论化学作业设计中学生问题意识的培养
2019-11-13 12:19:00    点击：

化学作业是课堂或课后用于巩固学生所学知识的一个重要载体，设计符合学生实际和教学需求的化学作业，是提高化学教学效果的关键手段。问题意识是近些年出现的一个教育理念，其目标在于培养学生发现问题、解决问题的能力，促使学生在教学活动中占据主体地位，加强教学。
一、在化学作业中融入生活素材,引导学生问题意识形成
生活素材是一种十分常见的教学资源，其和学生的实际生活具有紧密联系，对这些资源加以巧妙利用，可以起到十分显著的教学效果。在作业设计中，教师就可以挖掘日常生活中的可用素材，将其转化为化学作业，用于引导学生问题意识形成。挖掘生活素材就需要教师对生活素材进行全面的剖析，找出其和化学作业的契合点，以此作为作业设计的核心，围绕其展开知识构建。
例如，食盐是生活中十分常见的调味料，其包装上都标注了“加碘食盐”这一标志。除此之外，还有配料表、使用方法、制造厂商和制造日期等内容。根据这一生活素材，教师就可以设计一系列的化学作业。(1)写出配料表中碘酸钾的化学式，并计算出碘酸钾分子质量，根据化学式组成，判断碘酸钾中碘元素的化合价是多少，碘元素的质量分数又是多少，如何检测加碘盐中碘元素的含量等。(2)食盐包装上写明了保存方法为密封、防潮和避光。根据这一说明，判断碘酸钾的化学性质是否稳定，并说明理由，以及其具体的保存方式。通过这些融入生活素材的作业，可以激发学生积极探究的问题意识，使其在日常生活中养成善于发问的习惯，进而实现化学学习质量的上升。
二、在化学作业中加入认知冲突,强化学生问题意识
认知冲突在作业设计中可以对学生的问题意识起到显著的强化作用，其表述的知识点和学生的常规认识存在冲突矛盾，能够加强学生自主分析问题的能力。强化问题意识一般可以通过三个环节进行，首先是抛出问题，引发学生对问题的关注。其次是引导学生分析问题，通过比较辩证使学生深刻认识到问题的实质。最后是激发学生自主提出问题，树立强烈的问题意识。
例如，在讲解“化学平衡”这一部分内容时，教师可以先提出这样一个问题：能否利用Na+KCl=NaCl+K这一反应来制钾？这个问题很显然与学生现有认知结构中的金属活动顺序相矛盾。教师可以在此留下悬念，学生在学习了化学平衡的知识后便会知道，是可以利用Na+KCl=NaCl+K这一反应来制取金属钾的。在设计化学作业时，教师可以根据教材内容，选取合适的点来设置认知冲突，激发学生的问题意识。
三、在化学作业中加入开放性问题，提升学生的问题意识
开放性的化学问题可以给学生创造广阔的思维空间，让学生在探索问题的过程中养成发现问题、解决问题的习惯，进而形成一种能力。因此，在化学作业设计中，加入一些开放性的问题，不仅可以激发学生的兴趣，更有助于培养学生的问题意识。
比如，二氧化碳是人体呼出的废气，对人体功能具有抑制作用。在北方农村地区，时常发生人进入地窖后窒息身亡的事故。基于此，教师可以提出一个探究地窖二氧化碳浓度和分布规律的开放性作业。为了解决这一问题，需要解决三个问题，（1）如何在地窖中进行取样？（2）如何测定所取样本中的二氧化碳含量？（3）如何明确表现地窖内部二氧化碳分布规律？通过这三个问题，学生可以结合学过的化学知识展开讨论，就气体取样、含量测定和规律分析等环节得出具体的操作步骤。经过这一开放性问题的完整解决环节，可以有效提升学生的问题意识。在化学作业中加入这种实践性的作业，不仅可以提升学生的问题意识，更可以强化学生的动手能力，实现学生化学能力全面提升。
此外，设置开放型的问题，还应当注意问题的梯度性。高中化学作业可以分为三个梯度，第一是简单的，第二是具有综合性的，第三是具有创造性的。学生如果感到作业困难，教师可以先从第一梯度着手，再逐渐加深作业练习的难度，从而提高学生化学能力。例如，“氯气溶于水属于可逆反应。（1）请写出氯气和水反应的化学式。（2）请写出氯水中能产生电离的物质的电离方程式。（3）请设计一个实验方案，使得氯气和水反应的化学平衡能朝着正反应的方向移动。”这样的开放性问题具有梯度性，学生可以自主选择自己合适的梯度进行练习。
