用“呈現(xiàn)、比較、建構(gòu)、共享”的教學模式來提升課堂效率

施華芳

摘要：初中科學課程是一門以實驗探究為基礎的綜合課程，可是臨近中考，由于中考時間的緊迫和壓力，大部分教師為了節(jié)約時間，都采取以講代替實驗探究的教學方法，致使學生的中考復習枯燥而乏味，課堂效率往往不高。那么如何擺脫這種教學低效的課堂，筆者以學校提出的“理想課堂”模式——呈現(xiàn)、比較、建構(gòu)、共享為契機，進行了大膽的嘗試。

關(guān)鍵詞：呈現(xiàn);比較;建構(gòu);共享;效率

中圖分類號：G633.98文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）02-079

一、案例背景分析

《科學》的本質(zhì)是科學探究。在初中科學中，實驗探究是進行科學研究的重要方法，也是學生學習科學的主要方式，所以很多學校和教師都越來越重視實驗探究，在平時的教學中盡量開足各種實驗課，有驗證性，探究性等等，讓學生在實驗中學，在實驗中思，在實驗中培養(yǎng)學生的動手實踐能力和解決問題的能力。

但在實際的教學過程中，往往還存在以下較為突出的問題：（1）教師總體講得太多重點不突出。學生自己能學懂的，或大部分學生能學懂的，教師還在講，而學生搞不明白的，教師沒講，或者講了，講不透，沒時間講透。（2）學生的“潛意識”或者“知識結(jié)構(gòu)”暴露不夠，特別是“相異構(gòu)想”沒有凸顯出來，導致教與學的針對性不強。（3）教師在面對教學中學生的差異問題常常束手無策，缺乏有效的教學調(diào)控手段，特別是遇到教學中的重點、難點問題不知用什么方法去突出和突破。（4）從教育的本質(zhì)上來說，可能要求有點高，許多教師不明白自己每一個教學行為、每堂課、學科教學或者教學的價值究竟何在？

尤其是進入初三的最后總復習階段，由于時間的緊迫性，很多教師采用的復習方法仍然是：首先進行知識點的梳理回顧，然后進行典型例題的分析與講解，最后布置練習與作業(yè)。這種以教師為主體的課堂，雖然教師能有效控制課堂，按時完成所預定的復習內(nèi)容，但根據(jù)多年來的實踐體驗，這樣的復習課的弊端也是十分明顯的。這種形式上的系統(tǒng)復習，實質(zhì)上是在照本宣科“炒冷飯”，學生聽起來興味索然，容易疲勞走神，效果可想而知。

再研究近幾年杭州中考的科學試卷，每年都有對科學探究實驗相關(guān)知識點和能力的考查，很多題目已經(jīng)不是傳統(tǒng)教學能駕馭的了。這對教師在平時的教學過程提出了更高的要求，例如如何培養(yǎng)學生的科學探究能力等，最終使學生掌握一定的方法和思維去解決考試中可能會出現(xiàn)的各種類型的題目。為了使教師的課堂更加生動，也為了提高課堂教學的效率，更為了解放學生沉重的作業(yè)負擔，學校對教師進行了不同形式、不同層次的培訓，教師基本上已接受了“以生為本”等新課程一些基本理念;也認可研究性學習、合作學習等教學方式;也認同知識的獲得是學生有意義的建構(gòu)過程，也聽說、了解很多不同名稱的高效教學的教學流派：先學后教（導學案）等。最后，學校將教學研究作出發(fā)點開始立足于學生已有的“認知結(jié)構(gòu)”，倡導全校教師從“呈現(xiàn)、比較、建構(gòu)、共享”這一模式來探索相對有效率的課堂教學模式。

二、理想課堂模式的詮釋

“呈現(xiàn)”，指的是教師尊重學生的認知規(guī)律，從學生原有的認知結(jié)構(gòu)中尋找突破口，在課堂教學中創(chuàng)設情境，制造認知沖突，關(guān)注學生潛意識中所呈現(xiàn)的問題，把這個作為教學的原點，明確學和教的目標。

“比較”，是一種方法，一種教與學的手段。根據(jù)學生所呈現(xiàn)出的認知沖突，組織生生比較、師生比較活動，來幫助學生提高認識，糾正相異構(gòu)想，達成共識。比較的對象可以是生生、師生、新舊知識;比較的內(nèi)容可以是解決問題的方法、步驟與過程、口頭表達能力，經(jīng)驗與實驗等等。

