提高初中科學(xué)學(xué)案編制及使用有效性的思考與實踐

李學(xué)海

（杭州英特外國語學(xué)校 浙江 杭州 311121）

一、當(dāng)下科學(xué)學(xué)案的歸類與思考

學(xué)案是指教師依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平、知識經(jīng)驗和學(xué)習(xí)起點，為指導(dǎo)學(xué)生進行主動的知識建構(gòu)而編制的學(xué)習(xí)方案。然而概覽當(dāng)下諸多科學(xué)學(xué)案，其有效性令人擔(dān)憂。筆者大致將其歸為以下幾種類型，試逐一分析。

（1）教案型：將教師上課整個教案稍加改動甚至原封不動地納入學(xué)案。教案型學(xué)案僅是教師上課內(nèi)容的提前呈現(xiàn)，課堂上有的只是教師的預(yù)設(shè)，沒有了生成、沒有靈動，學(xué)生興趣和積極性缺乏，效果可想而知。

（2）習(xí)題型：學(xué)案所呈現(xiàn)的內(nèi)容僅僅是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容編制而成的習(xí)題。結(jié)果多數(shù)學(xué)生因?qū)ξ磳W(xué)內(nèi)容尚不能深入領(lǐng)會、掌握，一知半解，習(xí)題非但起不到應(yīng)有的作用，反而會使學(xué)生在疑難重重的做題中產(chǎn)生挫敗感。

（3）填空型：把課本中的要點變成填空題，讓學(xué)生先自學(xué)，從教材中尋找答案。盡管這種學(xué)案對基礎(chǔ)知識的梳理比較細(xì)致，但實質(zhì)上仍把學(xué)生當(dāng)作知識的被動接受者，學(xué)生缺乏對知識的主動建構(gòu)過程。長此以往，對于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)和探究意識的形成毫無裨益。

（4）問題型：將課本中的重難點變成需要思考的問題，這是好的。但許多問題的設(shè)計或過于簡單膚淺，不能激起學(xué)生的深度思維；或過于艱深，超出了學(xué)生的能力水平，使之茫然無措，不能發(fā)揮問題的思維導(dǎo)向作用。

二、對科學(xué)學(xué)案的價值認(rèn)識

學(xué)案實質(zhì)上是教師用以幫助學(xué)生掌握教材內(nèi)容、溝通學(xué)與教的橋梁，也是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和建構(gòu)知識能力的一種重要媒介，具有“導(dǎo)讀、導(dǎo)聽、導(dǎo)思、導(dǎo)做”的作用［1］。

筆者認(rèn)為有效的科學(xué)學(xué)案的特點在于：一是能充分激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，主動投入學(xué)習(xí)，并形成良好的自我引導(dǎo)機制，形成對自身學(xué)習(xí)的再認(rèn)識；二是能有效促進學(xué)生的科學(xué)思維，如比較、分析、綜合、歸納、演繹等，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)；三是能真正引導(dǎo)實踐探索，學(xué)生通過觀察了解事物、設(shè)計實驗、動手操作等途徑去獲得、建構(gòu)屬于自己的科學(xué)知識、能力和方法。

就教學(xué)而言，學(xué)案是教師了解學(xué)生預(yù)習(xí)的進展、暴露遺留問題并加以呈現(xiàn)的手段［2］，教師利用學(xué)案捕捉動態(tài)學(xué)情，及時調(diào)整教學(xué)。

三、學(xué)案的編制、使用的一般思路

1.學(xué)案的編制

教師在學(xué)案設(shè)計時首先研究教材和課程標(biāo)準(zhǔn)，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)起點，確定本課的教學(xué)目標(biāo)和重難點，在此基礎(chǔ)上形成學(xué)案的設(shè)計思路和方法。在內(nèi)容上應(yīng)緊緊抓住教學(xué)的疑難點、生長點、矛盾處或容易引起混淆之處展開，貼近學(xué)生的生活，從學(xué)生身邊的熟悉的事物、尋常的現(xiàn)象中搜索與教學(xué)內(nèi)容相匹配的因素，并進行合理選擇、重組，優(yōu)化設(shè)計；在編排序列上，或以“已知（溫故）——將知（知新）——想知（后續(xù)思考）”為線索，或以“嘗試——發(fā)現(xiàn)——究因”為線索，層層推進，步步深入，將學(xué)生的思維引向深入；在設(shè)計形式上可以是有價值問題的思考討論、任務(wù)驅(qū)動、實驗探究、課本鏈接、背景資料閱讀等，引導(dǎo)語言應(yīng)盡可能具有激勵性、啟發(fā)性。

