课题研究创设问题情境初中化学问题意识.doc

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1、课题摘要：新课程极力推广创设问题情的境教学模式，实施的关键在于问题情境的创设，通过创设问题情境使整个教学以培养学生自主提出问题、分析问题、解决问题能力为出发点，化学作为一门自然科学，在学生问题解决能力的培养中起着不可替代的重要作用。本课题想着重研究在初中化学课堂教学中创设符合教学内容和学生特点的问题情境的原则和方法，从而激发学生进入学习、活动状态，以促进知识的建构，以及知识、技能和体验的连接。 一、课题背景及界定1、课题的研究背景新课程改革的亮点之一是学生学习方式的改变，即学生由被动接受式学习向主动探究式学习的转变，而这种转变就是建立在学生对化学问题探究解决的过程之中，但是受到中考的限制，初中

2、化学又只在初三开设，所以日常的课堂教学依然重视的是知识的传授，轻视学生的问题意识，使得学生很少提问题、不善于提问题、很难提出有价值的问题，从而抹杀了学生的个性和特长的发展。面对这种严峻的挑战，为了使自己的教学方式适应学生学习方式的变化，同时也为学生在高中阶段学习化学打下必备的基础，激发学生学习化学的兴趣和热情，培养学生较强的问题意识，能够发现、提出有价值的问题，创设丰富的问题情境是帮助实现这一目标的一种有效的教学手段。2、课题的界定现代认知心理学认为，问题情境是指个人自己觉察到的一种“有目的但不知如何达到的心理困境”，1问题情境就是一种心理状态，一种当学生接触到的学习内容及其原有认知水平的不和

3、谐、不平衡时，学生对疑难问题继续解决的心理状态。学生要摆脱这种处境，就必须进行创造性的活动，运用各种能用的方法解决所遇到的问题，从而使学生的问题性思维获得富有成效的发展，继而培养学生的问题意识，所以对于教师而言问题情境的创设是培养学生问题解决能力的第一步，也是最关键的一步。初中化学是化学教育的启蒙阶段，也是人类传承化学科学知识的第一步，要从21世纪公民的科学素养和社会需要出发，提供给学生最基本的化学知识、技能、方法和必要的教学资源，本课题着重研究在初中化学课堂教学中创设符合教学内容和学生特点的问题情境的原则和方法，从而激发学生进入学习、活动状态，以促进知识的建构，以及知识、技能和体验的连接。二

4、、理论依据及意义1、课题研究的理论依据（1）脑科学发展依据：脑科学的研究表明，人的大脑的功能，左右两个半球既有分工又有合作，大脑左半球是掌管逻辑、理性和分析的思维，包括言语的活动；而右半球则负责直觉、创造力和想象力，包括情感的活动。传统意义上的知识学习主要是大脑左半球的活动，而在问题情境中的学习，是让学生先感受后用语言表达，或边体验边促使内部语言的积极活动。感受时，大脑右半球兴奋、接受，表达时左半球兴奋。这样大脑交替兴奋、抑制或同时兴奋协同工作，大大挖掘了大脑的潜在能力，因此，在问题情境中的学习比传统的注入式学习有明显的效果2。（2）建构主义学习理论：建构主义理论认为，知识不是通过教师传授得到

5、，而是学习者在一定的情境下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，去解决客观世界中的一些问题而获得，因此学习只有在真实世界的情境中，才能更为有效。学生的学习环境由情境、协作、会话和意义建构四个要素构成，情境是意义建构的基本条件，师生、生生之间的协作及会话是意义建构的核心环节，意义建构则是学习的目的。这样，教师就应该重视个人及情境之间的相互依赖性，让学生在真实的环境背景中，通过目标定向的活动来学习知识及获得技能。（3）奥苏贝尔的认知一同化学习理论：奥苏贝尔(DPAusubel)是意义学习论的创始人。他认为，在学校情境中，学生学习的书本知识绝大多数是有意义的接受学习。在教学中

