搭建“脚手架”轻松学化学

张华

（江苏省木渎高级中学江苏苏州215101）

搭建“脚手架”轻松学化学

张华

（江苏省木渎高级中学江苏苏州215101）

应用“脚手架”理论，在化学教学中从搭建“解题方法”的脚手架、搭建“类比”的脚手架、搭建“问题引路”的脚手架等方面谈谈自己在教学中的一点体会。

“脚手架”设计步骤；搭建“脚手架”的几种途径；解题方法；类比；问题引路等

“脚手架”最早是由美国著名心理学家和教育家布鲁纳从建筑行业借用的一个术语,用来说明在教育活动中,学生凭借由成人或有能力的同伴提供的辅助物来完成原本自己无法独立完成的任务。一旦能独立完成某种任务,这种辅助物就像建筑竣工后的脚手架,会被逐渐撤离。老师提供的脚手架本身不能让问题变得容易,但可以促使学生借助支架完成任务。后由前苏联著名心理学家维果茨基发展为“最近发展区学习理论”,是学生从实际认知水平出发,在老师和同伴的帮助下,跨越最近发展区,达到学习新知识、解决新问题的目的。

一、“脚手架”教学的设计步骤

支架式教学策略由以下几个步骤组成：

（1）搭脚手架：围绕当前学习主题,按“最近发展区”的要求建立概念框架。

（2）进入情境：将学生引入一定的问题情境（概念框架中的每个节点）。

（3）独立探索：让学生独立探索。探索开始时要先由教师启发引导,然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时提示,帮助学生沿概念框架逐步攀升。起初的引导、帮助可以多一些,以后逐渐减少——愈来愈多地放手让学生自己探索；最后要争取做到无需教师引导,学生自己能在概念框架中继续攀升。

二、搭建“脚手架”的几种途径

1.搭建“解题方法”的脚手架

高中生知识的积累,特别学生逻辑思维能力的增强,学生思考问题的方向出现多元化,一道题有很多种解法是很正常的现象,怎么避免学生在解题时不走错路,少走弯路,那就要老师多研究,把自己成熟的经验传授给学生,让学生学会既简单又可行的解题方法。

例1三效催化转化器可减少汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx等）,部分反应如下：

则反应①的ΔH=______。

这种题型是江苏这几年高考的热点,每年必考,同学们再熟悉不过的了,大家都知道利用盖斯定律,对方程式系数调整,通过方程式的加减就可以,只不过每位同学思考的过程和使用的方法有所不同,导致所花费的时间有长短,更有甚者在计算过程中出现差错,最后算出错误的结论,若出现略微复杂一点的题开型,错误率就会更高,问题在于老师没有把简单又实用的方法教给学生,若老师认真研究,把一种最简单的方法传授给学生,就可以达到一劳永逸的效果。

“脚手架”搭建过程：将①中反应物和产物在②③④中标出（如题中标下划线的物质）,在②③④中看没有标下划线的物质就是方程式合并时删除的,且很清晰明了,然后分析各物质关的系数关系,只要将④×2-③-②,得到方程式就是总反应①。相应的ΔH就可以求出。

1.2.1 细菌培养及RNA提取 挑取单克隆细菌于LB培养基中，37℃、250 rpm培养过夜，按1∶100转接于20 mL LB培养基中，相同条件培养至特定状态，需要时加入100 μg/mL氨卞青霉素，加入0.2% L-阿拉伯糖诱导质粒目的基因的表达.快速离心收集细菌，总RNA的提取采用TRIzol法，具体操作按说明书进行，加入DNase I消化基因组DNA，核酸检测仪测定浓度，-80℃保存备用.

教给学生这样的方法后,以后学生遇到有关热化学方程式的计算,就会利用这样的方法很轻松且正确的算出,增强他们解题的信心。

2.搭建“类比”的脚手架

类比方法是一种虽不可靠但又最能发现新问题的方法。通过类比教学,加强了不同学科之间和同一学科内部各知识点之间的联系,从而拓展学生的知识视野,使学生从整体上把握所学知识,并可以培养学生由已知到未知知识的能力,使得他们具有发现新技术、新问题的可能,最终达到全面提高学生素质的目的。

例A、B、C、D均是短周期元素。当A、B两元素的原子分别得到两个电子形成稳定结构时,A放出的能量大于B放出的能量；当C、D两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时,D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D四种元素间分别形成化合物时,属于离子化合物可能性最大的是（）

A.C2AB.C2BC.D2AD.D2B

“脚手架”搭建过程：在比较C和D的哪个活泼时,学生没有困难,很容易得出活泼金属失电子吸收的能量少,C活泼,而比较A、B非金属性强弱时,因知识的欠缺,比较有困难,此时老师可以为学生搭建“类比”的脚手架,建立物理模型。

由图可轻易看出,当电子由无穷远处向A原子靠近（被吸引）时,因距离较远,放出的能量当然大于电子靠近B时放出的能量,得出A原子的非金属性强,所以C2A是离子化合物的可能性最大。

3.搭建“问题引路”的脚手架

这类脚手架是帮助学生确定问题解决时需要考虑的因素,并将这些知识和信息以一系列问题的形式呈现给学生。学生在解决问题时,老师可以以问题的形式向学生提供援助,帮助学生集中注意力或提供新的思路。“问题引路”式脚手架可将复杂问题分解,使学生有限的认知资源得到合理分配。

例（2010江苏改编）高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料,已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解；Mn（OH）2开始沉淀时pH=7.7。请设计由MnSO4溶液制备高纯MnCO3固体。实验中可选用的试剂：Na2CO3、C2H5OH、水。请补充由MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤：

①__________________

②__________________

③__________________

④__________________

⑤低于100℃干燥。脚手架搭建过程：

师（搭脚手架、创设情境）生（进入情境、思考探索）生（得出结论）①MnSO4溶液与Na2CO3溶液混合生成MnCO3,顺序如何？因Na2CO3溶液水解呈碱性,若将MnSO4溶液滴加到Na2CO3溶液中,会生成Mn（OH）2沉淀。将Na2CO3溶液滴加到MnSO4溶液中。并控制溶液pH＜7.7如何将MnCO3取出,如何除去MnCO3上吸附的杂质？沉淀通过过滤来分离,沉淀上吸附的杂质要洗去。过滤,用少量水洗涤2～3次如何知道沉淀洗干净？沉淀上吸附SO42-,只要检验SO42-是否完全洗净即可。检验SO42-是否被洗涤除去潮湿的MnCO3易被空气氧化,如何快速使其干燥不能加热,因100℃开始分解,利用乙醇的挥发性。用少量乙醇洗涤

通过这样启发引导,给学生搭建问题的脚手架,训练了学生的思维,提高了学生的能力,在江苏省高考化学试卷模式下,对提高学生的成绩和能力定会有很大的帮助。

当然,在给学生搭建“脚手架”时,教师必须把握好一个“度”的问题,要适时、适合、适度,必须考虑如何促进学生的独立思维。学生不能独立完成的情况下,教师可以给予积极主动地支持与帮助。教师究竟应提供何种程度的支持,将取决于学生的最近发展区,不能过多而成为包办代替,不能让学生成为模仿的“机器”,也不能过少而放任自流。

［1］吴良根.化学支架式教学中搭建“脚手架”的策略研究［J］.教育研究，2009，11（20）

［2］苏海峰.为学生科学探究搭建“脚手架”的几种方式［J］.湖北教育，2010，5（8）

1008-0546（2011）08-0015-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.08.007