支架搭建理論在高中化學(xué)教學(xué)實踐中的應(yīng)用

吳冬冬

摘要：支架式教學(xué)是指通過搭建學(xué)習(xí)支架的方式，讓學(xué)生借助學(xué)習(xí)支架，從現(xiàn)有的發(fā)展水平，順利跨越學(xué)習(xí)的最近發(fā)展區(qū)，達(dá)到潛在的發(fā)展水平，完成知識的構(gòu)建和學(xué)習(xí)能力的內(nèi)化的教學(xué)過程。本文以人教版化學(xué)必修教材“物質(zhì)的量”的教學(xué)為載體，研究支架搭建理論在高中化學(xué)課堂中的實踐與落實。

關(guān)鍵詞：最近發(fā)展區(qū);支架搭建;物質(zhì)的量

一、研究背景

維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)理論”認(rèn)為學(xué)生的發(fā)展有兩種水平：一種是學(xué)生的現(xiàn)有水平，另一種是學(xué)生通過努力可以達(dá)到的發(fā)展水平。兩者之間的差距就是最近發(fā)展區(qū)。教學(xué)應(yīng)著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，為學(xué)生提供略帶難度的內(nèi)容，學(xué)生在教師的幫助下搭建起學(xué)習(xí)的框架，調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮其潛能，超越其最近發(fā)展區(qū)而達(dá)到其可能發(fā)展到的水平，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個發(fā)展區(qū)的發(fā)展。而“最近發(fā)展區(qū)”與“搭建腳手架”之間的關(guān)系在支架式教學(xué)這一教學(xué)模式中得到了最為真切的描述。支架式教學(xué)是以維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論為基礎(chǔ)的一種新的建構(gòu)主義教學(xué)模式，支架原本是指在建筑房屋時搭建的腳手架，是工人在蓋房子時臨時搭建的輔助工具，當(dāng)房子建好之后就會被撤除，留下房子本身。而在學(xué)習(xí)過程中，支架對學(xué)生的作用和對建筑物的作用相似：1、都是幫助學(xué)生從現(xiàn)有發(fā)展水平上一步步自我構(gòu)建達(dá)到潛在發(fā)展水平的輔助工具;2、在學(xué)生完成構(gòu)建達(dá)到潛在發(fā)展水平后，支架可以拆除①。利用學(xué)習(xí)支架的幫助達(dá)到潛在發(fā)展水平的具體過程如圖所示 ：

二、教材分析

本節(jié)課選自人教版高中化學(xué)必修一第二章“海水中的重要元素——鈉和氯”第三節(jié)的內(nèi)容。人教版初中化學(xué)并沒有明確出現(xiàn)物質(zhì)的量的相關(guān)內(nèi)容，因此在高中課標(biāo)中對物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物質(zhì)的量內(nèi)容時體驗定量研究方法在化學(xué)實驗中的重要性，將學(xué)生的思維從初中關(guān)注宏觀化學(xué)現(xiàn)象的定性研究中轉(zhuǎn)變到關(guān)注物質(zhì)內(nèi)在變化的定量研究中去，并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度?！拔镔|(zhì)的量”是 高中化學(xué)中最重要的基本概念之一，貫穿整個高中化學(xué)的學(xué)習(xí)，在化學(xué)實驗、化學(xué)計算等方面都占據(jù)著重要的地位。它所涵蓋的內(nèi)容不僅僅是一個化學(xué)概念的學(xué)習(xí)，還包括物質(zhì)的量與微粒數(shù)目，氣體體積之間的相關(guān)系，同時涉及氣體摩爾體積 、溶液濃度的計算，并且與化學(xué)實驗中的計量、化學(xué)分子式的確定也息息相關(guān)。

三、教學(xué)過程設(shè)計

活動一：設(shè)置情景，引出物質(zhì)的量

學(xué)生活動 教師活動 設(shè)計意圖

1、古時候有一位勇敢且聰明的勇士想娶國王的女兒，國王出題刁難，其中的一個問題是：10kg大米有多少粒？小伙子很快就想到了解決這個問題的辦法，順利地娶到了公主。組織學(xué)生進(jìn)行討論：勇士是怎么求出10kg大米的數(shù)量的？

2、舉例討論生活中以集合體出現(xiàn)的物質(zhì)。 支架搭建一：通過引導(dǎo)學(xué)生解決日常的難題，使學(xué)生初步體會到當(dāng)物質(zhì)的數(shù)量比較龐大時，可以引入集合體的概念進(jìn)行計數(shù)。