6、，要结合教学内容和学生头脑中己有的知识，采用恰当的教学原则和教学策略，通过创设一些及当前所学知识有关的问题情境，激发学生对学习新知识的心向，使学生的学习尽量为有意义学习，让学生通过对自己原有的认知结构的改造和重组，完成对新知识的同化过程。并通过创设问题情境，使学生能在类似的情境中应用新知识，实现认知结构的有效迁移。（4）情境认知和情境学习理论：情境认知和情境学习理论是一种能提供有意义学习并促进知识向真实生活情境转化的学习理论。情境认知强调，知识必须在真实的情境中呈现，以激发学习者的认知需要；同时，学习还需要社会性的交互作用及合作。情境学习观点的支持者并不反对教授一般的技能，并使之迁移到多种情境

7、中去。但更强调在具体情境中教授知识和技能，强调知识必须在一定的背景中学习。2、课题研究的意义（1）积极创设问题情境使学生不是单纯的形成知识，而是形成认知策略。（2）在解决问题的过程中可以使学生形成自信及对紧张智慧活动感到喜悦和满足等的情绪、感情。（3）通过对学生问题意识的培养，使学生形成牢固的知识，并且教会学生逻辑的、科学的、创造性的思维。（4）为教师教学教研能力的发展提供平台。（5）研究过程中创设的大量问题情境素材为教师日常教学提供方便。综上所述，教师在化学教学中要结合学生已有的知识技能，对所要教给学生的知识，运用多种教具、媒体，采用多种方法和手段，创设合理的问题教学情境，使学生的学习活动和

8、教师的教学活动都在一定的情境中完成，这样的教学才是有效的。三、研究的过程及方法1、研究过程研究课题申报后，在西安市基础教育科研领导小组的悉心指导和铁一中校领导庆书记、杜全来主任的直接领导下，成立了由沙靖为负责人的课题研究小组。本课题实验研究从批准立项到2011年11月结束。研究的时间半年，中途无间断，研究过程经历了三个阶段：（1）准备阶段（2011.52011.6）学习理论，统一认识 形成课题研究方案从课题立项书下达后，课题组内老师学习研究相关理论，主要包括研究了国内外对创设问题情境进行教学研究的现状，并从CNKI的检索中，搜寻有关中学化学教学中及创设问题情境相关的文章，学习其他老师的教学经验

9、，大大提高了理论素养，以及进行教育科研的基本功，为更好的进行本课题研究奠定坚实的基础。（2）实施阶段（2011.72010.10）全体课题组成员分工，沙靖老师认真主持课题研究工作和管理工作，保证课题研究工作到位，不拖延，课题组成员各司其职，做好自己的工作，努力实现研究目标。7、8月暑假期间，制定调查问卷，8月底对学生实施问卷调查、数据统计等工作，保证资料充分齐全。9月和10月是我们的实践研究阶段，这一阶段我们根据教学内容将整理的问题情境运用于教学，进行教育实验。在此期间，我们在西安铁一中学做研究性实验，选择化学学习水平相当的2012级3班和4班学生，3班学生（62人）作为实验班，4班学生（61

10、人）作为对照班，所用教材均为科粤版初中化学教材且教学内容一致，对照班按常规教学方式进行教学，实验班运用本研究中的教学理念积极创设问题情境的方法设计教学活动，然后对两个班的化学学习成绩进行前测和后测，对实验班的学生学习化学的兴趣进行前测和后测。召开了学生座谈会。通过座谈了解了他们学习化学的收获、感受和对上课教师的教学建议，做到师生互动。这样做不仅能及时改进教学，而且也是本研究效果评价的需要。阶段性及时作好资料收集、教育心得、实践经验的归纳整理工作。（3）总结阶段（2011.11-2011.12）全面总结创设问题情境在日常教学中的运用情况，撰写课题工作总结。对实验结果进行全面总结，完成课题研究报告

11、，收集完善各种及课题有关的资料，将其分类归档，编辑课题成果集。2、研究方法文献分析法：通过查阅中国期刊全文数据库等网站，教育类期刊杂志学习研究相关理论，主要包括研究了国内外对创设问题情境进行教学研究的现状，搜寻有关中学化学教学中及创设问题情境相关的文章，为更好的进行本课题研究奠定坚实的基础。教育实验法：本课题应用教育实验法跟踪实验班和对比班的成绩变化，通过行动研究了解学生对知识掌握的准确度，通过对照实验研究该课题对提高教学质量的有效性。问卷调查法：本课题采用本方法评价实验班和对比班学生学习化学积极性的变化和学生问题意识的变化，从而了解学生在传统教学方式和创设问题情境教学模式下学习状态的变化情况

