逍遥右脑 2018-06-28 11:16
优化问题的表征力，提高答题的得分率
化学教师应该都有这样一种无奈：明明知道某道试题或练习题，以学生智力和现有的知识是应该可以做出来的，但很多学生最终却是要不蜻蜓点水，要不留下空白。下面我结合自己的教学实践，就如何提高学生的解决化学问题的能力，谈点粗浅的看法和做法。
我认为解决化学问题环节一般可以概括为：阅读信息→表征问题→采取策略→反思收获。在解决问题中，阅读信息是条件，表征问题是关键，采取策略是方法，反思收获是升华。我认为当今的初中生，化学成绩不理想的一个重要的因素是，绝大数学生在表征力问题这个环节存在障碍。教学实践证明：优化问题的表征力，对提高成绩是很有帮助的。如何优化学生对问题的表征力，我的做法是：
1.调整心态，树立信心。
有的化学问题如综合题的表达，文字很长，形式多样，这本身就是对学生的心理素质是一种挑战，加上综合性题目的解决要求学生具备一定能力，于是学生就在长时间的解决化学问题的实践中慢慢形成一种消极的态度——放弃。教师应该帮他们克服心理障碍,鼓励他们勇于挑战。具体的做法是：告诉他们要习惯地暗示自己某道题目，用目前学的知识是可以完成的，只要认真审题，静心分析，就会发现其实它只不过是一只纸老虎。调整心态，树立信心很重要，只有这样，题目的信息才能尽收眼底，才能确保解决问题的下一个环节的开展。
2.细读全题，捕抓信息。
这个环节也很重要，它是下个环节表征问题的基础（很多情况捕抓信息的同时也进行问题的表征），不过在优化心态的条件下，做好捕抓信息这个环节，学生一般都可以做得很好。在这里，笔者就不要再?嗦些什么了。
3.转换信息，表征问题。
认知心理学家一般将信息在头脑中的呈现方式统称为表征。所以，表征的过程即为信息的转换过程。问题的表征则是问题解决者在头脑中以某种理解来呈现问题，是问题解决者使问题的任务领域转化为问题空间（问题空间就是问题解决者对一个问题所达到的全部认识状态）的过程，也是问题解决者接受和转译问题中所有信息，并以一种自己更容易亲近特有的方式把它们贮存或输出的过程。问题表征是问题解决的关键环节，没有表征就没有问题解决活动的顺利完成。问题表征的有多种类型：如符号表征、言语表征、图文表征和数学表征等。
在教学实践中本人主要倾向于图文表征，因为在讲解习题考题时，特别是在解决计算题、综合题等时，图文表征能把题目中抽象的信息具体化、形象化和生动化，更能启迪学生的思维，调动他们学习的兴趣和积极性，更好提高教学质量，并同时培养学生的做题方法和习惯。下面举两个我们近期检测试卷中的考题来帮助说明本人是如何帮助学生表征化学问题的。
【例1】将N2、CO、CO2的混合气体依次通入足量的石灰水和灼热CuO后冷却至室温，剩余的气体是( )
A. N2、CO2 、H2 B. N
这道选择题只要学生具备相关的基础知识，是不难解决的，但学生的答题情况却不容乐观。如果把问题进行合理的表征，会激发思维，使问题得到更好的解决。
表征方法一 表征方法二
上面两个图示是对该问题进行表征的两种法，都能达到帮助解决问题的目的。方法一形象具体，适应所有学生，但画图比较麻烦也比较费时，方法二是在方法一的基础上进行抽象简化，有利于节约大量时间，建议最好采纳这种表征方法。
【例2】某学校研究学习小组为了测定当地矿上石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品，并取盐酸200g，平均分成四份进行试验（石灰石中杂质不跟盐酸反应），结果如下：
|
实验 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
加入样品质量/g |
5 |
10 |
15 |
20 |
|
生成CO2的质量/g |
1.76 |
3.52 |
4.4 |
m |
(1)第 次实验中矿石有剩余。
（2）上表中m的数值是 。
(3)试计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数。
上面是县单元试卷（五）的附加题，由于学生不良心理的作怪，没有合理地、到位地对问题进行表征，导致在做这道题目时，几乎全军覆没。其实只要认真审题，思维障碍逐个清除，这道题目其实是很容易解决的。
先帮助学生扫除理解上的障碍，这样有利于问题的表征。
①题目表达中的“石灰石中碳酸钙的质量分数”如何理解？
②“盐酸200g平均分成四份”可在头脑里理解表征为“200g = 50g + 50g + 50g + 50g” 。
③表格中“样品”是指什么物质？
明确任务：“测定当地矿上石灰石中碳酸钙的质量分数”，并把这该任务表征为(见右图)。有了这个表征之后，对该题实验设计和结果就能更好地理解和表征，见下图：
有了上图的表征，我们分析问题就容易着手了。从上面的图示知，四个实验中从左到右，石灰石的质量依次增加5g，但烧杯中的盐酸都是50g，这就说明随着石灰石质量的增加，盐酸终有不足以反应的时候，此时矿石就有剩余。那么哪个实验中盐酸不足以反应？假如第1个实验石灰石中的碳酸钙全部反应（生成二氧化碳的质量为1.76g），那么第2个实验中生成二氧化碳的质量应该为第1个实验生成二氧化碳质量的2倍（10g÷5g =2 ），这与实验事实相符的。这就说明在第1、2两个实验中，石灰石中的碳酸钙都全部反应溶解掉。假如第3个实验中石灰石中的碳酸钙全部反应，那生成的二氧化碳的质量应该为1.76g×(15g÷5g)= 5.28g(或3.52g+1.76g = 5.28g)。但事实生成的二氧化碳只有4.4g,说明50g盐酸不够反应（换一种说法是50g盐酸全部反应生成的二氧化碳的质量最多为4.4g），也就是说，矿石有剩余。第3次实验矿石有剩余，第4次实验矿石剩余就更多了。
由于50g盐酸全部反应生成的二氧化碳的质量最多为4.4g，所以第4次实验中生成的二氧化碳的质量也为4.4g，即m为4.4g 。问题分析到这里，这道附加题的第（1）、(2)就迎面而解了。
这就促使我们思考：想求得结果，必须知道两个量 ，即石灰石的质量和该石灰石中碳酸钙的质量。这一思考，又促使我们回头思考实验1、2、3、4，看哪些数据可以用来进行计算。经过这样逐层深入思考，最终会心情舒畅地发现，原来问题就是这么简单。
通过上面两个例子的解说，我们更能体验到化学问题表征的过程，就好像是对一个经过乔装打扮的人，通过去掉他的帽子，摘掉他的黑眼镜，撕掉他的假须，最后露出原来的模样的过程。化学问题的表征是解决化学问题的关键，特别是图文表征类型，由于它的形象化，更能促使我们思考，使问题的解决得以开展。可以这么说，问题的表征力是学生化学成绩高低的一个分水岭。在教学实践，教师应该注重培养学生对问题的表征能力。