“建構(gòu)”，在完成前面兩個環(huán)節(jié)的基礎上，通過呈現(xiàn)，借助比較，幫助學生關(guān)注原有知識結(jié)構(gòu)的生長點，引導學生完成知識重新建構(gòu)，或形成新的知識體系。

“共享”，是指學生高層次的情感體驗。學生在呈現(xiàn)、比較過程中建構(gòu)了新的知識結(jié)構(gòu)，獲得了得失成敗的情感的體驗，運用了科學的方法，培養(yǎng)了學習的品質(zhì)等，更重要的是，由學科價值獲得了人生的智慧，從而實現(xiàn)了知情意的共享。

筆者在學校課堂上展示的《鈣片中含鈣量的測定》，以鈣片中含鈣量的測定為主線，實質(zhì)是氣體的制取、除雜、收集專題復習，通過對鈣片中含鈣量的測定，分析比較各氣體產(chǎn)生、除雜、收集裝置的優(yōu)缺點，體驗建構(gòu)常見氣體的制取、除雜、干燥等裝置連接順序的過程。經(jīng)過教研組的研討，現(xiàn)將這節(jié)課的教學過程和教學方法緊緊圍繞倉前中學理想課堂——“呈現(xiàn)·比較·建構(gòu)·共享”進行了反思。

三、案例分析

在學校倡導的理想課堂模式下，教研組經(jīng)過了“兩改三反思”，最終上了一節(jié)相對理想的化學復習課——氣體的制取、除雜、收集。

1.立足學生已有認知，引人入勝

為了使氣體的制取、除雜、收集這一復習課更加的具有生命力，避免純粹知識的灌輸、“炒冷飯”現(xiàn)象的發(fā)生，教研組一致認為選擇一個載體，確定一條主線很關(guān)鍵，經(jīng)過討論，決定選擇同學們生活中的素材——鈣片，而目前市場上使用的鈣片的主要成分是碳酸鈣（CaCO3），這能在激發(fā)學生學習興趣的同時也能使同學們明確實驗目的。

“好的開頭是成功的一半”。在課堂教學中，一種好的導入，能激發(fā)學生的學習興趣，引人入勝。教研組打算從本班陳思宇同學打籃球時手摔斷，醫(yī)生給他配了“鈣爾奇”的生活常識入手，緊接著呈現(xiàn)“鈣爾奇”實物和廣告視頻，讓學生進行觀看。并根據(jù)視頻內(nèi)容進行“科普小知識”：1、鈣爾奇中的鈣是指_____（填元素、原子或分子），以_____形式存在;2、鈣元素的作用。兩個問題討論下來，尤其是第二個問題，整個課堂基本是在暢所欲言，相對輕松的環(huán)境下進行的，同學們也基本對鈣片有了初步的認識和了解。緊接著，教師追問：既然我們吃鈣片是為了補鈣，那么一片鈣片中到底含有多少含鈣元素呢？教師及時呈現(xiàn)鈣片說明書，一片鈣片的質(zhì)量是1.81g，含有碳酸鈣1.5g，含鈣元素600mg，當教師呈現(xiàn)這些數(shù)據(jù)時，計算能力強的同學已經(jīng)算出鈣片中含鈣量約為33.1%。今天呢，老師也想請同學們做一回“小小檢測員”，用我們已學過的知識測定鈣片中的含鈣量到底是多少。立足于學生日常生活中所熟悉的事物以及原有的認知，能充分調(diào)動起學生的好奇心和積極性。

2.多次呈現(xiàn)、反復比較，優(yōu)勝劣汰

實驗探究是在具有可操作性的實驗原理的指導下完成的，為了使后續(xù)的實驗探究方案設計更加地流暢和順利，同學們首先得確立實驗原理。經(jīng)過四人小組的討論并匯報：利用碳酸鈣能和酸反應放出二氧化碳氣體的性質(zhì)，將碳酸鈣轉(zhuǎn)化成二氧化碳，再稱出二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)化學反應方程式計算出碳酸鈣的質(zhì)量。

本節(jié)課的重點和難點是實驗方案的設計，為了便于討論和實驗操作，以小組為單位，給每組提供可能會用到的實驗裝置和試劑（為了安全和便于比較各方案的優(yōu)缺點，課上采用將裝置和試劑畫在卡片上的形式進行）。讓同學們進行分組討論，各組學生代表將本小組的討論結(jié)果呈現(xiàn)在黑板上，由本小組的負責人講解這樣選擇方案的理由，并且接受其他小組的提問，通過比較和討論，不斷地將實驗設計方案改進和優(yōu)化。這樣以學生為主體的好處很多，一是避免了教師講得太多;二是學生的“潛意識”或者“知識結(jié)構(gòu)”得以暴露，特別是“相異構(gòu)想”凸顯無遺，教與學的針對性更強。

