在化学作业设计中如何培养问题意识
摘要 教学是以问题为中心的教学，为了提高教学质量，在教学过程中必须培养学生的问题意识。本文从作业设计的角度对化学教学中学生问题意识的培养进行了思考。
关键词 作业设计 问题意识培养
问题意识主要指学生具有自由探讨、积极思考、敢于发现问题、提出问题、阐述问题等自觉的心理活动。这种心理活动驱使他们积极思考，不断提出问题并积极解决问题。可见，培养学生的问题意识不仅可以促使他们积极主动地参与课堂教学，而且还可以提高他们的思维能力，特别是创新性思维能力。在实际的教学中，培养学生的问题意识的方式主要有强化他们的“好奇心”，培养他们“质疑”的思维方式，促使他们发挥“想象力”等，从而为问题意识的形成创设适宜的条件。学生问题意识的培养除了要吸收研究的合理科学成分外，还应注意其针对性和适用性，以在不同的教学环节采用的不同策略措施。其中，作业设计是教学设计的一个环节，也是教学设计的重要内容，因此，应围绕学生的学习为中心，以培养他们的思维能力、问题意识为目的，在作业设计时，还要根据不同的知识类型和学生现有的知识水平，创设合理的、能激起学习兴趣的问题情景和问题呈现方式，使他们积极地参与到问题解决的过程中，并逐步形成问题意识。那么，应怎样通过化学作业的设计来培养学生的问题意识呢?
(一)挖掘生活中的素材，设计能强化学生的好奇心的作业
例1、某地区市场上销售的一种“加碘食盐”的包装袋上的部分文字说明如下：配料表：精制海盐、碘酸钾；分装日期：见封底；储藏方法：密封、避光、防潮；食用方法：烹调时，待食品熟后加入碘盐。请完成作业：①碘酸钾的化学式为KIO，则碘酸钾的相对分子质量为______，其中，碘元素的质量分数为______，碘元素的化合价为______；②根据含碘盐的储藏方法和食用方法可推测：碘酸钾的化学性质(填“稳定”或“不稳定”)；③从2000年10月1日起，我国食盐中加碘的含量将调整为每千克食盐中含碘0.035g，相当于每千克食盐中含碘酸______g。
例2、变色眼镜的镜片是特制的。在熔制普通光学玻璃时，加入微量的溴化银及氧化铜，就可得到变色的光学玻璃。在太阳光的照射下，无色透明玻璃就会变成灰黑色，当将已经变成灰黑色的玻璃放到暗处时，玻璃又会恢复到无色、透明的状态。请分析，在这一过程中可能发生了什么化学反应(氧化铜为催化剂)?并写出有关反应的化学方程式。
例3、下列广告语中，你认为不科学的是()
A、食用含碘食盐可预防甲状腺肿大；
B、使用含氟牙膏可预防龋齿；
c、本饮料由天然物质配制而成，绝对不含化学物质；
D、经卫生部检验合格的矿泉水中含少量人体有益的矿物质，是一种健康饮料。
例4，2002年，瑞典科学家发现某些高温油炸食品中含有一定的丙烯酰胺CH2=CH-CONH食品，过量的丙烯酰胺可能会引起食品安全问题，关于丙烯酰胺有如下叙述：①能使酸性KM nO溶液褪色；②能发生加聚反应生成高分子化合物；③只有4种同分异构体；④能与氢气发生加成反应。其中正确的是()
A、①②③B、②③④c、①③④D、①②④
将化学知识与学生的生活情景联系起来设计作业，有助于他们用化学的视角来观察世界，用化学知识和方法来解决实际问题，并使他们体验到化学知识在实际生活、生产中的应用价值，从而强化他们的好奇心，并增强对外界信息的敏感性。这样，他们就会对新情况和新变化及时作出反应，发现问题并追根寻源，从而开展创造活动。好奇心是所有具备创造能力的人的共同特征，它是促使创造力成长的动力，也是激活学生问题意识的原动力。但是，强化学生的好奇心还需要注意以下几个方面的问题：首先，要培养他们对生活的积极态度和良好的情绪、情感；其次，要注重他们个性的多样化，并为其提供标新立异的自主心理空间。此外，还要给学生提供丰富、新颖的信息资料。现代社会是信息化的时代，各种信息来源也十分广阔，因此，学校教育要及时为学生提供有利于开展探究活动的各种信息资料和信息来源；第四，教师还应从各方面加强自身的文化知识修养，并自觉地进行知识更新，以养成终身学习的习惯，从而主动发展处理、使用各种信息的能力，不断增强自我发展的能力。实践证明，教师只有在自身知识结构呈现出多元化、多层次，且又善于从学科交叉、学科对比和学科渗透等方面对学生进行全面教育时，才可能同学生形成良好的师生关系，进而保护和激发他们的好奇心。
(二)利用认知冲突设计作业。培养学生质疑的思维方式
例1、水能引起火灾吗?学习了NaO知识后，要求学生思考、查资料，并考虑水能否引起火灾的问题。课堂实验：取一小团棉花，包裹1克左右的过氧化钠，用滴管在棉花团上滴几滴水，片刻棉花便开始燃烧。布置作业：①过氧化钠起了什么作用?发生了什么反应?②在保存和使用过氧化钠时，应注意哪些问题?
