针对不同知识特点的优化设问策略与方法

一、化学反应原理及理论教学

高中化学反应原理及理论的教学包括“物质的量和摩尔”“元素周期律及元素周期表”“电离平衡”“化学反应速率及化学平衡”“电化学”等内容。这些学习内容，往往比较抽象和难懂，是教学和学习中的难点。因此，教学中的设问要尽可能化抽象为直观，深入浅出，分析到位。

1.多用生活实例类比设问

类比的方法，可以让学生借助熟悉的事物，学习和了解化学微观领域的抽象概念。例如，关于物质的量和摩尔，因为学习内容陌生度较大，有些学生对所学知识和概念一时不能理解，遇到较大困难。在教学中，教师可多用生活实例设问引导，帮助学生更好地理解新知识。

【案例】在学习摩尔与阿伏加德罗常数的关系时，为了让学生理解引入“摩尔”这个新单位的意义，可类比兰州卷烟厂的生产来进行设问：

1盒烟=20支；

1mol粒子=阿伏加德罗常数个粒子。

（1）以上关系中，“个”相当于“支”，“mol”相当于什么？

（2）卷烟厂的日产量，用“支”作单位计量，或用“箱”作单位计量，哪种情况数据相对简单？

（3）微观粒子数目有什么特点？用“个”作单位计量和用“mol”作单位计量，哪种情况数据简单？

（4）知道了香烟是多少箱，能知道是多少支吗？为什么？同样的，知道了粒子的物质的量是多少摩尔，能知道粒子的个数吗？为什么？

教学实践证明，通过这样的类比设问教学，学生能较好地理解“摩尔”这个新单位以及引入“摩尔”的意义。

【案例】在学习气体摩尔体积时，可类比8个篮球和8个乒乓球来设问：

（1）将8个篮球和8个乒乓球按同样的方式，一个挨着一个堆放在一起，哪个总体积大？为什么？这种堆积方式类似于物质以什么状态存在时的情况？

（2）在教室天花板的四个角落和地面的四个角落，每个角落各放一个篮球，或每个角落各放一个乒乓球。这样，8个篮球与8个乒乓球所占空间相同吗？为什么？这种放置的方式，类似于物质以什么状态存在时的情况？

通过以上设问引导学习，学生可以较好地理解气体摩尔体积的概念，理解为什么这些规律仅适用于气体，从而为进一步学习阿伏加德罗定律及其推论等打好基础。

2.“触类旁通”设问

在化学反应原理及理论部分，有很多学习内容、知识点之间的关系、知识结构非常相似，在教学中可进行整合，找出相似之处设置问题，可达到触类旁通的教学效果。

【案例】影响盐类水解的因素，影响弱电解质电离平衡的因素，二者知识结构基本相同。在学习盐类水解时，就可以利用已学的弱电解质相关知识来设问。

（1）与弱电解质的电离平衡相似，那么，影响盐类水解的本质因素是什么？

（2）弱电解质的电离是一个吸热的过程，盐类水解也是吸热的。那么，温度的变化会对盐类的水解平衡产生怎样的影响？

（3）在加水稀释的过程中，对盐类水解产生的影响，类似于稀释弱电解质的稀溶液的情况。那么，加水稀释时，盐类水解的程度如何变化？由盐类水解所产生的溶液酸碱性如何变化？

（4）加酸或加碱对弱电解质的电离平衡产生的影响应具体分析，如CH3COOH与NH3·H2O就是两种不同情况的典型代表。

盐类水解与上述情况类似。那么，加酸或加碱对盐类水解产生的影响应如何分析呢？请以CH3COONa、NH4Cl的水解为例进行探讨。

利用学生已有知识，将新知识与其逐一对比，触类旁通设问，学生可以比较轻松地认知新的学习内容。

3.围绕中心，化繁为简设问

化学反应原理及理论部分的学习内容，知识点多，容易混淆，学生往往学得吃力，学得糊涂。因而在教学中，教师的设问要努力化繁为简，引导学生抓住核心知识，理清学习线索。在教学过程中，教师要教会学生运用良好的学习方法，以达事半功倍的教学和学习效果。

【案例】高中化学“电化学”的学习中，概念特别多。例如，原电池与电解池，正负极与阴阳极，氧化反应和还原反应，电极反应和电池反应，等等，错综复杂，学习难度大。分析教学内容，我们知道，电化学是以氧化还原反应为基础的，而氧化还原反应的实质是电子转移。所以，在教学中，我们可围绕变化的中心——“e-”来进行设问：

