搭支架突破“物質(zhì)的量”的教學(xué)

張賢周

一、引言

“物質(zhì)的量”的教學(xué)中有“物質(zhì)的量”“摩爾”兩個(gè)抽象的概念。高一的學(xué)生對(duì)化學(xué)微觀基礎(chǔ)知識(shí)有一定了解，知道：物質(zhì)由許多肉眼看不見的微觀粒子組成等。但對(duì)這些知識(shí)的掌握是感性的，而“物質(zhì)的量”是一個(gè)全新的抽象概念。在實(shí)際教學(xué)中老師常生硬地拋出這些抽象概念，學(xué)生“吃”得雖多，但沒有汲取營(yíng)養(yǎng)。鑒于此我結(jié)合支架式教學(xué)理論，對(duì)本節(jié)內(nèi)容做了新的設(shè)計(jì)，以期幫助學(xué)生更好地理解“物質(zhì)的量”“摩爾”。

二、支架式教學(xué)理論

支架式教學(xué)理論是根據(jù)維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，面對(duì)較復(fù)雜問題通過(guò)建立“支架”式概念框架，使得學(xué)習(xí)者能沿著“支架”逐步攀升，以完成對(duì)復(fù)雜概念意義建構(gòu)的一種教學(xué)策略［1］?！爸Ъ堋笔侵冈谧罱l(fā)展區(qū)中有效的教與學(xué)之間的互動(dòng)［1］?！爸Ъ苁浇虒W(xué)”由搭建腳手架、進(jìn)入情境、合作交流和有效評(píng)價(jià)等步驟組成［2-3］。其實(shí)施原則：面對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)，教師都要予以控制，并給予積極主動(dòng)的幫助。這需要教師準(zhǔn)確把握學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”［2］，在學(xué)習(xí)任務(wù)與學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”間搭建起“腳手架”，幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)對(duì)新知識(shí)的構(gòu)建。

三、“物質(zhì)的量”的教學(xué)突破

教學(xué)思路基于“摩爾”與“個(gè)”之間的換算關(guān)系，“摩爾”與“個(gè)”之間的關(guān)系可以看做大小單位換算，即“1 mol=NA個(gè)”是本節(jié)課的核心。其他概念“物質(zhì)的量”、“阿伏加德羅常數(shù)”、“摩爾質(zhì)量”都是建立在“摩爾”的基礎(chǔ)上，只要引導(dǎo)學(xué)生理解“摩爾”與“個(gè)”之間的關(guān)系，那么本節(jié)課的重難點(diǎn)自然就突破。本論文秉承以學(xué)生的發(fā)展為中心，充分考慮學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，并運(yùn)用教育學(xué)、心理學(xué)的知識(shí)為學(xué)生掌握新知識(shí)搭建支架，降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)新概念的同化。在支架式教學(xué)理論的指導(dǎo)下，本教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)策略和步驟如下：

1.搭建腳手架——擊破學(xué)習(xí)重難點(diǎn)

支架1——生活經(jīng)驗(yàn)中的集合體概念。據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一些個(gè)體小且數(shù)量大的事物的計(jì)數(shù)，常用集合體概念，如生活中常把12個(gè)叫1打；把48支粉筆裝成1盒等。那么我們也可以把個(gè)體小到肉眼看不見且數(shù)量非常龐大的微?？醋鲆粋€(gè)整體叫1mol。這旨在讓學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)中建立起“化零為整”的計(jì)數(shù)思想。

支架2——熟悉單位的定義。物質(zhì)的量是一個(gè)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(jì)量的對(duì)象是微觀粒子，很抽象、難于理解。結(jié)合學(xué)習(xí)者的知識(shí)基礎(chǔ)，從熟悉的物理量的單位定義出發(fā)搭建支架深化對(duì)摩爾概念的理解?；仡櫆囟葐挝弧獢z氏度的定義：自制一支溫度計(jì)，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(zhǎng)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(shù)與0.012 kg12C中所含的碳原子數(shù)相同。

支架3——單位換算。摩爾和個(gè)都是計(jì)量微粒數(shù)的單位，那么它們之間有什么關(guān)系？是1摩爾=NA個(gè)，如何理解？從單位換算的角度來(lái)認(rèn)識(shí)：“摩爾”為大單位，“個(gè)”為小單位，1mol=NA個(gè)，如1米=100厘米。從“單位換算”的角度來(lái)闡釋“摩爾”和“個(gè)”的關(guān)系，從而加深對(duì)“摩爾”的理解。

2.進(jìn)入情境——激起求知欲 設(shè)問：讓學(xué)生測(cè)一杯水中的水分子數(shù)，引起學(xué)生的思考；科學(xué)研究數(shù)據(jù)：1 g水中所含水分子數(shù)如果讓全中國(guó)13億人來(lái)數(shù)，1分鐘數(shù)100個(gè)，晝夜不停，也要10萬(wàn)年才能數(shù)清楚，激發(fā)起學(xué)生的求知欲望，從而過(guò)渡到“物質(zhì)的量”概念的引出；最后列舉幾例生活中對(duì)于那些個(gè)體小但數(shù)量龐大的事物的計(jì)量方法，建立起“堆量、化零為整”思維。

3.合作交流——同化新知識(shí) 教師要留時(shí)間給學(xué)生討論交流，確定“物質(zhì)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(gè)知識(shí)體系。探索過(guò)程中教師要適時(shí)指導(dǎo)，幫助學(xué)生沿概念框架逐步攀升。起初的引導(dǎo)和幫助可以多些，之后逐漸減少——逐漸拆去支架放手讓學(xué)生自己探索，爭(zhēng)取能獨(dú)立在概念框架中繼續(xù)攀升，完成對(duì)新知識(shí)的同化。

4.效果評(píng)價(jià)——完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 在本節(jié)課最后階段引導(dǎo)學(xué)生解決課堂上一開始提出的問題：求一杯水中的水分子數(shù)，并用PPT展示一些概念性辨析題、簡(jiǎn)單計(jì)算題以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，旨在檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

四、結(jié)束語(yǔ)

“物質(zhì)的量”、“摩爾”一直是中學(xué)化學(xué)的教學(xué)重難點(diǎn)，其原因既有概念建構(gòu)時(shí)的學(xué)術(shù)問題及困惑，也有中學(xué)化學(xué)教材編寫的角度問題。教材在編寫時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理加工后再呈現(xiàn)出來(lái)。本教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)新的教學(xué)背景、教學(xué)理念進(jìn)行分析，從支架式教學(xué)理論出發(fā)，在學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)基礎(chǔ)和新的學(xué)習(xí)概念間螺旋式地搭建起多個(gè)支架以突破本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)。