第三节 设问拨疑,超越自我

北京第八十中学 吴卫东

一 不设问的课堂教学

假如在我任教的头十年,我会矢口否定自己的课堂教学不设问。现在回头反思,尤其是自己真正体验到课堂提问的奇妙,才会惊讶地发现,原来自己在现行的评估制度中颇受肯定,家长又因你能帮学生考好而认同你的教学过程,居然会存在课堂上几乎不设问的教学盲点。

这当然不是否定,我们的学科课程和教材大都是在环环相扣的提问和解答过程中建构知识体系,而是说,只有当自己能提出一定深度的问题极大激活学生思维的时候,才算真正有了自己的设问拨疑,你才会感受到教学专业上的一种自我超越。意识到这一点,是经过了自己漫长的摸索。

记得入职初在一所普通中学里,当我根据自己对教材的理解和几本教学参考书及高考试题来指导备课,当自己自信地站在讲台上,口若悬河滔滔不绝地将准备好的化学知识灌输给学生时,当看着他们在课堂上听讲、记笔记时,确实陶醉于自己能把知识十分清楚地讲述给学生,沉醉于能把一道题用两种或几种方法解出来,把自己认为的知识难点很详细地分析给学生听,也很自信自己还算擅长透彻地精讲。曾经认为课就应该很流畅地完成,如果学生有疑问留下或有新问题产生,则肯定是自己没有讲清楚或备课不充分。偶尔也会在课堂提问,但很多是自问自答,或只让学生作简单的判断,遇到不懂、不爱学的学生也经常着急,却极少真正潜心钻研课堂的设问拨疑。

这样一种教学,在把提高学生高考成绩当成教学的唯一目标的问责制度下,几乎不会受到质疑,毕竟要提高纸笔测验的考试成绩,用稳妥的精讲多练是比较见效的。转眼离开大学校门十年了,教过的高中学生已经有三届了。对于以高考为中心的教学方式日益熟悉起来,自己也已经任教重点中学,成为市骨干教师。是随波卷入社会上走俏的应试市场需求中,还是在教学上寻找超越自我的新的突破点,我的专业成长也处于关键的十字路口。

二 初涉问题,易放难收

有时回忆几年来上课的情境,一个问题始终让我困惑:为什么有的课上得自己和学生都很兴奋,学生参与课堂学习的积极性很高,有的课连自己回忆起来都觉得没意思?是课堂的教学形式跳不出不同教学内容特点的制约,还是存在待开垦的教学创新空间?

一次偶然的机会,使我有机会参加到教育部面向21世纪基础教育课程改革计划重大项目“初、高中化学课程标准研制及教学改革”的子课题“初中化学新课程及教材实验研究”课题组的研究,与专家和其他老师一起备课,专家的指导和同行的帮助,使我发现原来上课可以有很多方式,课是需要“设计”而不仅仅是以前理解的“备课”,于是尝试用设计课来代替备课。

显然课堂提问是设计重点。通过问题引领、回答和再思考,将学生引入到课堂教学,是激发学生参与课堂教学的有效策略之一。下面两个案例可以比较典型地代表我初步用问题引导学生开放探究的尝试。

金属的化学性质探究

初三在讲“金属和金属矿物”时,我首先提出研究的课题:“关于金属你们想探究哪些相关问题?”使我想不到的是,学生提出七十多个关于探究金属的问题。为了使探究的问题更具针对性,使问题集中在我们可以探究到的范围之内,我指导学生将提出的问题进一步筛选,使探究的主题锁定在:

1.金属有哪些特性?有哪些主要的化学性质?铁生锈的条件是什么?

2.了解自然界中金属以什么形式分布在矿物质里,常见的金属矿物都有哪些?

3.怎样从金属矿物里提炼出金属单质?

4.怎样炼铁、炼钢。如果你是设计钢铁厂工程师,你要考虑哪些问题?

5.什么是合金?铁合金有哪些的种类和特性?

6.常见的金属有哪些?各有什么用途?为什么自然界中含量多的金属并不是最早被人类利用?