（1）原电池中，电子的流向是怎样的？电子流出的是哪个极？电子流入的又是哪个极？

（2）请从电子的流动方向分析，原电池的负极上发生什么反应？而原电池的正极上又发生什么反应？

（3）电解池在工作的过程中，电子的流向是怎样的？

（4）请从电子的流动方向来分析，电解池阴极上发生什么反应？是哪类离子在放电？优先放电取决于什么？电解池阳极上发生什么反应？可能是哪类离子在放电？优先放电取决于什么？

这组设问，围绕的是电化学的核心——“电子的流向”。通过“电子的流向”这个基本点展开问题的设置，可帮助学生深入理解许多概念，让学习变得轻松，很好地起到了化繁为简的作用。

二、元素化合物教学

元素化合物知识的学习，与化学反应原理及理论有所不同。这些学习内容，表面上看比较直观，容易理解，实际上教学内容丰富，容量大。例如，物质的性质，包括了物理性质、化学性质，还有各物质的特性；化学反应有无机反应、有机反应、离子反应、分子反应、氧化还原反应、非氧化还原反应，等等；对于同一化学反应，既需定性了解，又要定量分析；化学反应有基本的规律，但往往又有特例……因而我们在教学中，不能只是单纯地教给学生知识，还要教给他们学习的方法和思路，高效深入地学习。

1.明确角度设问

在元素化合物的学习中，设问要明确学习的角度。例如，在学习物质的物理性质时，对物质的颜色、状态、气味、水溶性、密度等逐一设问，在解决问题的同时，学生能逐步领悟、明确这是学习物质物理性质的基本思路，在以后的学习中，学生就能够以此为学习的线索，有条理地了解物质的物理性质。对于物质化学性质的学习，我们同样要有清晰的思路和设问的角度。例如，从酸碱性的角度、氧化还原的角度、特性的角度等，依次围绕物质的化学性质设置相应的问题，可以帮助学生理清知识脉络，深入和准确地认识、理解所学知识。

【案例】学习SiO2的化学性质，可分别从以下角度设问：

（1）从酸碱性的角度分析，SiO2属于哪一类氧化物？

（2）酸性氧化物有哪些共同的化学性质？举例说明SiO2相应的化学反应有哪些？

（3）SiO2与其他常见的酸酐相比，体现酸性的化学反应有什么不同之处？

（4）结合SiO2中硅元素的化合价，从氧化还原的角度分析SiO2具有怎样的化学性质？请写出对应的化学反应方程式。

（5）SiO2氧化性的相对强弱是怎样的？为什么？

（6）SiO2有哪些特性？由于这些特性，在相应的化学实验中我们要注意什么问题？这些特性在生产实践中的重要应用是什么？

在高中阶段，许多物质化学性质的学习与SiO2相似，可从酸碱性、氧化还原、特性三个主要方面设置教学问题，并以此为学习的线索。只有学习线索明晰，条理清楚，学生对物质化学性质的学习，才不会陷入“死记硬背，生搬硬套”的困境中，才能够比较轻松地学习和理解化学反应，才会有好的学习效果。同时，这样的设问引导，能增强学生的自学能力，让他们学会整理归纳所学知识，自我完善知识体系。

2.创设“特殊称呼”设问

在元素化合物知识的学习中，学生需熟悉很多化学反应，理解不同物质间重要的转化关系，往往会遇到较大的困难。在教学中，教师可根据相关知识的特点和要点，创设一些特殊称呼设问，比较直观地反映所学内容，帮助学生突破难点。例如，通过“黑面包”、“长白毛”、“铁三角”、“铝三角”等称呼，学生对相应的实验现象、相关的重点知识进行系统学习，对相应知识结构能够了然于心。

【案例】在学习铝的重要反应时，可设问：

（1）“铝三角”指的是什么？

（2）铝元素以Al3+、AlO2-还是Al（OH）3沉淀存在，是由什么决定的？

（3）Al3+、AlO2-和Al（OH）3沉淀分别存在于怎样的环境中？

（4）在含Al3+的溶液中滴加氨水至过量，对应的离子反应是怎样的？在含Al3+的溶液中滴加NaOH溶液至过量，对应的离子反应有哪些？

（5）在含AlO2-的溶液中通入CO2气体至过量，对应的离子反应是怎样的？在含AlO2-的溶液中滴加HCl至过量，对应的离子反应有哪些？

（6）总结分析“铝三角”包含的转化关系有哪些？在这些相互转化中，主要的决定因素是什么？

以上设问，包含了铝及其化合物的许多重要反应及转化关系，而“铝三角”这个称呼，对学生的学习起到了很好的引导作用。创设“特殊称呼”设问的方法，在很多元素化合物知识的学习中都可以应用，学生兴味盎然，自然能抓住重点和要点学习。

3.针对“薄弱环节”设问

元素化合物的学习内容比较庞杂，知识容易混淆，学生常常产生错误的认知和理解。在教学中，针对可能出现的“薄弱环节”，即学生容易出错的学习内容设问，可达到强化、巩固学习成果的作用。

