基于支架式教學的高中化學概念教學策略研究

龔 彬

《普通高中化學課程標準(2017年版)》(以下簡稱新課標)倡導發揮核心概念對化學學習的指導作用，提倡轉變教學方式，注重學生自主、合作探究，促使學生在建構化學認知的同時，發展自主性，提高問題解決能力。眾所周知，化學概念是化學學科的基礎內容，教學方式是影響化學概念教學效果的關鍵因素。縱觀傳統高中化學概念教學現狀，大部分教師仍在忽視學生的學習主體性，單向灌輸概念內容。大部分高中生在被動接受化學概念時，不知其來源、本質、內涵，由此導致運用不當，致使概念學習效果不盡如人意。由此可見，轉變化學概念教學方式迫在眉睫。支架式教學是一種以生為本，集知識探究與能力發展為一體的教學方法，對高中化學概念的教學具有強有力的推進作用。具體地，支架式教學是教師以學生現有水平和潛在水平之間的差異為依據，聯系教學需要，搭建支架，將較為復雜的學習任務拆解為一個個小任務或問題，引導學生自主、合作探究，逐步建構認知的教學活動。現有實踐證明，有效的支架式教學，既可以使學生們切實轉變學習方式，成為學習的主人，還可以使學生們在掌握知識的同時，發展相關能力，提升發展水平。基于此，在新課標的指引下，教師嘗試應用支架式教學法實施高中化學概念教學。

一、 搭建支架，激發興趣

興趣是學生在概念課堂上展現學習主體性的保障。簡單地說，在濃厚學習興趣的作用下，學生們會自覺走進化學課堂，打好課堂教學基礎。建構主義學習理論指出，學習情境是影響學習者學習興趣的重要因素。情境支架是重要的學習支架，是教師依據學生學習需要，應用適宜手段創設的真實情境。在實施支架式教學時，教師首先聯系概念內容，搭建情境支架，激發學生興趣，促使其走進課堂。

以“氧化還原反應”為例，在現實生活中，學生們早已接觸各種各樣的氧化還原現象，建構了生活認知。在課堂上，教師尊重學生的生活經驗，搭建生活支架。具體地，教師在電子白板上呈現生活中常見的各種氧化還原現象，如蘋果橫切面變黃，薯片包裝袋中的抗氧化劑等。在熟悉的生活現象的作用下，學生們會積極思考，自覺聯想與之相似的其他現象。于是，教師把握時機，鼓勵學生暢所欲言，描述氧化還原其他相關現象。在學生們的踴躍參與下，課堂上出現了諸多的氧化還原現象。立足于此，教師提出問題：“什么是氧化還原反應？”在此問題的作用下，學生們的探究興致強烈，主動調動知識儲備，認真分析生活現象，描述氧化還原反應的定義。教師則依據學生的描述情況，給予其有針對性的點撥，促使其完善認知。同時，教師也就此引導學生們一起辨識氧化還原反應。由此可見，搭建情境支架，不但激發學生們的學習興趣，還可以使學生們直接與化學概念內容互動，便于進行深入探究。

二、 進入情境，多樣探究

進入情境是支架式教學的重頭戲，也是學生進行自主、合作探究的途徑。對此，在實施支架式教學時，教師針對概念內容，繼續搭建不同的支架，生成多樣的情境活動，借此引導學生自主、合作探究，積極體驗情境活動，由此逐步認知化學概念，同時發展相關能力。

(一)搭建工具支架

工具支架是教師依據教學內容，選用與之相契合的起到輔助作用的器具，如實驗器材、化學史料、多媒體等。工具支架具有直觀性，在概念教學中搭建工具支架，可以起到化抽象為直觀的效果，降低概念學習的難度，促使學生積極探究，建構良好認知。所以，在化學概念課堂上，教師應盡量搭建工具支架，引導學生進入情境，自主探究。

