教學(xué)效果。
4.1學(xué)生認識到,測定產(chǎn)品質(zhì)量,每一步實驗操作都必須準(zhǔn)確、規(guī)范、認真,一絲不茍,不能馬虎大意,這樣測定結(jié)果才準(zhǔn)確可靠,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和學(xué)習(xí)態(tài)度。
4.2使學(xué)生明白了,今天的實驗就是要解決個人民群眾日常比較關(guān)心的問題[2],化學(xué)實驗的學(xué)習(xí),就是為了將來在實際工作中具體應(yīng)用。
4.3學(xué)生很有成就感,感覺自己所學(xué)到的知識派上了用場,解決了實際生活中遇到的問題。
4.4學(xué)生在分析方法的選擇中,溫習(xí)了理論知識,實驗中彼此交流,合作解決問題,增強了團隊合作精神,培養(yǎng)了獲取信息的能力、學(xué)習(xí)能力、交流能力和適應(yīng)社會能力。
4.5通過自主實驗項目確定,分析方法選擇,實驗條件探究等科研式實驗教學(xué),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,挖掘了學(xué)生的潛能,鍛煉了分析問題與解決問題的能力,也為學(xué)生日后進行科學(xué)研究打下了堅實的基礎(chǔ)。
4.6學(xué)生獨立完成分析方法選擇,樣品處理,藥品準(zhǔn)備,試劑配制,儀器洗滌,滴定操作,數(shù)據(jù)記錄,數(shù)據(jù)處理,寫出實驗報告,經(jīng)歷了一個完整的分析測試過程。學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力得到了極大的鍛煉。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:初中化學(xué);問題解決;構(gòu)筑;有效課堂
中圖分類號:G632 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)10-247-01
問題解決就是以問題為切入口,以信息的獲取、組織、加工為重要認知活動,以自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)方式的探究性實踐活動。問題解決是認知心理學(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)家認為問題包括三個基本成分: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)強調(diào)問題解決者是主動的信息加工者,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)果進行自我監(jiān)控。
國內(nèi)外已有的研究都認為問題解決教學(xué)具有多種功能,例如教學(xué)功能、培養(yǎng)功能、發(fā)展功能以及控制功能等。國外教育界認為問題解決教學(xué)可以幫助實現(xiàn)理科教學(xué)的認知、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;使學(xué)生能夠進行有效的學(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。
那么,初中化學(xué)教學(xué)如何通過問題解決教學(xué)來構(gòu)筑一個理想的課堂呢?
一、巧問題激發(fā)學(xué)生的求知欲
富有情趣和吸引力的化學(xué)問題,會刺激學(xué)生解決問題的欲望。所以在設(shè)計教學(xué)時要努力創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造新知識的問題情境,重視知識的分化點、生長點和交叉點。這些問題就在學(xué)生身邊,但是平時很少有學(xué)生會想到。這些問題的提出和解答,不但使學(xué)生對所學(xué)的知識達到真正的理解、鞏固,而且培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。例如,在初中化學(xué)“化石燃料的利用”一節(jié)教學(xué)時,可設(shè)計下列問題情境:某中學(xué)化學(xué)課外活動興趣小組對熱電廠下游幾十米內(nèi)河水中魚類幾乎絕跡的現(xiàn)象進行了一次調(diào)查,并取得了一些資料:①測定熱電廠使用的燃料煤含硫量為0.0064%; ②了解煤燃燒后的氣體未經(jīng)處理即排放到空氣中,熱電廠地區(qū)出現(xiàn)了多雨;③了解到熱電廠的用水未冷卻就直接排入河中;試分析魚類幾乎絕跡的原因?設(shè)計這樣一個與學(xué)生生活貼近的問題,將學(xué)生置身一個實際的情境中,可以激發(fā)學(xué)生強烈的探究欲望,并從該問題中學(xué)到了科學(xué)調(diào)查的方法,可以說對學(xué)生是一種全方位的素質(zhì)提高。
二、提出問題,實施探究
“提出問題,實施探究”是化學(xué)問題解決教學(xué)的關(guān)鍵。在化學(xué)問題解決教學(xué)中,學(xué)生通過對問題信息的組織、加工,便能適時地提出一些問題,這時老師應(yīng)應(yīng)勢利導(dǎo),積極引導(dǎo)和組織學(xué)生通過閱讀、觀察、實驗、討論交流等方式,驗證問題的正確性。