7.金属元素与人体健康。

学生根据自己的兴趣选择探究问题(其中第1课题是必做),自愿结合成四人小组,选出课题组组长,教师先培训组长,在组长的带领下,小组同学课下讨论所研究课题的具体内容,明确本组研究的目的,将以什么方式去研究,如果是实验探究,需要实验室提供什么仪器和药品,由组长汇总写出探究金属的问题报告。教师预先思考:每个探究课题学生可能提出的问题,可能遇到的困难,学生在哪个环节需要得到教师的帮助,要从探究的问题中提炼出哪些知识进行强化学习,怎样与实验室合作等问题,及时为学生提供帮助。

小组活动开始了,除了提醒学生们询问家长铁生锈的生活体验,观察社区里的金属是怎样防护的,更注重引导学生对铁生锈的条件提出假设,优选出一些有创意的实验设计,利用午休时间在实验室实施自己的设计方案,在各种各样的条件下探索铁生锈的原因,将实验装置带回教室观察,教师发给学生实验记录单,详细记录实验现象,学生时常主动和老师讨论……

一周后,学生们列出了一张表,记录下铁生锈的情况。还有的学生建议在以下不同条件下,探究铁生锈条件:

(1)铁、纯氧(净化)和水;(2)铁、纯氧(净化);(3)铁和加热了的水;(4)铁、空气和水;(5)铁在真空中;(6)铁在烘干的空气里。

学生们还设计了一系列的密封方案,对铁生锈的实验的设计还意犹未尽。

对金属的实验探究课终于开始了,他们各显其能,对常见金属的性质做了全面的探究。

在探究金属的导热性时,同学列举了好几种方法:(1)取相同长度的铁丝、铝丝、铜丝分别放在酒精灯上加热,记录时间,在另一端用手感觉哪根变热的速度快;(2)方法同上,换用温度计测量温度;(3)将上述三根金属丝同时放在酒精灯火焰上加热,在另一端用温度计测量温度,看哪根变热的速度快。学生能自觉地将对比实验的一些基本思想运用到实验中,对不够严密的其他实验设计提出自己的意见。

在探究金属的化学性质时,同学们首先对自己设计的金属腐蚀实验进行汇报交流,学生认为金属可以与空气中的氧气反应,使金属生锈,对金属的使用极为不利,此时教师并没有马上指出学生的问题,而是按照他们的想法写出了铁和氧气反应的方程式。在探究金属与酸反应时,学生作了镁、铝、铁、铜与盐酸反应的实验,察觉到金属与酸反应是放出热量的,但是一部分学生说与酸反应的剧烈程度为: 镁铝铁铜(不反应),而另一部分同学说他们的实验结果是:镁铁铝铜(不反应),不同的结果引起学生的争论,于是教师建议:让两部分学生各自汇报实验操作过程。原来,在用铝与酸反应时,结论是“铝铁”的学生用砂纸打磨了铝表面,而结论是“铁铝”的同学未用砂纸打磨铝表面,在教师追问了为什么要用砂纸打磨铝表面时,学生认为铝表面可能会有某些物质(可能是氧化铝),这时,连刚才实验结果为“铁铝”的同学也认识到自己实验中的问题,同时佩服其他同学设计实验的科学性和严密性,原来氧化铝可以减缓酸与铝的反应。这样,学生自然意识到先前认为的氧化反应让金属生锈不利的观点有欠缺,指出:“氧化铝可以阻止铝与酸的反应,所以金属被腐蚀并不一定是坏事,它有可能阻止金属继续被腐蚀。”