四、在化学作业中融入历史背景，加强学生的问题意识
化学是一门经过长时间发展的学科，不少知识的出现、形成和发展都经历了漫长的历程。因此，在作业设计中，融入化学知识的历史背景，不但可以激发学生的问题意识，有助于问题意识的培养，还能进一步启发学生的科学研究精神，提高学生的人文素养，从而达到教书育人的目的。
比如，区别酸碱溶液的常规手段是滴入试剂，观察其颜色变化，而该部分知识的形成，可以追溯至很久以前。罗伯特波伊尔是著名的化学家，在一次实验过程中，其将盐酸倾洒在了紫罗兰花上，不久之后，紫罗兰花瓣上出现不少红色的斑点。波伊尔对这个现象十分好奇，通过实验进行多次验证之后，得出了相关结论。教师在设计这部分知识的时候，就可以引入这一历史背景，向学生讲述这位化学家的故事，以此作为作业和问题的基础，设计出酸碱辨析和石蕊试液性质的相关题目，激发学生的问题意识。不仅如此，教师还可以根据历史背景展开相关知识的探讨，从更深层次的角度设计化学作业，以便将石蕊试液的用途延展开来，使学生对相关知识形成全面的认识和掌握。
五、在化学作业中结合化学实验，加强学生的问题意识
实验是高中化学中的一个重要构成部分，其不仅仅是教学内容的组成单元，而是和理论知识具有直接关系的重要环节，对理论知识具有强力的支撑作用。通过化学实验，不仅可以对相关的化学现象进行反映，更可以透过化学现象，深入化学实验的本质，对其中的原理知识形成深入了解，进而不断提升学生的化学水平。所以，在设计化学作业的时候，就可以结合化学实验，以此加强学生的问题意识。
例如：“PbO₂的制备及作氧化剂的实验条件探索” ，告诉学生实验原理：在碱性介质中，H₂O₂可将Pb(II)氧化成PbO₂；在酸性介质中，PbO₂是氧化剂，又可将Mn²⁺离子氧化成MnO₄^-离子。实验内容及要求：从2滴0.1mol.L^-Pb(NO₃)₂溶液出发，自己通过实验摸出制备PbO₂和PbO₂将Mn²⁺离子氧化成MnO₄^-离子的可行性实验方案。要求写出实验步骤、每步所用试剂及浓度和用量、采用的操作及原因。提供的药品：HCl(6mol.L^-)、HNO₃(6mol.L^-)、NaOH(2mol.L^-,6mol.L^-)、Pb(NO₃)₂(0.1mol.L^-)、Mn(NO₃)₂(0.1mol.L^-)、H₂O₂（3%）。学生做这个实验都比较高兴，因为根据实验原理，很容易就设计出实验方案，认为两步即可完成。但往往事与愿违，最后需要检查的紫红色现象总是出不来。这貌似简单的实验隐藏着一些问题：①在碱性介质中，H₂O₂将Pb(II)氧化成PbO₂后，所得的PbO₂沉淀必须水洗，否则沉淀表面可能吸附有未反应完的H₂O₂（既有氧化性又有还原性），在第二步反应中，一旦酸化，PbO₂就会与H₂O₂（其还原性较Mn²⁺强）反应，而观察不到紫红色；②Mn²⁺离子必须稀释，因为Mn²⁺离子过量会与生成的离子反应而观察不到紫红色；③第二步反应酸化只能用HNO₃，而不能用HCl（在实验时有意识提供该药品，诱导学生出错），若用HCl酸化，PbO₂就会与Cl^-（其还原性较Mn²⁺强）反应，而观察不到紫红色实验“NaBiO₃的制备及做氧化剂的实验条件探索”也存在着类似的问题。因此，教师日常教学时，注重培养学生带着问题做实验，在设计化学作业时，有意识地结合化学实验，加强学生的问题意识。
问题意识的培养是提升教学效率、优化教学成果的关键环节。在化学作业设计中，教师应该明确问题意识的重要性，并将生活素材、认知冲突、历史背景等因素融入到作业当中，通过化学作业实现对学生问题意识的培养。