2.學(xué)案的使用

課前將學(xué)案發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生在明確本課學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上運用學(xué)案進行自學(xué)或小組合作完成，教師指導(dǎo)學(xué)生進行自主的預(yù)習(xí)和思考。課堂學(xué)習(xí)還是按照一定規(guī)劃的程序、大致預(yù)設(shè)的路徑展開，需要學(xué)案的時候通過個體發(fā)言、小組討論、投影展示分析等方式呈現(xiàn)。根據(jù)學(xué)生的前概念和現(xiàn)有的認(rèn)知水平，借助學(xué)案和學(xué)生預(yù)習(xí)中存在的主要問題，引導(dǎo)學(xué)生討論、交流，學(xué)生自主對知識進行建構(gòu)和內(nèi)化。教師根據(jù)學(xué)情，整理分析學(xué)生交流中呈現(xiàn)出的獨到創(chuàng)意之處、迷惑不解之處、思維碰撞之處等，精講點撥，作為教學(xué)生成資源整合到課堂教學(xué)之中，提升教學(xué)的針對性和有效性。如此，學(xué)生經(jīng)歷的是“自學(xué)——存疑——釋疑”的過程。

當(dāng)然，在使用中不同層次的學(xué)生所達到的認(rèn)知程度、實際建構(gòu)的能力和水平不同，教師在課后需要再次整理、分析學(xué)生已完成的學(xué)案，從中收集反饋信息，再對學(xué)案進行完善和補充。

四、學(xué)案編制、使用的注意事項

1.學(xué)案的編制不應(yīng)拘泥于教材

教材是學(xué)案編制的重要依據(jù)。但學(xué)案編制絕不能拘泥于教材，而應(yīng)拓展思路，靈活運用超越教材。這就需要教師從各種途徑搜集與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的材料，包括熟悉學(xué)生的相關(guān)生活經(jīng)驗，參考不同版本教材思路，了解背景知識等，在此基礎(chǔ)上構(gòu)思設(shè)計學(xué)案。

【案例1】二氧化碳的密度和溶解性

1.向燒杯里傾倒二氧化碳，注意觀察蠟燭火焰的變化________。

2.在一個充滿二氧化碳的軟塑料瓶里，迅速倒入少量水，立即將瓶塞塞緊振蕩，觀察有什么現(xiàn)象_______。

上述學(xué)案照搬了教材中的內(nèi)容，強調(diào)對實驗現(xiàn)象和現(xiàn)成結(jié)論的記憶，而忽視發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、形成結(jié)論的整個過程蘊含的價值，局限了學(xué)生的思維，也無法激起學(xué)生的興趣。

因此教師要靈活處理教材，積極引導(dǎo)學(xué)生觀察生活，用所學(xué)的知識去解決生活中的實際問題，并用準(zhǔn)確、嚴(yán)密的科學(xué)語言表達進行歸納和表述。案例1可以這樣修改：

【案例2】二氧化碳的密度和溶解性

二氧化碳能否溶于水猜想及其理由我的設(shè)計方案二氧化碳的密度比空氣大還是小實驗裝置示意圖

上述學(xué)案是將課本上二氧化碳密度和溶解性的實驗改為學(xué)生設(shè)計實驗證明二氧化碳的密度大小和溶解性，這樣的問題是開放式的。學(xué)生結(jié)合自己的已有生活經(jīng)驗來設(shè)計實驗方案，激活學(xué)生的思維，課堂讓學(xué)生充分交流討論，表達自己的思路和想法，師生共同對方案進行理性的分析思考。如二氧化碳的溶解性的實驗中，盛放水和二氧化碳的容器為什么用軟塑料瓶不用玻璃瓶；如何向燒杯里傾倒二氧化碳，能不能直接倒在蠟燭上？