我們來看教學片段：有一小組同學通過討論確定了如下這套方案，本小組的負責人是這樣介紹的：我們小組總體的思路是讓鈣片和稀鹽酸充分反應生成二氧化碳，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，只要稱得氫氧化鈉溶液反應前后的質(zhì)量差，就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，然后再根據(jù)化學方程式進行計算得到碳酸鈣的質(zhì)量。但是由于實驗采用稀鹽酸，而稀鹽酸也在一定程度上存在揮發(fā)性，也就是說二氧化碳氣體里會有氯化氫氣體和水蒸氣這兩種雜質(zhì)，所以我們小組在中間加了除雜裝置，用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫氣體，然后再用濃硫酸干燥。

此時下面已經(jīng)有很多同學舉手想要提問了。筆者梳理了一下，同學們的疑問主要有以下幾個方面：

第一個問題：用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫的同時生成了二氧化碳，而我們需要測出二氧化碳的質(zhì)量，這樣對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，肯定不行。此時有同學提出，硝酸銀溶液可以和氯化氫氣體反應，而且還不會生成二氧化碳，但是馬上又有同學反應，可是氯化氫和硝酸銀反應的產(chǎn)物是硝酸，而硝酸也具有揮發(fā)性，所以用硝酸銀除去氯化氫也被否定了。教師對這些同學的想法予以充分的肯定，討論許久，最后沒有提出更好的能除去氯化氫的溶液，也就是說這個問題用初中階段的知識似乎無法解決。此時又有同學說，既然鹽酸不行，那可以換用硫酸啊，硫酸沒有揮發(fā)性，但馬上又被同學們否定，硫酸和碳酸鈣反應會生成硫酸鈣，硫酸鈣是微溶，會附著在碳酸鈣的表面，阻止硫酸和碳酸鈣的反應，從而使反應中止，這樣二氧化碳的質(zhì)量會偏小。討論進入了瓶頸，教師進行了提醒，針對以上提出的問題，同學們想如果能將碳酸鈣研磨成足夠小的粉末，那么理論上就不存在硫酸鈣微溶附著在碳酸鈣的表面，阻止硫酸和碳酸鈣的反應的問題了，在教師的幫助和提醒下，同學們豁然開朗。

第二個問題：在反應前裝置中含二氧化碳的空氣如果不排盡的話，對實驗結(jié)果有影響;以及碳酸鈣和稀鹽酸反應生成的二氧化碳會部分殘留在裝置中，無法全部被氫氧化鈉吸收，也對實驗結(jié)果有影響。馬上有同學響應，可以在裝置前增加一個鼓氣裝置，在反應前和反應后都向裝置內(nèi)通不和氫氧化鈉反應的氣體，比如說氮氣等化學性質(zhì)相對穩(wěn)定的氣體，可是實驗室沒有氮氣，怎么辦？同學們通過討論一致認為可以通入不含二氧化碳的空氣，但怎么樣才能讓空氣中不含二氧化碳呢？只要在裝置后增加一個吸收二氧化碳的氫氧化鈉溶液的洗氣瓶即可。

第三個問題：有同學提出，吸收二氧化碳的氫氧化鈉溶液直接和右邊大氣相通，大氣中也存在二氧化碳，是否也會被氫氧化鈉吸收而影響實驗結(jié)果。教師對這位細心的同學進行表揚，并且向全班提出解決問題的方法，仍舊是在討論的基礎上一致認為：在整套裝置的最后增加一個裝有堿石灰的裝置，將氫氧化鈉和右邊的大氣隔絕即可。

在整個方案的提出過程中，同學們積極參與，各抒己見。過程中亮點：

1.有同學提出，雖然用氫氧化鈉溶液吸收了空氣中的二氧化碳，用濃硫酸吸收了水蒸氣，但怎么判斷是否除干凈呢？所以覺得還應該在這兩套裝置的后面分別添加一個氫氧化鈣溶液和無水硫酸銅來檢驗二氧化碳和水蒸氣是否除干凈。如果在實驗中