例如,在初中化學(xué) “常見的酸”復(fù)習(xí)教學(xué)時,為了能夠幫助學(xué)生正確認識濃硫酸,設(shè)計了下列三個問題情境:①濃硫酸和稀硫酸的性質(zhì)是否完全相同呢?下面請同學(xué)們用兩支試管分別裝入少量無水硫酸銅,然后分別加入少量濃硫酸和稀硫酸,觀察有何現(xiàn)象?根據(jù)現(xiàn)象說明濃硫酸具有什么性質(zhì)呢?(學(xué)生很容易就能歸納出濃硫酸具有吸水性)。②濃硫酸具有吸水性,那么濃硫酸有什么用途呢?(學(xué)生很容易地答出濃硫酸可作干燥劑)。③當(dāng)濃梳酸露置在空氣中,濃硫酸的質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)會變化嗎?若將蘿卜挖一個洞,在洞里滴入濃硫酸或在濃硫酸瓶內(nèi)懸持一朵鮮花,你想應(yīng)該有何現(xiàn)象?給學(xué)生留出時間放飛思維,最后啟發(fā)學(xué)生將其作為家庭探究實驗,然后老師再設(shè)問“到此時,你認為區(qū)別濃硫酸和稀硫酸有哪些辦法呢?”讓學(xué)生的思維回歸到知識點上,而且將該性質(zhì)與趣味實驗相結(jié)合,學(xué)生熱情高漲,培養(yǎng)了學(xué)生思維遷移能力和綜合能力:甚至把思維活動延伸到課后,讓學(xué)生有充分的時間和足夠空間去尋覓去探究,不但激發(fā)了學(xué)生的探究熱情,而且拓展和鞏固了對知識的理解,激發(fā)了他們的思維活動,提升了他們的能力。
三、通曉因果,大膽質(zhì)疑
化學(xué)課堂問題解決教學(xué)中的問題既是課堂的起點,又是課堂的終點和歸宿。因為問題解決與結(jié)論的形成只是一個階段性過程,在解決前面問題的同時又派生出許多新的問題,這就形成了問題解決的因果鏈?;瘜W(xué)問題解決教學(xué)為學(xué)生提供的正是這樣的學(xué)習(xí)前提和條件。它不在于學(xué)生解決問題的多少,重要的是使學(xué)生把握問題的因果聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)并提出更富創(chuàng)新價值的問題,使問題指向更高的研究和開發(fā)層面。從而在完成教學(xué)任務(wù)的同時,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才。
關(guān)鍵詞:問題解決法;高中數(shù)學(xué);教學(xué);應(yīng)用
【中圖分類號】 G633.6 【文獻標(biāo)識碼】 B 【文章編號】 1671-8437(2015)02-0071-01
1 問題解決法的內(nèi)涵
問題解決法的教學(xué)方式也可稱為“問題式”教學(xué)法。顧名思義,該教學(xué)法是以問題為核心,以問題解決為導(dǎo)向的一種教學(xué)方式?!皢栴}式”教學(xué)法是在教師的引導(dǎo)下,以問題為核心,由學(xué)生自己獨立思考、搜索資料、討論交流,對所提出的問題進行研究、思考、舉一反三、解決并在此基礎(chǔ)上進行延伸的過程?!皢栴}式”教學(xué)法通過教師對學(xué)生進行引導(dǎo),提出特定問題,讓學(xué)生自主進行設(shè)計解決問題,這樣既可以提高學(xué)生的興趣,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,又可以讓學(xué)生開拓思維,獲得問題解決的技能。目前,“問題式”教學(xué)法在高中數(shù)學(xué)課堂已得到了越來越廣泛地使用。
2 問題解決法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的主要程序
2.1 提出問題
解決問題的前提是發(fā)現(xiàn)問題并提出問題,教師要創(chuàng)立合理的情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題??梢栽谡n堂內(nèi)容上、知識點上、原理運用等處發(fā)現(xiàn)問題。教師還要引導(dǎo)學(xué)生多去發(fā)現(xiàn)有意義有價值的問題,誘導(dǎo)學(xué)生主動探究。比如在教授《雙曲線的定義與標(biāo)準(zhǔn)方程》內(nèi)容時,教師可以提出如下問題引導(dǎo)學(xué)生去思考:橢圓的含義是什么?之前的學(xué)習(xí)中我們是如何得出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程?以此為基礎(chǔ)如何去求出雙曲線方程?針對這些引導(dǎo)性問題,學(xué)生就會積極地去回憶之前課程中關(guān)于橢圓知識的學(xué)習(xí),并舉一反三,思考、討論、交流、獨立探索,這時就會有學(xué)生開始對雙曲線的定義有一些感知,教師可以做出適當(dāng)?shù)墓膭钆c贊揚。
2.2 獨立探究,分析問題