2.學(xué)案應(yīng)與學(xué)生的思維緊密結(jié)合

【案例3】空氣中氧氣含量的測定

（1）先在集氣瓶里加入少量水，再把剩余的容積用記號劃分為5等份。

（2）點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即塞緊瓶塞，觀察現(xiàn)象

________。

（3）火焰熄滅后，振蕩集氣瓶，打開導(dǎo)管的夾子，出現(xiàn)什么現(xiàn)象_______；瓶內(nèi)水位變化________；消耗的氣體跟剩下的氣體的體積比為_______。

（4）實驗說明_____________________________。

如果學(xué)案中直接給出實驗裝置、步驟及注意事項，學(xué)生也許能完成，但是這種學(xué)案重結(jié)論輕過程，忽視了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的整個過程。在客觀上也易促使學(xué)生揣摩教師的意圖，知道如何作答，但知其然而不知其所以然，理解膚淺、片面，缺乏深入、反復(fù)的叩問和思考：為什么用紅磷消耗氧氣？為什么水能倒吸？問題的設(shè)置要基于學(xué)生已有的興趣、能力、知識經(jīng)驗、方法，并不斷地創(chuàng)造最近發(fā)展區(qū)，給學(xué)生的思維搭臺階，重視探究新知過程中的體驗，激起學(xué)生疑問，還原事物的本來面目。

浙江版科學(xué)教材中的化學(xué)內(nèi)容始于八年級下，學(xué)生剛開始對很多化學(xué)儀器還很陌生，也尚未學(xué)過木炭、硫黃、紅磷、鐵絲的燃燒等內(nèi)容，但在生活中經(jīng)常使用蠟燭，對蠟燭的燃燒有深刻的印象，這便是學(xué)生的經(jīng)驗起點。因此筆者不建議直接把實驗裝置、步驟等在學(xué)案中直接列出，而是引導(dǎo)學(xué)生在具體的分析討論后逐漸清晰：實驗藥品要消耗氧氣，同時生成物不能是氣態(tài)，所以蠟燭不適合作為該實驗的燃燒物。

可以將上述學(xué)案改為先通過實驗得出測量混合物中的某種物質(zhì)含量的方法，然后利用上述思想并引出一系列啟發(fā)式、遞進式問題來探究如何測量空氣中的氧氣含量。如案例4所示。

【案例4】混合物中某種物質(zhì)含量的測量

（1）燒杯內(nèi)有鐵屑和沙子的混合物，如何將鐵屑和沙子分離？

（2）如何測量混合物中鐵屑的含量？

（3）歸納，測量混合物中某種物質(zhì)含量的方法是_

______。

問題：如何用實驗來確定空氣中氧氣的含量？

（1）實驗中采用密閉容器還是敞口容器？為什么？

（2）如何消耗掉容器中的氧氣，又不增加新的氣體？

（3）如何測得消耗掉氧氣的體積？

（4）實驗需要哪些儀器、藥品，可以嘗試畫出來。

（5）你認(rèn)為造成該實驗不夠精確的可能原因有哪些？

3.學(xué)案的使用應(yīng)與課堂教學(xué)緊密結(jié)合

學(xué)案的使用不應(yīng)游離于課堂之外，要將學(xué)案中的內(nèi)容巧妙地融入課堂，使課堂更有效。實踐證明，課堂教學(xué)中重難點突破的設(shè)計、知識的建構(gòu)或梳理、預(yù)習(xí)背景資料的呈現(xiàn)、激發(fā)思維的系列問題的拋出等均可借助學(xué)案，且效果均較好。如案例5所示。【案例5】測一下：小小吸盤能承受多大的重量？（1）測量出一吸盤的面積（S圓=πr2=____cm2=___m2）

（2）將吸盤吸在光滑天花板上（或桌面的光滑正下方），在吸盤鉤上掛一塑料袋，塑料袋中慢慢加入重物，直到塑料袋和吸盤剛好掉下來，設(shè)法稱出塑料袋和重物的總質(zhì)量m，再換算成重量G。