12、，为课题研究的成效提供数据参考。访谈法：本课题在实验后期，采用访谈法了解学生在化学学习过程中的感受。案例研究法：对研究过程出现的得失及时进行分析、总结，及时总结经验，吸取教训，对研究过程不断改进。四、研究结果及成效1、总结出初中化学教学中创设问题情境的原则问题情境的创设首先得考虑三个因素，即课堂教学的内容、思维动机和学生的知识能力水平，问题情境的创设必须以它们为基础。（1）指向性原则 一个好的情境创设，应该有明确的意图，学生应该能够从情境创设中明确地感觉到一种意境，这种意境可以把学生从纷繁的思绪中带入课堂需要的情景中来，使学生明明白白地知道自己要干什么，让情境创设为教学服务。它也是衡量一个情境

13、创设好坏的基本指标。【案例1】在学习物质的变化时，老师首先做这样一个实验：“喷雾写字”，即请一个同学在老师事先准备好的一张白纸上，用装有某种无色溶液的喷雾器向纸上喷雾，观察有什么现象发生？现象是纸上出现红色的字。学生们对这一现象感到非常神奇，老师乘势引导提问：同学们，由这个实验你们可以联想到哪些问题？学生提问（1）白纸上是否用什么化学药品写下了隐形字？喷壶里装有什么化学药品？（2）两种化学药品接触后发生了什么变化？大家迫切想知道这些问题的答案，好吧，那这节课就让我们来学习物质变化。此情景是有关物质的变化，在感官上给学生留下了深刻的印象，激起学生学习化学的兴趣，并引出了物质变化的知识，有一定的指

14、向性和激发性。（2）诱发性原则在创设情境时，一定要保证新设情境激起学生的认知冲突，启发学生的积极思考。因此创设问题情境时，最好要造成学生心理上的悬念，从而唤起学生的求知欲，激起学生的学习兴趣，将学生带入一种及问题有关的情境中，使他们产生积极思考的欲望。【案例2】在学习二氧化碳的性质一节时，老师没有从课本知识引入，而是运用flash动画的形式，介绍了一个关于“死狗洞”的故事，意大利有个那布勒斯山谷,狗只要进入山洞中就会突然死亡,而人却安然无恙.人们长期不得其解,认为洞中住着一个“屠狗妖”，后来科学家波曼尔来到山谷中并用燃着的火把接近地面，火把很快熄灭，他高兴地说，这“屠狗妖”不就是我们生活中常见

15、的一种气体吗？它不仅可以杀狗，还可以杀人呢。同学们想不想知道其中的原因呢？此时学生迫切想找到答案，思维处于高度集中状态，这样进入本节的学习，可以起到很好的学习效果。（3）建构式原则教师要注意从学生实际出发创设问题情境，发现学生未知及已知，浅知及深知的结合点，将学生在学科学习及生活实际碰撞中形成的矛盾问题带到一定的场景中，以寻求解决问题。这样的生活情境，符合学生已有的知识经验，有助于学生自主学习合作交流，便于营造师生互动，共同发展的学习氛围。【案例3】在学习二氧化碳的实验室制法时，教师并不按部就班逐一讲解，而是让学生先回忆氧气实验室制法的装置及收集方法的异同，然后提出几个问题让学生自己对比思考：

16、制二氧化碳的装置应该怎样装配仪器？进而根据其性质又应该怎样收集、验证等。这一系列问题的提出，是在学生原有的知识基础上进行的，具有连贯性，学生通过讨论能逐一得出结论，然后上台说出他们的实验设计方案，并亲自动手操作整个实验过程，让其余学生观察、补充，并鼓励创新设计。整节课，学习气氛十分活跃，学生既要动脑又要动手，在此教学情境中，学生带着问题去讨论，学习积极性高涨，思维活跃，最终学生运用旧知自主获得新知，达到主动学习的目的。（4）开放性原则开放性的问题情境，没有固定的正确答案。学生可以从不同的角度分析和回答问题，从而充分调动学生的主观能动性，有利于学生创新思维的培养。【案例4】在学习空气的成分一节时