探究物质微粒间的空隙

在讨论微粒之间有无空隙时,我让学生根据自己的想象和理解画图表示出气、液、固三种状态物质是怎样由微粒构成的。学生画出各种各样的图形,有把微粒画成圆形、方形,还有带棱角的;微粒有挤在一起的,有间隔较大的。把原子画成方形的学生,认为方形的微粒之间没有空隙,圆形的微粒之间才有空隙。对于空隙问题,学生们争论不休,甚至有学生说:气态物质的微粒间有空隙,固体、**的没有空隙。就这些问题学生提议:让持不同观点的学生寻找证据,验证各自的假说。于是学生们用针管设计一组实验,他们分别抽取相同体积的空气、水、空气和水,做压缩实验,他们发现水很难被挤压,而空气比空气和水的混合体更易被压缩。这时一个学生得意地说:“事实说明,构成**的微粒之间没有空隙,气体的才有空隙。”马上有学生反驳说:“空气和水的混合体被压缩,体积变小的原因是空气被挤压到水里,就像汽水中充入二氧化碳一样,如果水分子间没有间隔,气体就不能进到水中,所以构成**物质的微粒间也有间隔,只不过间隔较小而已。”刚才那个同学挑衅地说:“我看不见空气进到水中,请你拿出证据来。”顿时全班同学的争论达到**,有人建议把KMnO4固体放入水中,实验中大家看到紫色物质逐渐向水中散去,顷刻间学生们大彻大悟,异口同声地说:“构成物质的微粒之间都有空隙。”同学们的争论使问题获得清晰的线索和深刻的理解。学生对问题的分析准确与否暂且不论,从他们的每一个问答中都显示出学生的创造力、良好的资质和素养,他们的天赋和潜能都凝固在学习活动中和探究的结果上。探究式学习营造的是一种开放性、浸润性、积极互动的学习氛围,使学生彻底摆脱了获取知识时的惰性,增强了知识的弹性,促进知识的远迁移。如:在上述实验中,还有学生发现,挤压空气放开手后,活塞弹回原来的位置;将活塞向外拉,再放手,活塞又回到原来的位置。由此又引发了新内容的学习和争辩。

几节课下来,课上学生的兴趣都很高,连平时最调皮和学习积极性差的同学也十分投入,课堂气氛活跃热烈,学生的思维非常发散,表现出很强的创造性和参与性,甚至有时学生提的问题还会引着教师的教学走,导致课时紧张。初步的课堂面貌改变,让我感觉既兴奋又新鲜,感叹教学设计中问题引导的开放探究为课堂教学带来的活力,但在几次考试中,这些班级学生的成绩都不理想,学生反映出对学科知识掌握不准,化学用语表述不清等问题。

这引起我的反思,难道放手激活学生思维开放探究,就会导致众口所矢的课堂表面的轰轰烈烈、热热闹闹吗?就必定会影响基础知识的掌握吗?我感到中学化学教学要冲破只针对中考、高考的束缚,就一定要面对以问题引导开放探究易放难收的挑战。中学学科教学既要保证学科知识和技能得以传授,又要保证学生其他能力得以最大限度的提升。如何使得中学化学课堂提问既能驱动学生参与课堂活动,又要落实学科知识和技能的掌握,还要能体现学生在相应的活动中使能力得到发展。可是当时我除了对学科能力如观察能力、实验能力略知一二以外,对在中学化学课堂教学中,学生究竟需要发展什么能力并不十分了解。

三 设问拨疑,激活多元才能

在我们现行的教育制度下探索以课堂提问激活学生思维,其前提是要保证不影响学生考试成绩。对此,近几年的探索主要有两个方面。

1.结合学情设问拨疑,培养学生多元才能

在我探索如何能使鱼和熊掌兼得的过程中,对我影响最大的,是我负责的北京市“十五”市级课题“化学实验教学对中学生进行创造性思维测试与评价方案”的研究。研究期间,泰勒的发展多元才能的创造性思维教学模式给了我很大的启发,其基本假设是:几乎所有的学生都具有某种才能。这些才能包括:(1)创造的才能。(2)作决定的才能。(3)计划的才能。(4)预测的能力。(5)沟通的才能。(6)思维的才能。[1]

同时,在课题研究时发现,课堂提出的问题是刺激学生创造性思维的源泉,评价是促进学生交流激励学生不断修正自己思维的一种手段。教师结合学情提出好的课堂问题链,需要学生认真思考和交流,有利于学生多元才能的发展。这些理论思考,使我有意识地将课堂提问设计指向引导学生发挥多元才能。