分析問題是發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的有效橋梁?!皢栴}式”教學(xué)法強調(diào)的是學(xué)生獨立自主地分析探究問題,學(xué)生需要收集信息、整合資料、研究探索、分析問題。這個環(huán)節(jié)中教師應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)立一個自主探索的空間并創(chuàng)建一個實踐的活動環(huán)境,讓學(xué)生能夠手腦并用,自由發(fā)揮。除此之外,教師還應(yīng)為學(xué)生提供一些有利于分析問題的信息資源,引導(dǎo)學(xué)生在自己原有的知識架構(gòu)體系上進行再思考。教師在學(xué)生分析問題時要進行適當(dāng)點撥。
2.3 討論合作,解決問題
并不是所有的問題都可以靠單個人的力量解決,更多的時候需要與他人合作。因此教師可以采取小組討論的模式,加強學(xué)生之間的討論交流。另外教師要對學(xué)生的觀點進行去偽存真,還要在問題解決的過程中進行有效的把控,收集出大家共有的問題、難題、核心問題等,再組織學(xué)生進行討論、匯報,最終形成知識。比如在上述教授《雙曲線的定義與標(biāo)準(zhǔn)方程》過程中,學(xué)生針對問題“如何求出曲線方程”,學(xué)生在分析后可能會得出曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,這時教師就要適時地提問:橢圓方程是否可以認為是雙曲線方程,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與定義式方程之間要經(jīng)過怎樣的變換等問題。
2.4 實踐應(yīng)用,深化問題
解決問題的最終目的是要應(yīng)用到實踐中并以此舉一反三。學(xué)生將所學(xué)到的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到實踐中,可以加深對知識的理解,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。在這個環(huán)節(jié)中,教師可以安排一些基本習(xí)題,讓學(xué)生利用已有的知識解決,同時也可安排一些拓展性的習(xí)題,讓學(xué)生發(fā)散性地從不同角度進行解決。
3 問題解決法在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略
3.1 創(chuàng)建合理的數(shù)學(xué)問題情境
教師可以根據(jù)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與生活實踐和學(xué)生已有知識的結(jié)合點設(shè)計出數(shù)學(xué)問題,創(chuàng)設(shè)合理的問題情境,但切忌好高騖遠。通過創(chuàng)建這樣的問題情境可以激發(fā)學(xué)生探索的積極性,促進學(xué)生自主、獨立、創(chuàng)新、探究學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。如在教授冪函數(shù)概念時,教師可以從學(xué)生已有的知識創(chuàng)設(shè)情境引入:我們學(xué)習(xí)過的函數(shù)y=x-1,y=x和y=x2有什么不同點與共同特征。這些函數(shù)學(xué)生在初中階段就已熟知,因此學(xué)生比較容易接受。通過學(xué)生發(fā)現(xiàn)它們指數(shù)的不同點和共同特征,教師就可以引進冪函數(shù)的概念。在這樣的問題情境下,學(xué)生就比較容易接受冪函數(shù)的概念。
3.2 運用信息技術(shù)手段呈現(xiàn)問題
在上述過程中,學(xué)生對冪函數(shù)還只有一些直觀的認識,深刻了解其內(nèi)涵還需要進行深入的分析,教師在課堂上可以在現(xiàn)代信息技術(shù)的輔助下去引導(dǎo)學(xué)生探索??梢杂秒娔X展示冪函數(shù)f(x)=x3的圖像,讓學(xué)生有更直觀的認識,并在此基礎(chǔ)上提出問題:冪函數(shù)的圖像是對稱的嗎?然后再用電腦展示y=x-1,y=x,y=x2,y=x4的圖像,然后繼續(xù)問學(xué)生這些函數(shù)的圖像有何特征?這時候?qū)W生通過直觀地觀察各冪函數(shù)的圖像就可以知道有些函數(shù)是關(guān)于原點對稱,有些是關(guān)于y軸對稱。這時,教師就可以引出關(guān)于奇函數(shù)與偶函數(shù)的概念,學(xué)生也容易接受。另外,教師也可以用電腦呈現(xiàn)y=的圖像,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)它既不關(guān)于原點對稱,也不關(guān)于y軸對稱,因此也可以避免學(xué)生走進誤區(qū),更清楚的認識到并不是所有冪函數(shù)都是對稱的。
3.3 層層設(shè)置問題,讓學(xué)生在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律
