浅谈如何引导学生提出有探究价值的化学问题

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文章编号：1005－6629(2008)01－0038－03中图分类号：G633.8 文献标识码：B

“普通高中化学课程标准(实验)”中有12处提到“科学探究能力”几个字样。而在发展学生科学探究能力的诸要素中，第一个要素就是“提出问题能力”。提出问题作为科学探究的重要环节受到高度重视。爱因斯坦曾指出：“提出一个问题往往比解决问题更重要，因为解决一个问题也许是一个数学上的或实验上的技能而已；而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。但不是学生提出的每个化学问题都具有探究价值，引导学生“能够发现和提出有探究价值的化学问题”，才是新课程所努力追求的。

1什么是有探究价值的化学问题

有探究价值的化学问题应该是能让全体学生都有所探究、有所体会、有所提高的问题，既要让基础差一点的学生走得进去，又要让基础一般的学生探得出来，还要让基础好一点的学生探个清楚明白。化学问题是否具有探究价值，或者探究价值的大小，还要从以下两个层面进行评判。

1.1从问题的提出层面看，一看提出问题时所调动的学生已有知识和经验的广度和深度。二看提出问题时学生思维的深刻性、广阔性、灵活性。三看所提出的问题给予学生想象空间的广阔程度。

1.2从问题的解答层面看，一看能否激发学生的探究兴趣；二看学生能否应用已有知识和条件，通过充分的思考和实验，在课堂规定的时间内把问题解决或基本解决；三看对发展学生科学探究方法的训练和探究意识的养成是否起到积极的作用。

2 提出问题应掌握的基本方法

学生最初提出的问题大多数是模仿的或是想当然的，要想让学生提出有探究价值的化学问题，教师首先应该教会学生如何提出问题。

2.1通过实例向学生讲解化学问题的结构，即疑项、指向项和应答域项。让学生明白化学问题有定向功能。在提出问题时，必须非常明确、具体地对化学问题的应答域加以限定，使问题的内容和范围清楚。例如，三氯化铁能跟哪些金属发生反应？这个问题的应答域就比较明确、具体。若该问题表述为三氯化铁能跟哪些物质发生反应？这个问题的应答域是个全域，因没有必要的限定，也无法让人解答。

2.2表述问题时要让学生抓住问题的实质。倘若学生提出的问题不明确，教师应抓住关键给予点拨，通过对问题的分析、修改、补充，使问题被尽可能准确、完整地表述出来。例如，在讲到浓HNO3与Cu的反应时，有学生问：“在浓HNO3与Cu的反应中，随着反应的进行，HNO3的质量不断减少，溶剂的质量不断增加，浓HNO3的浓度不断降低，是不是还有NO生成？”这是能抓住浓HNO3反应实质的问题。但若表述为：“在浓HNO3与Cu的反应中，浓HNO3能否全部和Cu发生反应生成NO2？”这样的提问不仅涉及反应实质，而且还涉及过量反应计算。

2.3 要用化学学科的专门符号和术语表述问题。对化学符号、化学术语、专业名词的应用要力求准确、规范、严格。例如：化学方程式2Na + 2H2O＝2NaOH+H2，应该表述为：钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气；而不能表述为：钠加水等于氢氧化钠加氢气，也不能像拼读英语单词那样拼读化学式。

3 提出有探究价值的化学问题应遵循的基本原则

提出有探究价值的化学问题可以贯穿在解题、实验、实践、课堂教学中的各个环节，但都必须遵循一定的原则。

3.1 相关性原则

化学问题要符合学生自身现有的能力、知识水平等实际情况，问题的内容应是自己熟悉的或与自己所学习的知识、所接触的生活环境相贴近。

案例1：

问题：自2007年5月2日起，太湖水质严重恶化，导致无锡部分地区自来水发臭，无法饮用。那么，是什么原因导致水体污染呢？

案例分析：

因为涉及的概念多，如溶解氧、生物耗氧量（BOD）和化学耗氧量（COD）等概念，这个问题若无相关背景材料，学生以他们现有的知识水平，根本无从探究。这个问题的解决还需要让学生理解水中有机物等污染物质降解时需要氧气，再结合生物中的水藻光合作用和呼吸作用的条件，才能找到为何太湖蓝藻泛滥成灾，进而得出水污染的原因。该问题不符合学生实际情况，因为有过多的背景知识要让学生掌握。

