思維課堂的教學策略實證研究
——以“酸和堿之間發生的反應”為例

楊國軍

（杭州師范大學東城中學，浙江 杭州 310000）

學習與思維密不可分，學生的學習需要思維活動，所以思維活動是課堂中師生互動中最重要環節。我校從10年以來一直深耕思維課堂，并提出思維課堂旨在激發學生的好奇心、求知欲和學習興趣，在真實情景中學生積極思考自主建構知識、自主發現，從而發展學生的高學習力與創造力，讓學生體驗深度學習成功后的內在愉悅。我們通過創建能激發學生興趣的情景，預設合理的、有層次的問題鏈，引導學生主動學習探析并解決問題，并以問題為載體，合理構建各類教學資源，重視學習過程中的“失敗”經歷，促進課堂生成的過程，促進師生互動探究的氛圍，引導學生自主發現與建構等教學策略的運用，進一步激發學生深度學習驅動力，培育學生優異思維特質。基于以上，我校提出了思維課堂的五個操作點如圖1。

圖1 思維課堂操作點

下面是以浙教版九年級上1.5節酸和堿之間的反應為案例來剖析思維課堂中的教學策略。

一、情境導入，激活舊知

策略一：巧設問題情境導入，激發學生的求知欲與學習興趣。教育學家指出，學生的思維過程的起點通常是從質疑、提出問題開始。本環節通過創設生活情境，提出適切關聯性問題，提升了學生學習的積極性，讓學生逐步建立認知事物的邏輯思維。科學與生活息息相關，由學生的生活入手，將課堂教學與生活實際相結合，努力實現科學課堂“生活化”，以學生舊知、元認知結構為知識生長起點，構建并完善學生學科知識體系，促進學生整體性思維提升。

本節課情境設置：由于生活中有的時候我們抵抗不住美食的誘惑，會出現吃過多食物導致腸胃不舒服，需要借助胃藥來幫我們緩解的情況，此時需要呈現各種治療胃酸過多的藥并設置表1問題鏈提升學生思維能力的生長。

表1 新課引入的問題設計及意圖

情境激發策略，通過生活情景問題的引入，讓學生形成從生活回歸科學本質的思想。通過原有知識的激活，為新知學習鋪設階梯，引出酸與堿發生的反應。通過精心創設問題情境，巧妙設疑、激疑和質疑，促進學生問題意識的發展，最終讓學生主動提出問題，激發學生好奇心、求知欲以及學科興趣，幫助學生理解學習過程[1]，有序有效開展教學活動。

二、問題驅動，激活思維

巧妙地利用問題鏈導學策略，誘發學生學習動機，建立學生思維興奮中心，精心設疑，通過問題的解決完成學習任務[2]。我們要發展學生的科學思維，關鍵在于要為學生創造良好的問題情境，通過問題鏈的呈現，為學生提供一個合作交流、探索發現的平臺[3]，使學生在解決問題的過程中感受科學課程的價值和魅力。在新課推進過程中，我們通過表2的問題鏈設計逐步實現教學目標。

表2 問題鏈設計及意圖

問題鏈導學策略，通過鏈式問題的創設，不斷生成教師的教學問題和學生的學習問題，通過解決問題為主線展開學生學習活動，在解決不同問題過程中不斷拉大思維的長度。以上這幾個問題環環相扣，呈遞進式推進，引導學生進行自主思考、自主發現、自主建構，符合學生的認知規律，不僅能促進知識框架體系的形成，還能不斷激發學生深層思考，培養學生深度思維，提升學科核心素養。

三、主動學習，自主發現

培育學生自主探析問題與解決問題能力，注重思維形成過程，提高邏輯思維品質。在思維課堂中核心環節是探析問題過程，核心目標是良好思維品質提升。探析策略要求在教學過程中，立足分析、綜合、比較、抽象、概括、判斷和推理等思維過程[4]，重視學生探析問題的過程以及問題生成路徑，通過探析策略，分析學習內容的層次、特征、現象、過程，促進學生思維品質的逐步建立。

本節課教學中，改變以往對酸堿反應直接講解的教學方式，而是秉持“學生自己能解決的問題絕不代勞或多講”的理念。學生討論問題1，并提出了4種不同的方案。通過學生自主思考及小組交流實驗方案可以得出，這樣的活動有利于學生去形成分析、比較、判斷等思維過程。然后通過回憶舊知或者總結思路、方法，如何才能設計出沒有明顯現象的化學反應是否確實發生，使思維過程更加嚴密。問題2—3首先讓學生自主思考3分鐘，寫出各自的實驗設計方案，試劑、用量、操作、現象、預判。最后通過小組研討完善實驗設計方案，這樣的活動有利于學生形成綜合、概括等思維過程。指示劑可以有兩種（石蕊試液和酚酞試液）選擇，滴加順序方式有兩種，可以選擇酸當中滴加堿或者是堿當中滴加酸，根據兩兩組合方式一共可以有四種不同的方案，（即選擇石蕊試液兩種不同的選擇順序，選擇酚酞試液用兩種不同的順序）學生進行實驗如圖2所示，進行實驗以及通過現象分析，學生逐步尋找到最佳的實驗設計方案[4]。