（3）同一吸盤多做幾次實驗，不同的吸盤也試試看！

（4）計算出G/S的比值，可畫出表格來表示。

學(xué)生根據(jù)學(xué)案來完成粗測大氣壓強的實驗，學(xué)生放入塑料袋中的重物可以是書本、文具、水果等，教師收集—解釋—反饋，實施教學(xué)評價。因為在塑料袋和吸盤與桌面剛好脫離接觸時，吸盤所受的大氣壓力與拉力平衡，G/S計算結(jié)果即為大氣壓強。學(xué)生在實驗過程中由于實驗誤差和條件的限制，計算數(shù)據(jù)肯定不盡相同，小于或大于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。把學(xué)生的數(shù)據(jù)分析作為教學(xué)資源，通過學(xué)生積極參與相互評價、分析討論，得出形成誤差的原因。

如此，學(xué)生的認(rèn)識由原先的模糊混亂逐漸變得清晰深刻，思維由單一、膚淺逐漸變得周密、深刻，最終達到主動建構(gòu)知識，也體驗到了探究的曲折與樂趣。靜態(tài)預(yù)設(shè)、動態(tài)生成，有效運用學(xué)案，使課堂更精彩。

4.學(xué)案的使用要關(guān)注已知和未知的鏈接

奧蘇貝爾認(rèn)為學(xué)習(xí)新知識的過程就是學(xué)習(xí)者積極主動地從自己已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中提取與新知識最有聯(lián)系的舊知識，并且加以“固定”或者“歸屬”的一種動態(tài)過程［3］。 可見學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于實現(xiàn)已知和未知的鏈接、融合。從這個意識上說，學(xué)案更重要的是為學(xué)習(xí)目標(biāo)的整體理解和掌握作認(rèn)知鋪墊，成為鏈接已知和未知的橋梁。我們可以這樣做：給予機會和任務(wù)，創(chuàng)造適合的學(xué)習(xí)任務(wù)，在任務(wù)完成的過程中，讓學(xué)生充分探究、合作，從而實現(xiàn)原有的知識水平、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、理解水平上新舊對接與融合。如測量空氣中氧氣含量的裝置的設(shè)計思路：

在學(xué)習(xí)《空氣的成分》時，學(xué)生已經(jīng)知道用圖a的方法檢驗呼出的氣體中含有二氧化碳?xì)怏w，這是學(xué)生認(rèn)知的起點。在a的基礎(chǔ)上，增加橡皮塞和導(dǎo)管即成為b裝置。b為洗氣裝置，空氣從導(dǎo)管的長端進、短端出（即長進短出），作用是檢驗并除去空氣中的CO2氣體。

在此基礎(chǔ)上將集氣瓶裝滿水，導(dǎo)管改為短進長出，在右端增加量筒，變成了c裝置，c為量氣裝置。集氣瓶內(nèi)盛滿水，不溶于水的氣體從導(dǎo)管的短端進，將水從長導(dǎo)管排出，氣體的體積取代了水的體積，將集氣瓶中氣體體積轉(zhuǎn)化為量筒中水的體積，等量關(guān)系為V水=V氧氣。

更進一步，用紅磷消耗氧氣，形成了d裝置。d為測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，紅磷燃燒，除去氧氣，生成固態(tài)的五氧化二磷，集氣瓶內(nèi)氣體密度變小，氣體壓強小于外界大氣壓。若打開止水夾，燒杯內(nèi)的水會倒吸進入集氣瓶中。將消耗氧氣的體積轉(zhuǎn)化為水的體積，等量關(guān)系為V水=V氧氣。

學(xué)生由二氧化碳通入澄清石灰水的裝置引申到洗氣裝置，洗氣裝置適當(dāng)變化成為量氣裝置。繼而量氣裝置與測量空氣中氧氣含量的實驗的裝置均是采用相同的方法——轉(zhuǎn)化法?？梢?，通過學(xué)案這座橋梁將已知和未知鏈接，有利于知識的建構(gòu)、遷移和運用，提高學(xué)習(xí)效果。

［1］ 高天宇.金華一中“學(xué)案導(dǎo)學(xué)教學(xué)模式”研究報告［R］.http：//gp163jm.bokee.com/2565940.html

［2］ 張豐.從“課堂教學(xué)”到“課堂學(xué)習(xí)與課堂指導(dǎo)”［J］.浙江教學(xué)研究，2010，（2）：13

［3］ 馬宏佳.化學(xué)教學(xué)論［M］.南京：南京師范大學(xué)出版社，2007：231