增加一個前置條件，保證每套裝置的反應均完全，就可以省略這兩套裝置。

2.在方案基本上被全部同學認可的時候，有一同學提出，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳的裝置可以改進，可能由于產(chǎn)生二氧化碳的速率過快，使得氫氧化鈉來不及吸收二氧化碳而導致部分二氧化碳溢出，影響實驗結(jié)果。建議在氫氧化鈉溶液處安裝一個倒置的漏斗，增大二氧化碳和氫氧化鈉的接觸面積，加快二氧化碳的反應速率。最后，在同學們對不同方案的比較下，不停地將實驗方案改進和完善，實驗方案如下（保證每套裝置的反應均完全）：

3.在學生已有認識——“碳酸鈣受熱會分解”的前提下，有同學提出自己獨特的見解，能不能也將鈣爾奇加熱，這樣的好處是不會涉及到酸帶來的問題，并且用排飽和碳酸氫鈉溶液的方法收集二氧化碳，只要查到二氧化碳的密度，再根據(jù)（質(zhì)量=密度*體積）這一原理進行換算即可。在這位同學的啟發(fā)下，有同學又提出了另外一種收集二氧化碳的方法，因為二氧化碳可溶于水，不能直接用排水法，但可以用間接排水法，在水上加一層油膜可以防止二氧化碳的溶解。這種測二氧化碳體積的方法的優(yōu)點：只要待裝置冷卻后，保證裝置內(nèi)氣壓相同，量筒里水的體積即是產(chǎn)生的二氧化碳的體積，和測二氧化碳質(zhì)量相比，不需要考慮一開始空氣的體積和殘留的二氧化碳的體積的影響，這樣就可以使裝置更加簡單，操作更加方便，也避免了由于裝置過于復雜帶來的裝置的氣密性等問題。實驗裝置圖如下：

在這套實驗方案提出時，但也馬上有同學提出，碳酸鈣需要高溫才能分解，酒精燈的溫度能否達到，此外雖然這套方案存在實驗裝置簡單等優(yōu)點，但是也存在不少缺點，如需要加熱，不節(jié)約能源，需要高溫比較危險等。

三、知識建構(gòu)，共享成功的喜悅

在激烈的、此起彼伏的討論聲中，同學們通過自己的努力思考，完成了實驗方案的設計，最終形成了幾套理論上相對完善的方案，但也各有優(yōu)缺點。之所以二氧化碳能通過這幾套裝置，要靠內(nèi)部氣壓的增大，每套裝置間都存在壓強差，如果裝置越復雜，存在的誤差會越大。鑒于理論和實際還是存在距離的，教師通過演示實驗告訴大家裝置的復雜性對實驗結(jié)果的實質(zhì)性影響。最終在教師的指引下，為了減小實驗的誤差，盡可能的簡化裝置，在實際實驗操作中采用硫酸和碳酸鈣粉末，并且將水蒸氣忽略。同學們按以下方案進行實驗并得出了結(jié)果。

最后是實驗數(shù)據(jù)處理過程，不同小組得到了不同的結(jié)果，并且和說明書上顯示的數(shù)據(jù)也有一定的差距，針對這些問題，讓同學們進行自我分析實驗過程中可能存在的問題。

大致的原因有碳酸鈣研磨得不夠細、硫酸的傾倒過程太快、活塞塞得太慢等等使得實驗數(shù)據(jù)偏小。

整節(jié)課緊緊圍繞學校提出的“呈現(xiàn)、比較、建構(gòu)、共享”展開，是在同學們的相互提問、相互答疑、甚至相互質(zhì)疑聲中度過的，教師只是起到組織和引導的作用，期間幾乎每個同學的積極性都空前的高漲，試想中考中若碰到這類問題，想必大部分同學都能迎刃而解。更重要的是，經(jīng)常在這種模式下上課的同學，他們的邏輯思維也會更加縝密，科學素養(yǎng)得以提升。

綜上所述，教師的主要任務不僅是知識的傳授者，而且是學生活動的支持者、合作者和指導者，是引導、激發(fā)和深化學生活動的人，在課堂教學活動中，教師的三種角色是在師生互動中實現(xiàn)的，要為學生的學習提供支架，為他們的活動創(chuàng)設良好的環(huán)境和條件，引導學生投入到活動中去，并在活動中支持他們的各種嘗試。在學校理想課堂模式的指導下，希望科學課堂可以越來越有意思，越來越受學生的歡迎，學生樂學了，效率自然凸顯出來了。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.科學（7～9年級）課程標準[M].杭州：浙江教育出版社.

[2]中華人民共和國教育部.科學（7～9年級）教科書[M].杭州：浙江教育出版社.

[3]中華人民共和國教育部.科學考綱[M].杭州：浙江教育出版社.

（作者單位：杭州市余杭區(qū)倉前中學教師，浙江 杭州 311121）