圖2 實驗設計示意圖

問題4：先讓學生自主思考，接著讓小組合作進行討論，學生根據圖表信息討論、分析、歸納酸與堿可以發生反應的原因。此活動通過學生自主畫出氫氧化 鈉溶液與鹽酸溶液反應的微觀粒子示意圖，書寫化學方程式、將物質拆解成離子（沉淀、氣體、水不可拆寫）、等號兩邊相同離子約去三環節幫助學生認識酸堿反應的實質是H+與OH-結合生成水的反應。酸堿中和反應這一概念通過逆向問題，讓學生思考、討論、舉證得出中和反應同時具備兩個條件即反應物必須是酸和堿，生成物必須是鹽和水，生成物為鹽和水的反應并不一定是中和反應。整個環節通過學生分析、比較、表達等學習方式，提升學生獲取、分析、表達信息的思維品質。

以上教學策略過程，體現了教師精心將“內容問題化，問題思維化”的設計意圖，讓學生有充分的自主思考的空間，能自主表達自己的思考以及展示思維的全過程。給學生提供知識建構的體驗過程是思維有效方式的本質，在這一體驗過程中可以使學生有依據的思考、多維度的思考、有深層次的思考，獲得理論性的知識方式由接受性被動學習轉向探究性主動學習，問題的解決深度向寬廣推進，學生的創新思維在一步步環節中逐級形成。

四、自主建構，優化整合

1.運用認知構建策略，優化思維方法，生成認知結構

認知建構策略是以意義學習理論為主要依據，通過優化思維不斷生成認知沖突，通過信息加工將新舊知識進行融合，幫助學生生成認知結構，實現學生在思維課堂中真實深度學習。認知結構生成要求設計一些知識再發現再整合的形成過程，要求設計過程需要切合學生認知規律，有利于學生自主探析知識演繹的生成過程，讓學生在設計過程中探究，進一步培養學生科學探究的精神和自主建構知識體系的能力。

在本節課中，精心設置了兩個意外的實驗現象，一是在沒有加指示劑的情況下，把氫氧化鈉和鹽酸混合，結果沒有看到任何實驗現象。二是在加酚酞的情況下，稀鹽酸過量，然后分析反應后的液體成分。特別是實驗一，學生從理論角度想，應該是反應的，但是實際沒有產生相應的沉淀、氣體等現象，思維沖突了。這樣的沖突，就是學生學習過程中的生成資源。同時，通過學生小組不斷的討論、辨別、分析等思維過程，最終得出結論。對于第二個意外，學生的回答可能是比較零星的，加鐵、加指示劑等，當然也會出現加硝酸銀這樣的錯誤答案。根據這些學生的前概念，教師引導學生去歸納這類題的解題方法。兩個剩余物中的共同離子不需要鑒別，干擾離子要除去，同時回歸知識本質——酸的性質（特殊例子的鑒定）。

這樣搭建的師生互動，幫助學生在理解的基礎上進行記憶，與舊知巧妙地結合在一起，并形成一個知識體系，從而成為新知的契合點，構建一個學生自主思維的碼頭。

2.運用實物演示策略，認知學科內涵，建構學生能力框架

雖然圖2表示了酸與堿之間反應的實質，但這樣的靜態表達方式顯然無法真正說明酸堿反應的特點。所以教學中加入了一個FLASH動畫，以鹽酸和氫氧化鈉為例，如圖3，原來溶液中有氫離子、氯離子、鈉離子和氫氧根離子，反應后氫離子和氫氧根離子結合形成了水，而鈉離子和氯離子還存在于溶液中。學生看完后，先獨立思考再進行相互表達，顯示思維的形成過程。這樣的一個動畫，很清晰地解釋了酸堿反應的實質。通過具象式表達，讓學生想辦法思維重現一些難以理解的知識，將學生能認知的復雜問題簡單化，將學生難理解的障礙清晰化。

圖3 鹽酸和氫氧化鈉的反應

這樣的內容設計，不僅可以幫助學生學習理解和分析相關科學現象，還能夠幫助學生建構科學學科的知識結構，在豐富知識的過程中，不斷提升學生抽象思維能力和空間想象思維能力。

在思維課堂理念指導之下，運用課堂教學有效策略強化學生思維能力的培育，始終圍繞思維課堂五個操作點，以問題鏈教學為載體，關注學生思維過程的形成，觸發學生思維品質的建立，進一步輔助學生生成認知結構，提升學生學習品質，并不斷拓展思維路徑，創新學習方式，實現思維的延伸與拓展。俗話說“有模式而不唯模式”，五個操作點是一種導引更需要理解與運用，在運用中不一定需要齊全面面俱到，關鍵還是要體現思維的思想，讓課堂思維教學成為一種習慣，讓課堂思維教學成為一種常態[1]。