奧蘇伯爾的認知心理理論認為:“一切新的學(xué)習(xí)都是在原有學(xué)習(xí)的根基上產(chǎn)生的,新知總是通過與原有認知結(jié)構(gòu)中的相關(guān)知識相互聯(lián)系、相互作用后獲得意義的?!币栽械幕A(chǔ)知識為前提,設(shè)計不同的問題,激活舊知識的多方面的應(yīng)用,同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)全面地分析問題,多方面地思考問題,多角度地研究問題,培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性和深刻性,這就是變式教學(xué)法。
1 變式教學(xué)法的定義
筆者認為數(shù)學(xué)中的變式教學(xué)法是對數(shù)學(xué)知識(概念、定義、定理、公式、法則等)從不同角度、不同層次、不同情境來揭示知識發(fā)生、發(fā)展過程,使學(xué)生對知識的掌握由簡到繁,由易到難,但保持知識的本質(zhì)特征保持不變的一種教學(xué)方法。變式教學(xué)法包括例題(習(xí)題)變式、概念變式、定理(公理)變式等。
現(xiàn)代教育理論的“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”是變式教學(xué)的教育學(xué)依據(jù)。變式教學(xué)法尊崇層次性、誘導(dǎo)性和參與性的原則。
2 變式教學(xué)法在解決復(fù)數(shù)問題中的應(yīng)用
眾所周知,復(fù)數(shù)的加減運算實際上就是合并同類項,乘法運算實際上是多項式與多項式的乘法,除法運算相當(dāng)于分母有理化,一元二次方程在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)的解與一元二次方程在實數(shù)范圍內(nèi)的解有很大的相似性。利用這些現(xiàn)有的知識的相似性,進行原型變式,從而使學(xué)生更容易掌握這些知識,故變式教學(xué)法在復(fù)數(shù)中的應(yīng)用顯得格外重要。
例1:設(shè)是三個模為1的復(fù)數(shù),且
,求。
變式1若,求證:成等
差數(shù)列。
從變式的已知條件聯(lián)想到:一元二次方程根的判別式,進而構(gòu)造關(guān)于的一元二次方程
,有兩個相等實根,且根為。易得方程的根為=1,從而原結(jié)論得證。
例1分析:直接解此方程,比較繁瑣。根據(jù)以上變式的啟發(fā),我們很容易得到:如果知道的值,自然聯(lián)想到韋達定理。
我們知道實數(shù)的形是數(shù)軸,復(fù)數(shù)的形是復(fù)平面,許多有關(guān)復(fù)數(shù)的問題可以變式為復(fù)數(shù)的形來解決。
例2:若虛數(shù)的模為,求的最大值。
變式1:若,求的最大值。
表示以(2,0)為圓心,為半徑的圓,表示圓上的點到(2,-3)的距離的平方,由數(shù)形結(jié)合易得答案。
變式2:若,求的最大值。
表示以(2,0)為圓心,為半徑的圓,表示圓上的點與點(-3,2)連線的斜率,由數(shù)形結(jié)合很容易得到答案。
例2分析:?題根據(jù)復(fù)數(shù)模的幾何意義,可知復(fù)數(shù)表示以(2,0)為圓心,為半徑的圓,同時又根據(jù),聯(lián)想到是復(fù)數(shù)對應(yīng)點A與原點(0,0)連線的斜率。由平面幾何知識,當(dāng)OA與圓相切于第一象限時,直線OA的斜率最大(如圖1)。
基礎(chǔ)知識的掌握熟練之后,我們還要重視基本技巧和一題多解的掌握,如在復(fù)數(shù)的問題的解決中,善于引導(dǎo)學(xué)生將復(fù)數(shù)問題變式為實數(shù)問題解決,即“化虛為實”,讓學(xué)生學(xué)會舉一反三,融會變通的能力。
例3:復(fù)數(shù)的模為3,求的最大值。
3 變式教學(xué)法運用時注意事項
在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生利用變式教學(xué)法,將復(fù)數(shù)的代數(shù)、幾何、向量及三角表示與實數(shù)、三角、平面幾何和解析幾何的相關(guān)知識有機地聯(lián)系在一起,加深了對復(fù)數(shù)基礎(chǔ)知識、基本運算方法。教師有目的、有意識地引導(dǎo)學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”的本質(zhì)中探究“變”的規(guī)律,學(xué)生的學(xué)習(xí)不在停留于表面,而是自覺地透過現(xiàn)象看本質(zhì),對所學(xué)的知識融會貫通,形成新的知識鏈。學(xué)生通過多次的漸進式的拓展訓(xùn)練,在不斷探索解題捷徑的過程中,使思維廣闊性得到不斷發(fā)展,讓學(xué)生在無窮的變化中領(lǐng)略數(shù)學(xué)的魅力,在美妙的演變中體會數(shù)學(xué)的樂趣,并逐步成為學(xué)生的自覺行為,提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
問題報告 問題式教學(xué)設(shè)計 問題引領(lǐng)式教學(xué) 問題式教學(xué)法 問題式教學(xué) 問題式探究教學(xué) 問題啟發(fā)式教學(xué) 問題設(shè)計論文 問題管理論文 問題學(xué)生論文 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