【案例】在学习卤素时，因为Br2、I2均有颜色，学生易误认为Br-、I-、HBr、HI气体也有颜色，针对这一点，可设问：

（1）Cl2与NaCl、HCl是同一物质吗？同样的，Br2与NaBr、HBr是同一物质吗？I2与NaI、HI是同一物质吗？

（2）食盐水呈现什么颜色？与Cl-的颜色相同吗？溶液中Br-、I-呈现什么颜色？(www.xing528.com)

（3）HX气体的物理性质相似。请与HCl气体类比，HBr、HI气体的颜色是怎样的？它们有怎样的物理性质？

通过对以上问题的讨论学习，学生对Br-、I-、HBr、HI气体均为无色印象深刻，在描述实验现象、分析化学反应时就不会出错了。

【案例】学习HNO3时，可设问：

（1）通常，浓HNO3→NO2，稀HNO3→NO，哪种情况氮元素化合价降低更多？即哪种情况HNO3在反应过程中得电子数目多？

（2）请应用氧化还原反应的规律分析，在同样的条件下，浓HNO3与稀HNO3哪者氧化性更强？

（3）浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，与相关反应中氮元素化合价降低的数值相矛盾吗？为什么？

（4）哪些客观事实可以证明浓HNO3的氧化性强于稀HNO3？

上述问题可以帮助学生复习巩固氧化还原反应的规律，同时，学生对浓、稀HNO3有了更深入的了解，纠正了可能存在的错误认识。

【案例】在学习金属Na的化学性质时，因为对Na和H2O反应的实质不了解，学生往往对Na和盐酸的反应产生错误认识。对此，我们可设置下列问题：

（1）对于Na与盐酸的反应，有同学认为是Na和酸直接反应，还有同学认为Na先和H2O反应，产物NaOH和酸继续反应。请问哪种观点正确？

（2）请分析Na和H2O反应时，是什么物质失电子？真正得电子的是哪种微粒？

（3）在H2O或酸溶液中，H+主要来自于哪种物质？请分析判断，关于Na与盐酸的反应，上述哪种观点正确？

（4）在同样的条件下，Na分别与水或者酸反应，哪个更剧烈？为什么？

通过以上设问进行学习，学生能正确理解化学反应的实质，逐步养成深入钻研的好习惯，这对于学生在高中阶段的学习尤为重要。

三、化学实验教学

化学实验作为化学科学发展的动力和源泉，在化学教学中具有其他教学手段无法替代的价值和作用。清晰、生动、神奇和直观的化学实验现象，对于激发学生的学习兴趣，调动学生开展科学探究的积极性，具有极大的吸引力和感召力。在新课程的教育理念中，化学实验不再是简单地训练某一项实验技能或验证某个化学知识，而是要将实验融入整个化学课程实施过程中，体现化学知识更强的探究性、开放性、趣味性、整体性和综合性。在化学实验教学中，要通过设问引领学生发展科学探究能力，增强对科学探究的认识和理解。

1.突出细节设问

化学实验本身就蕴含着许多可探究的问题情境，如实验原理、实验条件、实验仪器的选择、实验操作的设计等，这需要学生学会全面、周密地进行学习和思考。学生在完成化学实验的过程中，常常会忽略一些细节，如仪器的安装位置、加入试剂的先后顺序、操作过程中的注意事项等。对于这些问题，教师在平时的教学过程中也会加以提醒，但往往不能引起学生足够的重视，但关乎实验能否成功，实验安全等，非常重要。针对这点，教师在进行实验教学时，可突出细节设问，让学生在思考、解决这些问题的过程中，关注对实验全面深入的认识，保证实验教学的顺利完成，也有利于培养学生严谨的学习态度。

