搭建“腳手架”輕松學化學

張華

（江蘇省木瀆高級中學江蘇蘇州215101）

搭建“腳手架”輕松學化學

張華

（江蘇省木瀆高級中學江蘇蘇州215101）

應用“腳手架”理論，在化學教學中從搭建“解題方法”的腳手架、搭建“類比”的腳手架、搭建“問題引路”的腳手架等方面談談自己在教學中的一點體會。

“腳手架”設計步驟；搭建“腳手架”的幾種途徑；解題方法；類比；問題引路等

“腳手架”最早是由美國著名心理學家和教育家布魯納從建筑行業借用的一個術語,用來說明在教育活動中,學生憑借由成人或有能力的同伴提供的輔助物來完成原本自己無法獨立完成的任務。一旦能獨立完成某種任務,這種輔助物就像建筑竣工后的腳手架,會被逐漸撤離。老師提供的腳手架本身不能讓問題變得容易,但可以促使學生借助支架完成任務。后由前蘇聯著名心理學家維果茨基發展為“最近發展區學習理論”,是學生從實際認知水平出發,在老師和同伴的幫助下,跨越最近發展區,達到學習新知識、解決新問題的目的。

一、“腳手架”教學的設計步驟

支架式教學策略由以下幾個步驟組成：

（1）搭腳手架：圍繞當前學習主題,按“最近發展區”的要求建立概念框架。

（2）進入情境：將學生引入一定的問題情境（概念框架中的每個節點）。

（3）獨立探索：讓學生獨立探索。探索開始時要先由教師啟發引導,然后讓學生自己去分析；探索過程中教師要適時提示,幫助學生沿概念框架逐步攀升。起初的引導、幫助可以多一些,以后逐漸減少——愈來愈多地放手讓學生自己探索；最后要爭取做到無需教師引導,學生自己能在概念框架中繼續攀升。

二、搭建“腳手架”的幾種途徑

1.搭建“解題方法”的腳手架

高中生知識的積累,特別學生邏輯思維能力的增強,學生思考問題的方向出現多元化,一道題有很多種解法是很正常的現象,怎么避免學生在解題時不走錯路,少走彎路,那就要老師多研究,把自己成熟的經驗傳授給學生,讓學生學會既簡單又可行的解題方法。

例1三效催化轉化器可減少汽車尾氣中的主要污染物（CO、NOx等）,部分反應如下：

則反應①的ΔH=______。

這種題型是江蘇這幾年高考的熱點,每年必考,同學們再熟悉不過的了,大家都知道利用蓋斯定律,對方程式系數調整,通過方程式的加減就可以,只不過每位同學思考的過程和使用的方法有所不同,導致所花費的時間有長短,更有甚者在計算過程中出現差錯,最后算出錯誤的結論,若出現略微復雜一點的題開型,錯誤率就會更高,問題在于老師沒有把簡單又實用的方法教給學生,若老師認真研究,把一種最簡單的方法傳授給學生,就可以達到一勞永逸的效果。

“腳手架”搭建過程：將①中反應物和產物在②③④中標出（如題中標下劃線的物質）,在②③④中看沒有標下劃線的物質就是方程式合并時刪除的,且很清晰明了,然后分析各物質關的系數關系,只要將④×2-③-②,得到方程式就是總反應①。相應的ΔH就可以求出。

1.2.1 細菌培養及RNA提取 挑取單克隆細菌于LB培養基中，37℃、250 rpm培養過夜，按1∶100轉接于20 mL LB培養基中，相同條件培養至特定狀態，需要時加入100 μg/mL氨卞青霉素，加入0.2% L-阿拉伯糖誘導質粒目的基因的表達.快速離心收集細菌，總RNA的提取采用TRIzol法，具體操作按說明書進行，加入DNase I消化基因組DNA，核酸檢測儀測定濃度，-80℃保存備用.