并對學(xué)生的回答進(jìn)行評價、補(bǔ)充 通過類比遷移， 初步建立集合體的概念，體會學(xué)習(xí)物質(zhì)的量的必要性，發(fā)展科學(xué)探究與創(chuàng)新的意識。

[過渡]從初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們知道宏觀世界的物質(zhì)是由看不見的原子、分 子或者離子構(gòu)成的，而微觀粒子數(shù)目非常龐大，為了方便計量，是否可以將一定數(shù)目的微觀粒子當(dāng)作一個整體？這個整體應(yīng)該用什么來表示呢？

學(xué)生活動 教師活動 設(shè)計意圖

3、歸納總結(jié)1mol 物質(zhì)所含微粒數(shù)為 NA，約為6.02×1023 mol-1

4、感受阿伏伽德羅常數(shù)的大小：

（1）截止到2021年3月，全球人口將近76億，如果把6.02×1023粒大米給全球76億人吃，每人每天吃一斤，可以吃多少年。

（2）如果把6.02×1023個一角硬幣排成一行，可以繞地球赤道（赤道周長40076KM）多少圈？

5、類比物理量時間與秒的關(guān)系;長度和米的關(guān)系等，理解摩爾是物質(zhì)的量的單位

6、用類比方法計量紙巾數(shù)量和物質(zhì)的微粒數(shù)

7、總結(jié)物質(zhì)的量與微粒數(shù)之間的關(guān)系式、填寫學(xué)案，練習(xí)鞏固 支架搭建二：

經(jīng)過實際計算和生活的經(jīng)驗相結(jié)合，學(xué)生能夠體會到一摩爾代表的粒子數(shù)目是龐大的，因此摩爾不會用在宏觀物體的計量中，從而自主構(gòu)建出摩爾代表的是微觀粒子的數(shù)目，而摩爾又是物質(zhì)的量的單位，因此物質(zhì)的量也不是用來描述宏觀的集合體，而是描述微觀粒子的集合體 。

支架搭建三：組織學(xué)生回憶之前學(xué)過的國際物理量及其單位，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比，理解物質(zhì)的量及其單位摩爾的概念。

支架搭建四：通過類比紙巾數(shù)量的計算方法推出物質(zhì)微粒數(shù)的計算公式

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出計算公式，并做出評價、糾錯、引導(dǎo)和小結(jié) 通過搭建與生活 實際相聯(lián)系的支架幫助學(xué)生更透徹的理解摩爾的概念，并重新認(rèn)識 物質(zhì)的量的概念。

通過已知事物類比陌生事物，能夠促進(jìn)學(xué)生對新概念的理解。通過類比計算總結(jié)出公式，能夠幫助學(xué)生自主建構(gòu)計算模型，培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理和模型認(rèn)知的學(xué)科素養(yǎng)。

活動二：類比遷移，學(xué)習(xí)摩爾質(zhì)量

[過渡]1瓶農(nóng)夫山泉礦泉水中含有多少個水分子？我們能否計算出 18g 水中所含有的水分子數(shù)？如果不能，還需要知道什么？（學(xué)生：還要知道 18g 水有多少 mol？）

活動三：問題驅(qū)動，學(xué)習(xí)摩爾質(zhì)量

學(xué)生活動 教師活動 設(shè)計意圖

8、看教材 P50 圖 2-19，知道18g水的分子數(shù)目。

9、解決問題：1 瓶農(nóng)夫山泉 550ml，含有多少個水分子？

10、完成學(xué)案上的練習(xí)

11、歸納公式：M=m/n n=m/M 支架搭建五：通過問題引導(dǎo)，使學(xué)生解決問題“一瓶礦泉水中含有多少個水分子？”

[過渡]通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有何收獲？

通過分析概念并 繪制概念圖，培養(yǎng)宏微結(jié)合意識，和證據(jù)推理能力。

四、教學(xué)反思

“物質(zhì)的量”的概念是鏈接物質(zhì)宏觀與微觀之間的重要橋梁，為我們打開了一扇從宏觀世界通往微觀世界的大門。但是物質(zhì)的量相關(guān)內(nèi)容對學(xué)生來說比較抽象，因為其遠(yuǎn)離學(xué)生的生活，與學(xué)生既有的知識結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)也不大的，所以學(xué)生理解起來比較困難。本節(jié)課在教學(xué)過程中，通過結(jié)合學(xué)生已有的知識的經(jīng)驗搭建學(xué)習(xí)支架引導(dǎo)學(xué)生從宏觀、微觀等多角度理解物質(zhì)的量相關(guān)概念，加深學(xué)生對概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。最后通過繪制概念圖進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生理解概念間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)精神與社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。