3.2科学性原则

化学问题必须措词科学严谨，要使用化学符号、化学术语、专用名词来规范表述；表述的内容也必须准确、真实地反映客观事实，符合现代科学技术水平。

案例2：

问题：无论是固体碘单质还是碘蒸气，均能使淀粉溶液变蓝色。这一现象是不是说明同种分子其化学性质也相同呢？

案例分析：

直链淀粉并不是线性分子，而是通过分子内的氢键将链卷曲成螺旋状。直链淀粉遇碘显蓝色，碘与淀粉之间并不是形成了化学键，而是碘分子进入了螺旋当中的空隙，与淀粉之间借助范德华力连在一起形成了一种复合物，从而使碘改变了原有的颜色，并非是化学变化。一个物理变化怎么会表现出化学性质呢？显然，该问题虽具有探究价值，但在内容和表述方面违背了科学性原则。

3.3 可行性原则

化学问题应该是学生根据自身现有的认知水平和学校现有条件，通过自己的研究、探索和创新，能得以解决的问题。

案例3：

问题1：如何制取不含Fe3+的Fe(OH)2沉淀？

问题2：如何消除水中O2的影响？

问题3：如何使反应体系减少跟空气中的O2接触？

案例分析：

三个问题实际上是反应条件控制问题，只要通过分析，事先确定好探究方案（如：① 增大FeSO4溶液和NaOH溶液的浓度；②严格检验FeSO4溶液中是否含有Fe3+；③蒸馏水要经加热煮沸，除去O2后再配制NaOH溶液；④反应过程的各步操作要迅速连贯，尽量减少空气中O2对本实验的影响），严格按照方案探究，就能够得到白色的 Fe(OH)2 沉淀。该探究操作性强，符合可行性原则。

3.4价值性原则

化学问题一定要满足学生科学探究能力发展的需要，能促进学生文化知识水平的发展和科学素养的提高，最好有一定的创造价值和社会价值。

案例4：

问题1：Cl2能否溶解于水中？

问题2：Cl2能否溶解于其他溶剂（如：酒精、CCl4、氯仿和丙酮）中？

案例分析：

问题1对于学生来说，由于学生在日常生活中已经有将Cl2用于自来水杀菌、消毒方面的生活经验，因而，这一问题过易，不具有探究价值。

问题2属于扩展性化学实验问题。对于问题中所涉及的溶剂，如果用酒精、CCl4等常见溶剂，对所有学生都有探究价值；如果要用氯仿、丙酮等不太常用的溶剂，那么这个问题，对于某些学校的学生来说，就不具有探究价值。

3.5简约性原则

化学问题应是采用简单的方法和手段，如上网查阅资料，翻阅工具书或进行化学实验等，并利用已有知识，能在较短时间内给予解决的问题。

案例5：

问题1：CO32-和HCO3-谁结合H+的能力强？

问题2：CO2气体的过度排放对全球气候变暖有多大程度的影响？

案例分析：

问题1是一个具有探究价值的问题。对问题进行分析后得知：CO32－与H+的反应是分步进行的：CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=H2O+CO2，故在碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液里滴加盐酸，若CO32-结合H+能力强，则不会马上产生气泡，若HCO3-结合H+能力强，则马上会有气泡产生。按上述想法进行实验设计，很容易在较短的时间内得出正确的结论。

问题2的提出就超出了学校所能提供的方法和手段，违背了简约性原则，尽管问题很好，但对学生的科学探究能力的发展只具有潜在的探究价值，而不具有现实的探究价值。

3.6开放性原则

化学问题不能只有一个现成的答案，要具有开放性，能激励学生的探究欲望，有利于学生的学习迁移、实践能力和创新精神的培养。

案例6：

问题：催化剂对过氧化氢分解反应速率有何影响？

案例分析：

该问题就具有开放性。催化剂对反应速率的影响是学生初中化学学习过的知识，但不同的催化剂对反应速率有不同程度的影响又是学生未知的。因此，学生在寻找不同催化剂进行实验探究的过程中，既实现了知识的迁移，又培养了实践能力和创新精神。若问题改成：MnO2对过氧化氢分解反应速率有何影响？就不如原问题更能体现开放性原则。

总之，引导学生提出有探究价值的化学问题是培养学生学习兴趣、激发学生创新潜能、提高学生科学素养、发展学生科学探究能力的需要。理应引起广大化学教师的高度重视。

参考文献：

[1]周春英.化学问题的分类与“问题教学法”的灵活实施[J].化学教学,2001. (6):19～20.

[2]郑长龙等.化学实验教学新视野[M].高等教育出版社,2004.6.

[3]刘知新.化学教学论[M].高等教育出版社,2003.6.

注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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