17、，老师播放一段山川秀美的视频，引出我们的大自然山山水水如此秀美，在这一幅幅美丽的画面中还有一种我们看不见，也摸不着的物质，它就是空气。空气看不见也摸不着，你能用你能利用老师所提供的材料设计实验，证明空气的存在吗？（老师提供的材料有：注射器、塑料袋、扇子、打火机、盛有水的烧杯等等）学生通过生活经验和已有的物理化学知识能用多种方法完成。这一问题不仅具有很强的开放性，而且对学生思维的深刻性和发散性要求比较高。回答该题，学生运用了很多的方法，例如将注射器插入水中推柱塞看到水中有气泡出现；将塑料袋口朝下拉，塑料袋鼓起来；有同学突然说老师我能听到你说话，也能说明空气的存在（利用了物理上的声音的传播）等等，

18、充分体现了学生的想象力和创造力。（5）科学性原则要求教师通过情境要把问题问到“关节眼”上。即所提问题要反映“为什么这样提”。问题情景设计要充分暴露教材重点、难点、疑点和关键及知识的形成过程和框架结构。问题提出必须科学、正确、清晰 ,不能含糊其辞、模棱两可。2、总结出初中化学教学中创设问题情境的方法（1）通过化学实验创设问题情境化学是一门以实验为基础的学科，千变万化的实验现象，不仅能充分唤起学生的好奇心，还能开拓学生的创造思维和挖掘学生的创新潜能，使学生的创新意识增强。我们可以通过教师演示实验、学生分组实验、实验习题以及实验过程中的“意外”创设问题情境，挖掘实验的内涵及外延，创设有效问题情境，使

19、得实验不单纯是实验，而是成为学生建构知识和发展能力的桥梁。例如：在学习氧气的性质一节内容时，可通过创设如下情境引导学生一步一步地深入探究氧气的性质。情境一：收集有氧气的集气瓶和氧气钢瓶。情境二：身背氧气瓶，头戴呼吸面罩的潜水员，宇航员或登山运动员。情境三：鱼在水中安稳地咂嘴、游动。情境四：鱼塘或鱼缸正在用增氧的图片或录像。情境五：木炭、硫、铁丝、石蜡在氧气中燃烧的实验，以及日常生活中燃烧现象。在学习“二氧化碳及水反应”时，取三去试管分装少许石蕊试液，用一支作比较，向第二支试管中滴入稀硫酸，向第三支试管中通入二氧化碳气体，注意观察颜色变化，将第二支、第三支试管内所得溶液再加热，注意观察颜色变化。

20、（2）利用化学史实创设问题情境。化学可以给人以知识, 化学史更给人以智慧。 在化学教学过程中贯穿化学史,可以使教学不只局限于知识本身的静态结果,还可以追溯到它的来源和动态演变,揭示出反映在认识过程中的科学态度和科学思想, 我们可以通过生动有趣的小故事和科学家的科学精神、科学态度创设问题情境，使学生学到发展知识和运用知识的科学方法。例如：在学习“燃烧”时，可以介绍人类对火的发现和利用；在学习“置换反应”时，可以中国古代的“湿法炼铜”设计学习情境；在学习“金属的冶炼”时，可以介绍中国古代金属冶炼的成就和当代金属材料的开发利用。（3）利用社会、生活实际创设问题情境新课程特别强调课堂教学及生活的联系，

21、其实，在我们的日常生活中很多地方都涉及到相关的化学知识。根据生活和生产实际提出问题并创设实际问题情境可以使学生认识到化学学习的现实意义、认识到化学知识的价值。这样更容易激发学生的好奇心和兴趣，更能激发学生创新思维的发展。我们可以通过错误的生活概念、生产生活中需要解释的现象和问题创设问题情境，因此，我们要善于从实际生活中挖掘有关化学知识的素材，供创设情境使用。例如：在学习“溶液”时，可以联系日常生活，如“萝卜、马铃薯在水中洗”形成悬浊液，用肥皂洗油迹形成乳浊液，用汽油洗油渍形成溶液。在学习“物质组成的表示”时可以取许多日常生活中用到的药品，食品标签作为探究情景，并要求学生分析有关成分及其含量的意

