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1从情境中探索教与学的新支点一、主题与背景高中新课程改革实施四年以来，化学课堂教学在模式上更加倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手的课堂氛围，教师更加注重培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。笔者经过近两年的尝试，发现在“建构主义”理论下，在化学教学中引入“支架式教学模式”，使学生的学在教师的支持、引导、协助下逐步建构、内化成能使其从事更高层次活动的思维能力、技能以及对事物的认识和理解过程，对于学生探究意识及能力的培养非常有益。二、情境描述与问题讨论支架式教学模式在化学教学过程中的具体实施可分为这样五个环节：①创设情境，确立目标——围绕当前学生学习主题，按照“最临近发展区”的要求确立框架。②搭建支架，进入情境——将学生引入一定的问题情境（概念框架中的某个节点）。③分析问题，自主探索——让学生独立探索，探索内容包括确定与给定概念有关的各种属性，并将各种属性按其重要性大小排列。教师起“脚手架”作用，最终让学生独立分析，沿概念框架逐步攀升。④集思广益，协作学习——小组经协商、讨论，产生矛盾——矛盾明朗化——达成一致意见——完成知识的意义建构，即学生对当前学习内容所反映的事物性质、规律等达到较深刻的理解。（集体智慧稳定支架）⑤完成建构，效果评价——包括学生个人自我评价、小组对个人的评价以及教师对学生群体和个人的评价。内容包括学生自主学习能力，对协作学习的贡献，是否完成了对所学知识的意义构建。（回头检验知识支架）以上各环节只是支架式教学模式的一般形式，教师可根据教学内容和学生实际，进行教法的处理和学法的指导，增加或较少部分环节，也可反复运用某些环节，以提高课堂效率。在具体的教学过程中，有以下三种不同的“脚手架”模式，在不同的课例中可有不同的应用。下面笔者通过几个具体案例分别对上述支架模式进行分析。（一）新授课的下大上小型脚手架（图1-①）——层层跃进式【案例1】苏教版《有机化学基础》“天然气的利用甲烷”学生经过高一阶段的学习，对基本化学物质的性质和用途都有所了解，尤其对无机物的认识比较熟悉，清楚学习无机物的一般方法，即从结构组成认识其性质，了解其用途及制备方法。而对有机物的认识相对模糊，只知其名，不知其性，诸如酒精、醋酸。本节课的目的2就是要使学生通过对甲烷这种最简单的有机物质的学习，建立起认识有机化合物的一般方法和概念，为后续的学习打下坚实的基础。本节新课从一段视频开始，围绕我国的石油和天然气资源的总体情况，介绍了甲烷气体的一般性质和用途。在声情并茂的解说过程中，学生首先建立起了对甲烷这种有机物质的初步认识。接下来的一组图片展示和问题，看似简单，却颇具匠心，一下子吸引了学生的注意，形成了良好的学习开端。问题1：海底蕴藏着一种非常优质的燃料——可燃冰，它的主要成分是甲烷分子，但是这块“冰”放在手上却能够燃烧，你知道是为什么吗？问题2：“西气东输”工程是我国建设的重大项目之一，为什么天然气要用管道输送，它能象液化石油气那样用气罐通过车辆运输吗？问题3：从刚才的一段视频中，你能了解甲烷的哪些性质？学生在热烈的讨论中，引发了探知甲烷性质的求知欲望。教师完成“脚手架”的搭建，引导学生进入情境。接下去，对甲烷性质的做深入的了解和认识。基于有机物反应的复杂性，反应时间较长，不利于课堂演示的缺陷，充分利用工具支架，展示甲烷燃烧的实验过程和一段CSI影片中截取的引燃天然气爆炸的场面（视频）。同时引入一则图片新闻：2009年4月28日傍晚6时，随着一声巨响，一朵黑色的蘑菇云从金华市环球春江花园的一幢别墅里腾空而起，紧接着火光冲天，没多久警笛声响起。原来是别墅区一住户改造与装修房子，在院子里钻井取水，因违章作业造成钻头钻破地下天然气管道而引发爆炸，酿成大祸，大火足足烧了半个小时。