例2、学习苯酚的性质，以前学过的哪一类有机物也含有－OH?②苯酚与醇在结构上有何区别?③根据醇的性质，推测苯酚的性质。④根据苯酚的结构，推测苯酚的性质。
例3、甲烷能与氯气在光照条件下发生取代反应，那么，是否能推广到一般情况下，所有烷烃都能与氯气在光照条件下发生取代反应；同理，乙醇能催化氧化成乙醛，能否推广到一般情况下，所有醇类都能催化氧化成醛类?研究表明，这些和学生的已有知识相联系，但凭借已有知识又不能完全解决的问题(即在“最近发展区”的问题)，最能引起他们的认知冲突，最具有启发性，最能引起他们积极思考。由于他们借用原有的知识不易解决，这就造成了认知结构上的“不平衡”和心理上的悬念，从而唤起了内心的求知欲，并激发起较强的学习兴趣，从而进行积极主动的思考。因此，教师不仅要释疑解惑，还要启思设疑、引而不发。在课堂教学中，教师除了要解答学生的疑难，指导他们认识并消除学业和人生道路上的困惑外，还要引导他们在旧知识的基础上思考新的问题。事实上，在学科教学中，问题意识培养的关键就在于如何鼓励学生自主质疑、主动发现问题、大胆提出问题，进而解决问题。受传统教育观念的影响，我国的学生习惯于跟着书本和老师走，也没有养成设疑提问的习惯。因此，老师在设计作业时，要认真思考，精心策划。要使设计的化学作业激发学生的学习兴趣，启发他们积极思考，并使他们主动地获取知识。但同时，还应掌控好作业的难度。
(三)将科学技术及其发展的历史背景融入到作业中，培养学生的多元化思维能力
例1、碳元素的单质有金刚石、石墨、C60近年来，科学研究还发现有一种新成员一碳纳米管，其结构相当于把石墨的平面组织卷成管状。它将广泛应用于航天事业、电子工业中。阅读后，回答下列问题：①石墨和碳纳米管在化学上互称为______，化学性质______，物理性质______。②C60和碳纳米管中都含有碳元素，质子数为______，核外电子数为______。
例2、著名化学家罗伯特•波义耳在一次实验中，不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上，过一会儿，他惊奇地发现紫色的花瓣上出现了红点点，波义耳对这一意外发现作出了各种假设，并在多次实验后验证了假设。请你对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的现象作出假设，并说明紫罗兰花瓣与化学实验中常用的哪种物质的性质类似。
学生对这类作业题比较感兴趣，也可以在解题过程中扩大知识面。这类作业题还有很多，如侯氏制碱法、黑火药、炸药等很多素材都可以进入化学的作业题中，学生在解题时还可以了解一些化学史、化学发展的过程，从而培养化学素养。此外，作业的设计还应注意化学课程的目标，要使学生“具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑、勤于探索，逐步形成独立思考的能力，并培养自身的‘知’、‘情’、‘意’。”具有思考价值的作业能充分调动学生思维的积极性，使他们在不断的思考中实现对知识的深入理解，进而形成较强的思考能力。一般来说，具有思考价值的作业都具有较大的思维容量，可以给学生更广阔的思维空间，并有利于调动他们的学习热情。此外，还应该具有适宜的难度，即应落在学生的“最近发展区”内，使他们经过努力思考能够解决，以增强他们的自信心。
(四)引入开放性问题，为学生创设形成问题意识的适宜条件
例1、在两支试管中分别盛有等体积的浓硫酸和稀硫酸，请设计简单方法加以区别。
例2二氧化碳的含量超标会威胁到人的生命。冬天，北方时常有人进入贮藏白菜的地窖中，因二氧化碳含量较高引起缺氧而窒息身亡。一化学兴趣小组欲测定地窖中二氧化碳的含量，请解决下列问题：①用250ml的、有刻度的集气瓶去采集地窖中的气体样品，应如何操作?②如何测定该采集样品中的二氧化碳的体积分数?③如何向农民说明如果地窖中二氧化碳的含量较多，会导致窒息的道理?④进地窖前，应怎样简易确定进入的地窖是否具有危险性?
化学的开放性问题能使学生产生探索的欲望，同时，由于其解题方法和策略的不确定性，能使不同水平层次的学生都可以从各自的角度提出合理的解题方案。因此，要通过交流讨论，激发学生学习化学的积极性，并使他们在交流中拓宽思路、体验乐趣、激荡情感。学生通过独立设计、动手实验、观察分析后，不仅解决了问题，还树立起了学好化学的信心，并形成持久的探索欲望。
新课程化学教学要实现三维目标，其做法概括起来就是：创设情景、激趣启思、合作探究、知能共建，而这一切的获得都可以通过化学作业的精心设计等教学途径来获得。因此，教师在教学过程中要注重作业的设计。