22、义。在学习“酸碱盐”时，可以结合生活中一些小窍门创设探究学习情景，如“如何除去鱼胆的苦味”、“为什么有的馒头松而多孔”等。（4）通过直观教具和现代教育技术创设问题情境教师在进行新的化学知识教学前，可以让学生观察实物、模型、图表、幻灯片或看一段多媒体资料，以此激发学生学习兴趣，在对直观材料的感知中，创设情境，引起注意。随着电脑多媒体技术的不断发展，多媒体还可以形象地展示不可见的微观粒子、以动画的形式播放化学变化的全过程、模拟难以演示的化学实验、生动地介绍化工生产流程等等，给学生一种新奇、真切的感觉，使学生入情入境，同时也诱发了学生自主学习的兴趣。例如：以往在讲授微观粒子的特征时，学生总是很难及老

23、师同步进入相同的想象，使这部分内容变成了教学难点，现在，我们利用多媒体技术，使那些曾经令人困惑的微粒近在眼前，再将镜头回到宏观世界学生的思维在微观及宏观之间震荡，相关的问题很快就产生了。（5）利用学生意想不到的错误创设问题情境一切化学概念和化学规律仅就实质而言，都是化学思维的结果，它们的形成都离不开化学思维能力。在化学教学中，教师常可利用学生意想不到的错误多方面创设问题情境。我们可以通过习题中出现的错误结果、也可以是在分析、讨论过程中出现的错误的思维方法创设问题情境，在这种“错误”的问题情境中，学生的认识往往更深刻、更牢固，同时也培养和提高了学生的化学思维能力。有效的问题情境应是联系实际，注重

24、实用和实效性。教学中，教师应该深入地分析教材，结合学生的认知心理特点，创设恰当的问题情境，优化课堂结构，以激发学生自主探究的欲望，激活学生的思维活动，从而使学生学习的主动性和创造性得到极大的发挥，使新课标理念得以有效地落实。3、收集不同类型教学内容（基本概念和原理；元素及化合物；化学实验；化学计算；CTS）教学时适宜的问题情境，并进行整理归纳，并在组内进行交流共享，可以作为日常教学中教师备课的参考资料，这样既不影响整体的教学、又省却了老师的许多辛劳，而且在使用的过程中老师们对创设问题情境有更多的切身体会，会引发更多的好想法，使“问题情境”真正在中学化学教学中得到充分的应用，发挥其应有的作用。4

25、、教师的教学教研能力提高组内教师们运用创设问题情境的原则和方法应用于日常教学，并且在研究过程中积累了大量的针对不同教学内容的问题情境，并且根据自己的教学心得撰写了多篇教学设计和论文、反思随笔等，如沙靖老师的论文初中化学教学情境的创设及研究发表于2011年10月中学生数理化，另一篇论文初中化学教学中问题情境的创设方法已经通过中学生学习报的审核，将于12月份发表，沙靖老师还于2011年11月8日应广东科学出版社和渭南市教育局的邀请，赴渭南富平依据问题情境教学模式上了一节公开课，受到参会老师的一致好评，刘清慧老师的论文优化化学课堂教学-情境教学的探讨发表于中学化学教学参考，陈围老师的教学设计洁净的燃

26、料氢气，姚远老师的教学设计化学实验室之旅、何华宁老师的教学设计探究二氧化碳的性质等。5、学生的学习成绩、学习兴趣以及问题意识都有了提高（1）学习成绩：该研究从2011年8月底月至2011年11月在西安铁一中学进行了研究性实验，实验过程采用初三第一学期的第一章考试（此章实验班和对照班一样，采用传统教学方式进行，第二章开始实验班运用创设问题情境教学模式进行教学，对照班依然采用传统教学方式），以第一学期期中考试成绩为依据，由于不同考试的试题难度不同，同一班不宜对不同考试作比较，只宜在不同班在同次考试的成绩作比较，结果见表一和表二：表一：实验前：初三第一学期第一章考试成绩成绩人数优秀率优良率及格率平均

27、分标准差Z检验初三3班6264.52%93.55%100%43.843.861.28初三4班6162.52%85.1%100%42.914.21Z=1.281.96 显著性差异说明：采用Z检验法，独立样本的两个平均数之差的Z值计算公式： 规定显著性水平=0.05，Z0.05=1.96从表中对照可以看出，采用传统教学方式，实验班及对照班的平均分比较接近，无显著性差异，而第一学期期中考试，实验班平均分明显高于对照班，两个班的成绩有了显著性差异。（2）学习兴趣：在正式实验前，对实验班的学生采取不记名的方式，进行了化学学习兴趣问卷（见附件一）调查，通过统计说谎分数超过5分的试卷共7份，作为废卷，得到有