教給學生這樣的方法后,以后學生遇到有關熱化學方程式的計算,就會利用這樣的方法很輕松且正確的算出,增強他們解題的信心。

2.搭建“類比”的腳手架

類比方法是一種雖不可靠但又最能發現新問題的方法。通過類比教學,加強了不同學科之間和同一學科內部各知識點之間的聯系,從而拓展學生的知識視野,使學生從整體上把握所學知識,并可以培養學生由已知到未知知識的能力,使得他們具有發現新技術、新問題的可能,最終達到全面提高學生素質的目的。

例A、B、C、D均是短周期元素。當A、B兩元素的原子分別得到兩個電子形成穩定結構時,A放出的能量大于B放出的能量；當C、D兩元素的原子分別失去一個電子形成穩定結構時,D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D四種元素間分別形成化合物時,屬于離子化合物可能性最大的是（）

A.C2AB.C2BC.D2AD.D2B

“腳手架”搭建過程：在比較C和D的哪個活潑時,學生沒有困難,很容易得出活潑金屬失電子吸收的能量少,C活潑,而比較A、B非金屬性強弱時,因知識的欠缺,比較有困難,此時老師可以為學生搭建“類比”的腳手架,建立物理模型。

由圖可輕易看出,當電子由無窮遠處向A原子靠近（被吸引）時,因距離較遠,放出的能量當然大于電子靠近B時放出的能量,得出A原子的非金屬性強,所以C2A是離子化合物的可能性最大。

3.搭建“問題引路”的腳手架

這類腳手架是幫助學生確定問題解決時需要考慮的因素,并將這些知識和信息以一系列問題的形式呈現給學生。學生在解決問題時,老師可以以問題的形式向學生提供援助,幫助學生集中注意力或提供新的思路。“問題引路”式腳手架可將復雜問題分解,使學生有限的認知資源得到合理分配。

例（2010江蘇改編）高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料,已知MnCO3難溶于水、乙醇,潮濕時易被空氣氧化,100℃開始分解；Mn（OH）2開始沉淀時pH=7.7。請設計由MnSO4溶液制備高純MnCO3固體。實驗中可選用的試劑：Na2CO3、C2H5OH、水。請補充由MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟：

①__________________

②__________________

③__________________

④__________________

⑤低于100℃干燥。腳手架搭建過程：

師（搭腳手架、創設情境）生（進入情境、思考探索）生（得出結論）①MnSO4溶液與Na2CO3溶液混合生成MnCO3,順序如何？因Na2CO3溶液水解呈堿性,若將MnSO4溶液滴加到Na2CO3溶液中,會生成Mn（OH）2沉淀。將Na2CO3溶液滴加到MnSO4溶液中。并控制溶液pH＜7.7如何將MnCO3取出,如何除去MnCO3上吸附的雜質？沉淀通過過濾來分離,沉淀上吸附的雜質要洗去。過濾,用少量水洗滌2～3次如何知道沉淀洗干凈？沉淀上吸附SO42-,只要檢驗SO42-是否完全洗凈即可。檢驗SO42-是否被洗滌除去潮濕的MnCO3易被空氣氧化,如何快速使其干燥不能加熱,因100℃開始分解,利用乙醇的揮發性。用少量乙醇洗滌

通過這樣啟發引導,給學生搭建問題的腳手架,訓練了學生的思維,提高了學生的能力,在江蘇省高考化學試卷模式下,對提高學生的成績和能力定會有很大的幫助。

當然,在給學生搭建“腳手架”時,教師必須把握好一個“度”的問題,要適時、適合、適度,必須考慮如何促進學生的獨立思維。學生不能獨立完成的情況下,教師可以給予積極主動地支持與幫助。教師究竟應提供何種程度的支持,將取決于學生的最近發展區,不能過多而成為包辦代替,不能讓學生成為模仿的“機器”,也不能過少而放任自流。

［1］吳良根.化學支架式教學中搭建“腳手架”的策略研究［J］.教育研究，2009，11（20）

［2］蘇海峰.為學生科學探究搭建“腳手架”的幾種方式［J］.湖北教育，2010，5（8）

1008-0546（2011）08-0015-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.08.007