在初三和高一学习化学时,学生一般认为酸溶液显酸性,碱溶液显碱性,盐溶液一般显中性,但是初三时学到的纯碱溶液却显碱性,高一做到Na与硫酸铜溶液实验时又让他们知道硫酸铜溶液显酸性,这些事实对学生的观念会产生冲击,只不过没有机会系统研究。于是在讲“盐类水解”时,我有意放大这种矛盾,根据教学目标的要求,设计了一系列实验,并附设了一系列问题,把它们编成“学生课堂活动记录表”发给学生,引导学生思维和课堂教学的进行。“学生课堂活动记录表”设计如下:

通过对实验的总结、实验数据的分析和与同学的交流,学生初步掌握了什么样的盐类可以发生水解、如何判断盐溶液的酸碱性、影响盐类水解的因素等知识和技能。由于设计了系统的实验和教学提问,使学生在学习本节内容经历了具体到抽象、感性到理性的认识过程,在问题引导和评价机制的监督下,学生积极地思维,在解答问题的同时建立知识系统。

同时,教学设计也为培养多元才能提供了空间。推断盐溶液的酸、碱性过程中融入了对学生的预测能力的培养,在学生讨论、推断结论的过程中,融入了对学生作决定才能、沟通才能、思维才能的培养,在用实验药品设计实验探索温度改变对水解影响程度过程中,融入了对学生创造的才能、计划的才能的培养,使学生在上课过程中敢想、敢说,乐于动手实践,形成结论,使得学科知识和技能得以落实,能力得到全面提升。

上述课堂提问设计也提供了不同层次学生充分参与的机会。现实中,同样的一个问题对于不同水平的学生,思维容量会有相当大的差异。比如我们通常说的代培班和艺术特长班,重点在激趣,对于普通班旨在启思,对于理科实验班旨在激发探究热情,如果针对性的设问颠倒对象使用,对于学生来说,或者是问题思维容量太大,无从下手,或者是问题过于简单,毫无思维容量可言。

课堂思维容量的加大,课堂设疑的广度和深度必有所增,这就需要教师在认真研究学情的基础上精心设疑,避免过于跳跃造成学生思维障碍,也避免过于简单缩小了学生探索创新的空间。

2.运用高思维容量问题,整合基础知识和技能

精心设计高思维容量的问题,能调动学生综合运用多种基础知识和学习技能推导结论。高思维容量问题一般需要学生连续缜密的思维和推理,在解决问题的过程中,学生随着问题的指向,不断地调用各种相关知识,梳理和整合,将零散的知识系统化、体系化。例如:

在学完“物质结构和化学键”后,为帮助学生从宏观认识化学反应上升到微观认识化学反应,我设置了一个常见的化学反应,要求学生从微观角度解释氢气和氧气反应的过程。问题提出后,学生思考讨论后认为:氢分子和氧分子中化学键断裂后形成水分子。很显然,学生仅从刚学习到的比较熟悉的化学键的角度认识反应,并不深刻。实际上,这部分包括初三学过的分子运动论、碰撞理论,即分子拆开原子需吸收能量,原子形成分子要放出能量。能量之间的关系必须搞得很透彻才能解释。于是我追问:“氢分子和氧分子中化学键为什么会断裂?这个过程有能量放出,你怎么解释?”,将高思维容量问题分解。于是学生围绕着以上的问题又展开讨论,最后学生运用分子运动论、碰撞理论、能量变化、化学键等知识得出结论:在物质反应过程中,微粒经历了动(分子不断运动)→碰(分子发生碰撞)→破(化学键断裂,形成原子,吸收能量)→立(原子重新结合成分子,释放能量)四个阶段。

对问题的设计,要求教师精通教材、熟悉知识脉络,不断用心思考,揣摩学生的心理特征。好的问题设计还需要教师闪现创新灵感,驾驭课堂提问艺术的过程,就是教师进行创新教学实践的过程。