在强烈的视觉冲击中学生充分认识到甲烷的可燃性，对比氢气明确可燃性气体在燃烧时特别要注意的事项：检验纯度。问题4：如何检验甲烷的燃烧产物？问题5：什么是取代反应？有何特征？甲烷的特征反应——取代反应，是学生认识的第一种有机反应，在此之前没有任何概念的认知，借助flash工具支架，微观显示其反应历程，教师板演第一步反应的方程式，学生可模仿书写第二步，甚至是第三步、第四步的反应过程。再利用图表支架，对比取代反应（陌生的有机反应类型）和置换反应（熟悉的无机反应类型），进一步内化“取代反应”这一概念，自然建构对有机化学反应方程式的书写规范。由此，学生对甲烷的性质了解已十分深入，最后要升华到一个思维高点——学生对有机物结构的认识。问题6：甲烷的结构究竟是怎么样的？学生活动：用橡皮泥和牙签分别制作四面体的二氯甲烷和平面形的二氯甲烷，看看它们分别有几种结构？学生在小组活动中相互协作讨论、制作完成模型，在分组展示模型进行分析的过程中最终得出结论：四面体的二氯甲烷只有一种结构，平面形的二氯甲烷有二种结构，而实际测得二氯甲烷没有同分异构体，故二氯甲烷是四面体结构，即甲烷是正四面体构型而不是平面正3方形。这节课中，教师提出了一个又一个的问题，就像是给学生提供了一个又一个的“脚手架”，使学生的认识一步步深化。纵观这一系列“脚手架”，后一问题是建立在前一问题的基础之上的，也就是前一问的发展。当到达顶端之后，学生完全可以抛开教师的“脚手架”，纵览知识前后的连接关系，总结学习有机化合物的一般方法，即从研究组成入手→了解性质→明确结构→延伸用途。（二）实验课的上下平行型脚手架（图1-②）——并行突破式上图1-②模式的特征是教师在教学过程中所设计的问题或活动之间是相互平行的关系，可以调整其先后顺序，以达成学生对某块知识点的认知。对于元素化合物知识的学习，常规教学中以教师演示实验，学生观察实验现象和分析为载体，使学生对物质的性质有感官认识。但在一节课内要同时完成多个实验过程，并做到对每个实验的分析俱细，常常对于这一节课来说是不够用的。为此，笔者尝试了个别演示实验和虚拟实验室相结合的方式，给学生搭建多个“脚手架”，让学生在充分自主探究的过程中较深层次地掌握物质的性质。【案例2】苏教版《化学1》“金属钠的性质和应用”（授课地点：学生机房）准备：教师用ppt做好课件，发送到各学生用机上。课件内容《金属钠的世界》，其栏目包括：心中有数、生活中的化学、动感课堂、虚拟实验室、扩展学习、交流与协作、在线检测、给我留言和帮助。首先，教师要求学生进入“心中有数”栏目，明确本节课的教学目标、重点难点和课件使用方法（本课件的交互性较强）。接下去进入“生活中的化学”栏目，带着问题阅读一则《炸起千层浪，珠江“水雷”谜团待解》的新闻，并直接通过链接进入互联网查阅此新闻的详细报道，以对金属钠的性质有初步了解。教师设疑：·1、引起爆炸的物质是什么？·2、为什么会发生爆炸（金属桶为什么会成为水雷）？·3、如何防止爆炸（另五个没有爆炸的金属桶如何处理）？·4、事故的启示是什么？通过对新闻信息的挖掘，教师给出以下图表支架（图2），使学生进入深层次的自主学习，学习环境是互联网状态下的计算机界面。在整个学习的过程中，学生和教师之间、学生和学生之间的交流都可以在教师机和学生机之间的“交流与协作”板块当中完成，并可进行实时对话，大屏幕投影，学生的学习始终兴致昂扬。在这张图表支架当中，新闻导航以下的五个板块学生可以根据自己的兴趣选择学习的先4后顺序。这些板块之间是相互平行的关系，不论先了解哪块内容，对其他知识的获知都没有任何影响。它们是相互独立的，但又联合起来构成一个整体，不可或缺。同样在学生进行深入研究的过程中，对钠原子的结构的认识，物理性质、化学性质的了解及其制备时，学生也可以自主控制学习进程，进入交互式非常强的网络环境，寻求解决问题的方法。其中在物理性质、化学性质这一板块下，设有“动感课堂”这一栏目，包括各种反应的flash模拟演示、问题、分析和结论。“虚拟实验室”是一个开放性的实验设计空间，是本节课提升学生能力的“终极考场”。