28、效问卷55份，具体结果见表三。（实验原始数据见附件二）表三：实验前学生化学学习兴趣数据分析有效问卷平均分标准差55 8.854.78通过近3个月的实验研究，对实验班进行后测，仍然采用不记名的方式，进行了化学学习兴趣问卷调查，通过统计说谎分数超过5分的试卷共4份，作为废卷，得到有效问卷58份，具体结果见表四。（实验原始数据见附件二）表四：实验后学生化学学习兴趣数据分析有效问卷平均分标准差58 11.93.47统计分析前、后测的结果，采用Z检验法，独立样本的两个平均数之差的Z值计算结果为4.251.96，说明存在显著性差异，通过分析可知实验后实验班的化学学习兴趣水平有了明显提高。（3）问题意识：在

29、正式实验前后，对实验班的学生采取不记名的方式，进行了问题意识的调查，具体情况如下： 经常能够发现问题有时怀疑课本及参考书遇到问题积极解决实验前34.6%54.5%42.3%实验后61.1%74.8%84.7%由表可知，通过问题情境进行学习，使学生的问题意识明显变化：学生积极地在课堂内外寻找问题，甚至用怀疑的目光审视老师和权威。最为可贵的是，在发现问题之后，绝大多数学生不会再轻言放弃，学生一致认为，通过问题情境进行学习的过程为他们营造了崇尚真知、追求真理的氛围，促进了他们自主学习、独立思考，为他们的禀赋和潜能自由充分的发展创造了宽松的环境。另外，在通过问题情境进行学习的过程中，老师是学生学习的伙

30、伴，彼此的感情得到深化，学生渴望这样的学习更深入、更广泛地开展下去。五、存在问题及改进1、实验时间较短，不能跟踪调查本教学实验对学生的学习兴趣和学习能力是否有着长期的影响，特别是是否对学生的未来发展起到一定的作用，这也是我们课题组成员要继续研究的问题。2、由于学生的自觉程度和认知水平各异，学生得到的收获不均衡，学习好的学生收获更多，学习能力稍弱的学生收获平平，少数学生不能积极投入到问题情境中来，或者对某些问题情境表现出短暂的热情，不能转化为学习的兴趣，所以后期测量的数据有影响。3、同一位老师共同执教实验班和对照班，教学方式不能完全不同，所以实验数据可能会受到影响。4、创设问题情境、营造民主氛围

31、，这些无疑伴随着各种丰富多彩的教学形式。如演示实验、分组实验、多媒体课件、讨论、竞赛等形式，这些丰富多彩的教学形式激发了学生的学习兴趣，带动了学生学习的热情，充分尊重和发挥了学生的主体地位。但当课堂氛围变得很活泼时，课堂秩序将会变得有些混乱，课堂纪律也变得不那么容易维持，正常的教学计划可能因此而被打乱。所以如何正确把握这个尺度，如何协调它们之间的种种关系，这些都需要今后做更进一步的探讨。5、在课题研究过程中，组内各位老师阅读了大量的书籍，但是在研究过程中总觉得有些地方无法实施，经过省、市、区各位专家老师的指点，我们受到了很大的启发，希望专家、学者、同仁们对本课题多提宝贵建议，进一步完善本课题的

32、研究，真正使创设问题情境进行教学得以深化和提高。参考文献1 教育部基础教育司.走进新课程及课程实施者对话M.北京:北京师范大学出版社，20022 李森，于泽元.探究教学几个理论问题的认识J.教育研究，2002.23 徐斌艳.抛锚式教学模式在数学教学中的应用J.教育发展研究.2001.34 王祖浩.全日制义务教育化学课程标准M.武汉：湖北教育出版社，20025 周青主编.化学教育测量及评价M.北京.科学出版社.2006，56 李吉林.情境教学理论及实践M.北京：人民日报出版社，19967郑长龙.化学实验教学情景及其创设教学策略研究J.化学教育，2004（12）17208毕华林,亓英丽化学教学中问题情境的创设J.化学教育,2000,(06):48 / 8