以“物質的量”為例，“摩爾”“阿伏伽德羅常數”是本節課的兩個概念。在課堂上，教師先創設“數硬幣”情境，引出蒸餾水中的水分子個數。接著，教師圍繞情境內容，向學生們提出問題：“水分子體積小不可見，質量小不可稱。從‘數硬幣’情境可見，當集合一定數量的微粒時，其體積可量，質量可稱。那么，這里的‘一定數量’是多少呢？”在問題的作用下，不少學生陷入迷茫狀態。教師則趁機播放視頻(水分子逐漸增多至6.02×1023個)，順其自然地搭建出工具支架。在直觀視頻的輔助下，學生們自主地進行形象思維，對“一定數量”建構認知。教師聯系視頻內容，引導學生繼續思考：“為什么說6.02×1023是一個集體呢？”為使學生順利解決此問題，教師再次搭建工具支架，呈現與之相關的化學材料：“金剛石由碳原子構成。單個碳原子質量極小，約為1.993×10-23g。”依據材料內容，教師引導學生們計算12g金剛石含有的碳原子個數。通過計算，學生們得到一個龐大的數據：6.02×1023。教師則就此概述摩爾、阿伏伽德羅常數，幫助學生增強認知。如此搭建工具支架，不僅使學生們進入了“摩爾”“物質的量”的概念的起源史情境中，還使學生們通過一步步的獨立探索，對阿伏伽德羅常數建構清晰的認知，有利于深入理解化學概念。

(二)搭建問題支架

問題支架是最常見的一種學習支架，是教師在實施教學的過程中，依據教學內容，設計的不同層次的問題鏈。有效的問題支架，可以將學生們帶入具體情境中，使學生們獲取明確的探究方向。同時，學生們在問題支架的作用下，踴躍思考，不斷地解決問題，由淺入深地認知概念內容，發展問題解決能力，增強學習效果。所以，在化學概念課堂上，教師應依據概念內容，搭建問題支架，引導學生進入情境，自主探究。

以“物質的量濃度”為例，物質的量濃度概念是本節課的教學重點。為使學生對該概念建構整體認知，教師搭建問題支架。比如，教師在電子白板上展示一張醫院化驗單。結合化驗單內容，教師提出問題：“這張化驗單中的白蛋白46.3g/L表示什么？葡萄糖6.29mol/L表示什么？”在問題的作用下，學生們自覺地遷移已有經驗，積極作答。教師及時贊賞學生們的良好表現，同時用規范的語言總結溶質的物質的量濃度，幫助學生完善認知。之后，教師繼續提問：“請大家說一說，什么是1mol/L的NaCl溶液？”在已有認知的支撐下，大部分學生可以進行準確描述。立足其描述情況，教師繼續發問：“假設100mL的NaCl溶液中有 0.3molNaCl。那么，該溶液的物質的量濃度是多少？”在學生自主計算后，教師鼓勵他們總結物質的量濃度的計算公式。由此可見，學生們在問題支架的驅使下，逐步分析、研討，由淺入深地發現物質的量濃度的內涵，有利于加深理解。為了使學生們建構整體認知，教師在學生總結出物質的量濃度的計算公式后，繼續搭建問題支架，提出其他問題，如“將4gNaOH與水配成0.5L溶液，得到的溶液的物質的量的濃度是多少？”“將4gNaOH溶于 0.5L 水中，得到的溶液的物質的量的濃度是多少？”同樣，在學生自主計算后，教師有針對性地進行點撥，使其對所學概念建構整體認知。此外，在不斷解決問題的過程中，大部分學生踴躍思考，切實地鍛煉了思維能力，有利于提高思維水平。

(三)搭建實驗支架

實驗支架是以化學實驗為主的支架。實驗既是化學學科的基礎內容，也是學生們學習化學的方式之一。實際上，操作化學實驗的過程，正是學生們探究化學概念的過程。在此過程中，學生會充分發揮主觀能動性，獲取實驗現象，認真分析、總結，得出實驗結論，由此建構概念認知。對此，在實施概念支架式教學時，教師依據教學需要，搭建實驗支架，引導學生進入情境，合作探究。