【案例】在乙酸乙酯的实验教学中，在学生认知常见问题的基础上，可设置这样的细节问题：

（1）实验中导气管不能伸入饱和Na2CO3溶液中的原因是什么？

（2）在实验过程中，为什么需要小火均匀加热以保持液体微微沸腾？

（3）在实验中怎样保持小火均匀加热？

通过探讨这些细节问题，学生能对化学实验中防倒吸的原因和原理、乙酸乙酯制取实验中可能发生的副反应等加深认识，同时还能复习乙醇、氧化还原反应的重要知识。

【案例】在银镜反应的实验中，关于银氨溶液的配制也有许多细节问题需关注：

（1）用稀氨水和稀AgNO3溶液配制银氨溶液，滴加的方式应是怎样的？

（2）把稀氨水往AgNO3溶液中逐滴加入，什么时候停止滴加？为什么？对应的化学反应方程式及离子方程式应如何书写？

（3）银氨溶液的溶质Ag（NH3）2OH，在溶液中真正存在的微粒是什么？在银镜反应发生的过程中，它会有怎样的变化？

这些细节问题的讨论，对于学生真正理解银镜反应的原理非常重要，能让他们在高中化学的学习中更加严谨，更加善于思考。

【案例】在学习氨气的实验室制法时，设置下列问题：

（1）实验室制取氨气，为什么加热的是NH4Cl和Ca（OH）2的固体混合物，而不是加热二者的混合溶液？

（2）实验室制取氨气，能否用（NH4）2CO3或NH4HCO3代替NH4Cl？能否用NaOH固体代替Ca（OH）2固体？为什么？

（3）能否以浓氨水为原料，在实验室快速制取氨气？可以采用怎样的方法制取？若不使用酒精灯，需要用到什么物质、采用哪种装置用浓氨水制取氨气？

（4）实验室能否用加热NH4Cl固体，再利用碱石灰吸收杂质气体的方法来制取氨气？为什么？若不可以，可用哪些铵盐代替NH4Cl固体，使用以上方法来制取氨气？

这些细节问题，能加深学生对氨气、铵盐、碱石灰性质的理解，巩固所学知识，拓展实验设计思路，提升学生综合运用知识的能力，达到思维的升华。

2.探究原理设问

化学实验教学中，教师要善于通过设问，引导学生在学习过程中不断钻研，深入探究实验原理，不拘泥于已有实验步骤，局限于只是完成实验。在实验过程中，不依赖于已有的方法和方案，而是打破思维定式的束缚，不断创新和改进。

【案例】在中和反应反应热的测定实验中，可通过问题设置，让学生对定量实验的准确度有更为明确的认知。在教学中培养学生多问“为什么”、多探索“所以然”的良好学习习惯。

（1）在试验中，为什么盐酸的浓度为0.50mol/L，NaOH溶液的浓度为0.55mol/L，而不是相反的情况？

（2）为什么大、小烧杯口要相平？通常采用什么方法做到这一点？

（3）为什么用环形玻璃搅拌棒，而不用铁丝等金属搅拌棒？若使用金属搅拌棒，会对实验结果造成怎样的误差？

（4）为什么实验中要把NaOH溶液一次性倒入小烧杯中？

（5）混合液的最高温度体现了什么？如何准确读取混合液的最高温度？怎样确定读取的是最高温度？

这组设问，一方面学生能理解中和反应反应热测定的实验设计思路和实验操作的原理，顺利完成实验；另一方面培养学生质疑探究的精神，学生体会找出问题、解决问题的学习方法，养成认真钻研的良好习惯。

【案例】在实验室制备Fe（OH）2的实验中设置疑问：

（1）通常，胶头滴管的使用要求是怎样的？在Fe（OH）2的制备实验中，胶头滴管为什么要伸入液面之下？

（2）在配制实验所需的FeSO4、NaOH溶液时，可采取什么措施，以防止生成的Fe（OH）2被氧化？

（3）实验中可采取什么措施隔绝空气，以防止生成的Fe（OH）2被氧化？

（4）利用Fe和稀H2SO4的反应，我们可以设计一个怎样的装置，通过怎样的实验操作方法，既可以制取Fe（OH）2，又可以防止Fe（OH）2被氧化？

这些设问可以锻炼学生分析、思考问题的能力，培养学生的创造性思维，提升学生的实验设计能力。

3.“开放式”设问

开放性问题是具有发散性和探索性的问题。对于此类问题，学生并不能通过所学知识，或者模仿教师传授的某种现成方法马上回答。解决这样的问题，要求学生多方位、多角度地进行分析和思考，要善于打破常规，寻找新的解决问题的途径，使思维活动具有独创性。化学实验教学有很强的探究性、开放性、综合性，因此在教学过程中，教师更容易进行“开放式”设问，引导学生充分展示自己的见解。

【案例】在学习苯的溴代反应时，通过以下设问，引导学生多角度思考问题：

（1）在实验中怎样减少苯和液溴的挥发？

（2）我们可以根据哪种物质的生成，来判断发生的是取代反应而不是加成反应？

（3）在证明苯的溴代是取代反应的实验中，怎样除去HBr气体中混有的Br2蒸气？为什么要除去Br2蒸气？

（4）用哪些方法可以检验HBr气体的生成？

（5）实验中得到的溴苯为什么呈现褐色？用怎样的方法除去溴苯中混有的Br2？

以上问题都具有一定的开放性。解决这些问题，学生需要运用苯和Br2的性质、Br2分子的非极性、Br2与水的反应等方面的知识，从不同的角度思考，形成不同的思路，找到不同的解决方法，这对于锻炼学生的思维能力是非常有益的。