在学生对钠与水的反应有直观的观察和理解（教师演示分析）、对“动感课堂”有充分体验的基础上，“虚拟实验室”提供各种实验仪器和药品，要求学生完成实验，并能观察到实验现象，这个环节的设置使学生堆学习的热情达到了至高点。本节课各个知识点的掌握情况通过“在线检测”栏目做了一个反馈，以往学生在这一章节中犯得最多的错误，通过这一次的“支架式”学习大为减少，取得了非常好的教学效果。（三）复习课的下小上大型脚手架（图1-③）——研究开放式【案例3】高三复习课“盐类水解”“盐类水解”是《化学反应原理》中理论性非常强的一块内容，对高三复习而言，可以铺得很开，也可以收得很拢，涉及的知识面很广。如果只是停留于对水解基本规律的记忆和简单套用，学习效果将大打折扣。巧妙地运用支架，学习的效率将事半功倍。教师创设问题情境：A、蒸馏水(常温)中滴加一定浓度的FeCl3溶液B、沸水中滴加一定浓度的FeCl3溶液学生动手实验，观察现象：A、溶液呈黄色，pH试纸检验呈红色（显酸性）B、液体呈红褐色，pH试纸检验呈红色（显酸性）针对现象的几个问题支架：问题1、发生了什么？→水解的实质问题2、为什么都显酸性？→水解的结果问题3、为什么颜色不同？→水解的程度（影响因素：温度、浓度）由实验现象发散开去对盐类水解规律的总结，使学生能更清楚地认识到水解的实质，了解影响水解程度的内因和外因，并能从水解结果看问题，应用到生活实践。于此同时，落实水解反应方程式的书写，本节课的内容已经完成。作为任务的后延，教师又设计了后续的问题探究，基于学生对盐类水解规律的认知，给出①FeCl3溶液和Na2SO3溶液，两者混合可能发生什么反应？学生小组讨论两者之间的可能反应，得出图3所示的反应关系，根据推测大胆实验，最后得出结论：Fe3+和SO32－在水溶液中既有红褐色沉淀产生，又有溶液颜色的变化过程，也就是说氧化还原反应和双水解反应均能发生。②FeCl3溶液和Na2CO3溶液，两者混合可能发生什么反应？5通过这两组反应的对比分析、交流探讨，学生对水解反应及其所关联的其他知识点就能形成一个清楚的框架，对知识的内化达到一个更高层次的认识，建构完成图4所示的反应网。分析这节课，它是在复习盐类水解知识的基础上进行的。教师将任务拓展，给出两个开放性问题的探讨，让学生合作解决，这两个问题是对盐类水解内容的延伸和发展。学生在解决这些问题的过程中，学到的不仅仅是课本上的知识，更多的是分析问题的能力和实践的锻炼。而且不同的学生会在这一过程中学到不同的东西，这就给学生提供了宽广的发展空间。这就好比是支架的第三种模式，越往上发展支架反而越大。但是这一模式对学生的要求比前两种要高。因为要想这一架子稳定，基础必须牢固。换言之，学生除了得有相关的知识基础，还要能熟练运用这些知识。不同的支架模式依据不同的教学内容和知识而定。但无论是哪一种模式，支架的顶端都是不封闭的。知识有相互的联系性，因此，虽然一节课的内容已结束，但这一内容必定与以前或以后的知识相关联，那么就又会有新的发展。而且不同的学生在学习的过程中会有不同的体验，这种体验所形成的经验也会随着发展不断更新。三、诠释与研究对于支架式教学主要是通过支架（教师的帮助）把管理学习的任务逐渐由教师转移给学生自己，最后撤去支架，使学生达到完全独立发现知识的目的。在教学过程中教师要介入学生的发展，就必须找到最适宜的介入点，最近发展区为教师的介入提供了一个理想的空间。6在诸多学习支架中图表支架的使用范围日渐扩大，并有广泛的应用价值。图表包括各种表格和图像，它可以直观地表达化学概念、物质之间的关系和化学反应的过程，系统把握复杂化学问题的脉络。用这种直观的方式对信息进行整合，尤其适合支持学生的高级思维活动，如解释、分析、综合、评价等。图表的形式应是多元化的，常用到的有表格、流程图、概念图、函数图等等，本文所涉及的三个案例中均有不同形式的图表支架出现，如上图2、3、4，这些图表都能给学生一个直观的信息，有的可以作为指导学生学习的纲要（图2），有的可以作为学习过程的整理（图3）和深化（图4），对学生的知识提升大有裨益。另外，概念图的应用对知