搭支架突破“物質的量”的教學

張賢周

一、引言

“物質的量”的教學中有“物質的量”“摩爾”兩個抽象的概念。高一的學生對化學微觀基礎知識有一定了解，知道：物質由許多肉眼看不見的微觀粒子組成等。但對這些知識的掌握是感性的，而“物質的量”是一個全新的抽象概念。在實際教學中老師常生硬地拋出這些抽象概念，學生“吃”得雖多，但沒有汲取營養。鑒于此我結合支架式教學理論，對本節內容做了新的設計，以期幫助學生更好地理解“物質的量”“摩爾”。

二、支架式教學理論

支架式教學理論是根據維果斯基的“最近發展區”理論，面對較復雜問題通過建立“支架”式概念框架，使得學習者能沿著“支架”逐步攀升，以完成對復雜概念意義建構的一種教學策略［1］。“支架”是指在最近發展區中有效的教與學之間的互動［1］。“支架式教學”由搭建腳手架、進入情境、合作交流和有效評價等步驟組成［2-3］。其實施原則：面對學習任務，教師都要予以控制，并給予積極主動的幫助。這需要教師準確把握學生的“最近發展區”［2］，在學習任務與學生“最近發展區”間搭建起“腳手架”，幫助學生順利實現對新知識的構建。

三、“物質的量”的教學突破

教學思路基于“摩爾”與“個”之間的換算關系，“摩爾”與“個”之間的關系可以看做大小單位換算，即“1 mol=NA個”是本節課的核心。其他概念“物質的量”、“阿伏加德羅常數”、“摩爾質量”都是建立在“摩爾”的基礎上，只要引導學生理解“摩爾”與“個”之間的關系，那么本節課的重難點自然就突破。本論文秉承以學生的發展為中心，充分考慮學生已有的知識經驗，并運用教育學、心理學的知識為學生掌握新知識搭建支架，降低學生的認知負荷，從而實現對新概念的同化。在支架式教學理論的指導下，本教學內容的教學策略和步驟如下：

1.搭建腳手架——擊破學習重難點

支架1——生活經驗中的集合體概念。據生活經驗，對于一些個體小且數量大的事物的計數，常用集合體概念，如生活中常把12個叫1打；把48支粉筆裝成1盒等。那么我們也可以把個體小到肉眼看不見且數量非常龐大的微粒看做一個整體叫1mol。這旨在讓學生從生活經驗中建立起“化零為整”的計數思想。

支架2——熟悉單位的定義。物質的量是一個新的物理量，而摩爾是其單位，那怎么界定摩爾的定義？由于摩爾計量的對象是微觀粒子，很抽象、難于理解。結合學習者的知識基礎，從熟悉的物理量的單位定義出發搭建支架深化對摩爾概念的理解。回顧溫度單位——攝氏度的定義：自制一支溫度計，插入冰水混合物中，水銀柱上升到某位置，記為0℃；插入沸水中，水銀柱上升到另一位置，記為100℃，將這兩條刻度線之間的長度等分成100份，每份為1℃。類比出摩爾的定義：1 mol粒子集體所含的粒子數與0.012 kg12C中所含的碳原子數相同。

支架3——單位換算。摩爾和個都是計量微粒數的單位，那么它們之間有什么關系？是1摩爾=NA個，如何理解？從單位換算的角度來認識：“摩爾”為大單位，“個”為小單位，1mol=NA個，如1米=100厘米。從“單位換算”的角度來闡釋“摩爾”和“個”的關系，從而加深對“摩爾”的理解。

2.進入情境——激起求知欲 設問：讓學生測一杯水中的水分子數，引起學生的思考；科學研究數據：1 g水中所含水分子數如果讓全中國13億人來數，1分鐘數100個，晝夜不停，也要10萬年才能數清楚，激發起學生的求知欲望，從而過渡到“物質的量”概念的引出；最后列舉幾例生活中對于那些個體小但數量龐大的事物的計量方法，建立起“堆量、化零為整”思維。

3.合作交流——同化新知識 教師要留時間給學生討論交流，確定“物質的量”“摩爾”等概念的各種屬性，并將其按重要性、層次性整理形成一個知識體系。探索過程中教師要適時指導，幫助學生沿概念框架逐步攀升。起初的引導和幫助可以多些，之后逐漸減少——逐漸拆去支架放手讓學生自己探索，爭取能獨立在概念框架中繼續攀升，完成對新知識的同化。

4.效果評價——完善知識網絡 在本節課最后階段引導學生解決課堂上一開始提出的問題：求一杯水中的水分子數，并用PPT展示一些概念性辨析題、簡單計算題以強化學生對基礎知識的理解，旨在檢驗學生的學習效果，形成完整的知識網絡。

四、結束語

“物質的量”、“摩爾”一直是中學化學的教學重難點，其原因既有概念建構時的學術問題及困惑，也有中學化學教材編寫的角度問題。教材在編寫時應當根據學生的認知特點，對科學知識進行合理加工后再呈現出來。本教學設計對新的教學背景、教學理念進行分析，從支架式教學理論出發，在學生已有的生活經驗、知識基礎和新的學習概念間螺旋式地搭建起多個支架以突破本節課的教學重難點。