以高中化學元素金屬性的概念教學為例，立足該概念，教師搭建實驗支架。在搭建實驗支架時，教師直接為學生們展現學案，引導他們分小組進行探究，依據學案內容，操作實驗。在學案內容的支撐下，各小組先用砂紙打磨鎂片和鋁片，去掉其表面的氧化物薄膜。接著，選擇兩支大小相同的試管，分別裝入打磨好的鎂片和鋁片。之后，分別向兩支試管中加入2～3毫升稀鹽酸。然后，認真觀察，發現實驗現象，做好記錄。在學生們進行觀察之際，教師順勢提出問題：“大家認為是什么因素影響了兩個反應的劇烈程度？”在此問題的作用下，學生們愈加認真地觀察實驗現象，并積極思考，主動地與他人交流各自的發現。受到個體差異的影響，學生們的發現不盡相同，有的學生從原子得失電子的難易程度分析，有的從還原性強弱的角度分析，有的從物質活潑性角度分析。在進行交流時，同學們提出不同的看法，順其自然地碰撞出思維火花。在思維火花的作用下，同學們逐步達成相對統一的認知。于是，教師鼓勵小組派出代表描述本組觀察的實驗現象和兩個反應劇烈程度不同的可能原因。教師順勢引出金屬性強弱和金屬單質與水或酸置換氫氣的難易程度有關，與最高價氧化物對應水化物堿性強弱有關。教師把握時機，繼續搭建實驗支架，要求學生從盡可能多的角度設計實驗驗證Na、Mg、Al三種元素金屬性的強弱。學生開動腦筋設計實驗方案，并組織實施。實驗過程中學生會發現“控制變量”“可行性”在實驗設計中的重要性。實踐證明，學生們通過操作化學實驗，積極地與實驗現象互動，透過直觀現象得出了化學結論，輕松地認知了化學概念。與此同時，不少學生因此感受到了化學概念學習的樂趣，增強化學學習的欲望，順其自然地鍛煉了實驗操作能力、歸納總結能力等，有利于增強化學概念學習的效果。

(四)搭建范例支架

范例支架是用學生熟悉的或典型的案例進行示范，降低知識難度的支架。表征化學概念是化學概念教學不可缺少的一個環節。表征化學概念的過程，正是學生增強概念認知的過程。范例支架為學生提供了表征化學概念的便利。例如：在范例支架的作用下，學生們可以借助符號表征氧化還原反應中的電子轉移情況，由此增強對氧化還原反應的認知。對此，在實施化學概念支架式教學時，教師立足學生概念學習的情況，搭建范例支架，引導其進入情境，繼續探究。

(五)搭建圖表支架

圖表支架是以表格、思維導圖等為主的支架。圖表支架是學生們進行梳理、對比的“工具”。在圖表支架的支撐下，學生們會積極思考，展現課堂學習所得，由此進行比較、分析，進一步地增強認知。所以，在實施化學概念支架式教學時，教師依據概念內容，搭建圖表支架，幫助學生增強認知。

以“共價鍵”為例，在支架式教學的過程中，學生們受到不同支架的輔助，逐步了解了共價鍵的形成及本質、類型、特征等。基于學生們的學習所得，教師以圖表支架為抓手，鼓勵學生們回顧課堂學習過程，建立框架圖，展現相關內容。在已有認知的支撐下，學生們積極思考，聯想相關知識點，并主動動手繪制，將知識點展現于不同的框架中。

實際上，繪制框架圖的過程，既是學生回顧課堂所學的過程，又是學生查漏補缺的過程。在此過程中，學生會進一步完善課堂認知。在學生繪制框架圖后，教師搭建舞臺，鼓勵他們自主展現各自的框架圖。在展現之際，學生們互相對比，發現彼此的知識漏洞，提出完善建議。實踐證明，學生們通過繪制框架圖，建構了完善的認知，增強了化學概念學習效果。同時，不少學生因此提高邏輯思維水平，可謂一舉兩得。

三、 效果評價

效果評價貫穿支架式教學始終。在支架式教學中，評價支架是不可或缺的。同時，在不同教學環節，教師要依據學生的課堂學習表現，及時地搭建不同的評價支架，借此與學生一起了解課堂教學情況，及時地做出優化，推動課堂教學發展，增強課堂教學效果。由此，在實施化學概念支架式教學的過程中，教師以整個教學過程為依托，把握教學時機，搭建不同評價支架，實現教學評價貫穿教學。

以“化學反應的速率與限度”為例，在課堂上，教師搭建實驗支架，引導學生們合作操作實驗。學生合作操作實驗是進行生生評價的良好時機。于是，教師在學生合作操作實驗之際，為他們發放小組互評表如表1所示：

表1 小組互評表(節選)

在互評表的作用下，學生們關注實驗操作過程，留心其他組員的一言一行，了解其實驗操作情況，實事求是地進行評價，幫助他人了解自身情況。同時，學生也因互相評價，發現他人的長處，了解自身不足，便于揚長補短，提升自身發展水平。

綜上所述，有效地應用支架式教學法實施化學概念教學，可以使學生們成為探究化學概念的主人，逐步掌握化學概念，鍛煉多樣能力，有利于增強化學概念學習效果。因此，在實施高中化學概念教學時，教師可以以新課標為指引，以生為本，應用支架式教學法，立足不同教學環節和具體概念內容，搭建不同支架，引導學生自主、合作探究，由淺入深地掌握化學概念，順其自然地發展多樣能力，提高化學概念教學質量。