化学课堂中的“巧铺妙垫”

2011-01-08蔡红

化学教与学 2011年7期

关键词：铺垫容器建构

蔡红

（江苏金坛市第三中学江苏金坛 213200）

化学课堂中的“巧铺妙垫”

蔡红

（江苏金坛市第三中学江苏金坛 213200）

建构主义学习理论认为，一切新的学习都是建立在以前学习的基础上或在某种程度上利用以前的学习。那么在化学课堂教学中怎样才能利用好 “以前学习的知识”，为“新的学习”铺路架桥呢？我认为关键在于设计好的“铺垫”。“铺垫”虽说是语文写作中常用的一种表现手法，但也是化学课堂教学建构新知识的一剂良方。化学课堂教学需要“巧铺妙垫”，即用以前掌握的知识为即将学习的新知识铺垫；用课上已经学的新知识为其应用作铺垫；用学生常见的错误为新知识的全面正确理解作铺垫等。

下面以质量守恒定律这节课的设计为例，凸显铺垫在建构新知识的过程中担当不同的任务，起着不同的作用。

一、反差式铺垫导入，情节跌宕起伏

引入新课时如果直接说：“今天这节课我们从量的角度来研究化学反应…”，则给学生的感觉太突然，跨度过大。那么怎么让学生自然接受，轻松过渡到今天的内容呢？笔者将三个化学反应式（木炭的燃烧、镁带的燃烧、酒精的燃烧）板书于黑板上，同时布置学生找出它们的共同之处、相似之处的任务。学生看了这些熟悉的反应，于是个个蠢蠢欲动，兴致高涨、七嘴八舌地说开了。例如：“均有氧气参加；均需点燃；反应物均为可燃物；生成物均为氧化物；反应均放热”等。此时教师话锋一转，“但是我们通过实验发现，称量木炭燃烧留下的灰烬——‘变轻’了，而称量镁燃烧留下的灰烬——‘变重’了，更奇怪的是酒精燃烧后连灰烬都没有留下——‘消失’了，那么在化学反应前后各物质质量总和到底增加了？减少了？还是不变呢？”

在上述的导入中，教师设计的铺垫进行了如下的思考：首先这三个化学反应既有很多相似之处又有在量的角度截然不同的表象，注定在情节上有较大的转折；其次与建构新知识（化学反应前后量的探究）要有着密切联系，这个“前概念”非定性分析莫属。教师的问题及学生的讨论，是教师从学生已有的“前概念”出发，提出学生能够回答且肯定能回答得很出色的问题，让学生尽情发挥。这么重笔渲染正是为即将“出场”的“从量的角度研究化学反应”进行反差式铺垫（铺垫的方向与情节发展的方向相反）。在情节设计上做到跌宕起伏，扣人心弦；在内容学习上则是顺理成章。

反差式铺垫引出的发问，不仅使学生产生疑惑，同时又把矛盾激化，激发了学生的好奇心和求知欲。这正是注重了学习者在建构性学习中的积极作用。

二、台阶式铺垫应用，演绎思维过程

根据学生的学习心理及认知规律，进行有目的的台阶式铺垫，步步为营，让学生的思维紧跟教师的问题，如小桥流水，顺畅而又严密。在动态的教学中不仅关注学生思维的结果，更要注重生成结果的思维过程。

例如：在质量守恒定律中常见的这样一道计算题：“4.6g有机物完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和7.2g的水。则该有机物中含有哪几种元素？”该题重点考查了质量守恒定律中的“质量守恒”与“元素守恒”概念的清晰度，需要通过学生的计算体现出来。解决这题需要用到的“前概念”——质量守恒定律中的质量守恒、元素守恒以及学生已经掌握的有关元素质量的计算。前两项是本节课学到的新知识，对本题来说已经算是“前概念”，但此时学生还未能加以实际运用。所以直接让学生自己解决是有困难的。那么如何让学生自己体验解题的思维过程，直至解决此问题呢？这就需要教师作台阶式铺垫，把解题的思维过程设计成由浅入深的问题，循序渐进。下面是笔者对该问题的重新设计：

问题1：参加反应的氧气的质量？

问题2：有机物中一定含有元素，可能含有元素。

问题3：有机物中“一定含有”的元素质量，有机物中含有哪几种元素？

问题1是对质量守恒定律直接利用，难度不大。这样做实际上是给学生进行心理铺垫。简单较易的问题能给学生鼓励，使学生有信心继续思考。问题2是对“有机物中含有哪几种元素”问题的第一次铺垫，用到的“前概念”是本节新学的质量守恒定律中的“元素守恒”。只需让学生用化学用语写出反应式，稍加引导便能通过比较反应前后元素的种类得出相关结论。在解决问题2基础上，问题3第一问：有机物中“一定含有”的元素质量，用元素质量的方法计算，对学生来说是水到渠成，而此问恰恰是对最后一问的第二次铺垫。“一定含有”的元素质量求出后，只要与有机物的质量相比较，可能存在的元素到底“有”还是“无”便一清二楚了。第二次铺垫直接引导学生解决了最后一问。三个小问题的设计不仅体现台阶式的铺垫作用，更是解决问题的严密思维活动过程。教师悄然地使学生养成解决此类问题的思维习惯，学生也渐渐学会了“悟”事自通。

三、发现史铺垫细节，播下科学的种子

进行质量守恒定律的验证实验教学时，很多教师的处理方法是通过敞口容器的失败来突出 “密闭容器”重要性。我是这样设计的：让学生阅读教材中拓展视野中“质量守恒定律的发现”的内容。看完后提出两位化学家结论是否一样的问题。“不一样！”追问“是什么原因导致结论不一样？”学生回答“容器不同，一个敞口一个密闭。”继续追问“因此我们今天的实验应在什么容器中进行？”“密闭容器。”学生都答上来了。接着我说“今天，同学们都很容易想到使用密闭容器，而当年的波义耳却没有，特别是近100年之后的科学家拉瓦锡还敢怀疑前人的结论，重新实验，最终让一个小小的密闭容器改写了历史。我们要学习他们敢质疑敢尝试的科学精神…”这里教师通过学生阅读“质量守恒定律的发现”以及回答一系列的细节问题，是为了突出“密闭容器”的重要性而作的铺垫。教师没有借助“大道理”的讲解和灌输，而是让学生自己体味科学发展的艰辛和坎坷，感受科学家敢于质疑、敢于挑战、敢于尝试的科学精神，从而在学生的心田播下了科学的种子，真可谓润物“细”无声。

四、错解式铺垫延伸，真理浮出水面

对质量守恒定律的真正理解，还需要对概念中几个词的正确把握。如“参加反应”“质量总和”等。怎样让学生自己查漏补缺，正确理解？常用错题进行反思，让学生从自己的错解中发现问题，而后重新建立正确的认识。学生的常见错误思维，如“质量守恒即为反应前后质量总和相等”。至于这个“质量”是否是真正参加反应了，学生尚不具备这个能力理解，即没有“新知识”建构所需的基础。因为这个质量是否全部参加反应，要根据化学方程式的计算才能辨别，而这部分内容教材安排靠后。那么怎样利用本节课的内容就能让学生发现自身理解上的错误，自我纠错？为此我设计了下面这个问题。

下列说法正确的是 ( )

A.1g的氢气与8g的氧气反应生成9g的水

B.2g的氢气与7g的氧气反应生成9g的水

C.3g的氢气与6g的氧气反应生成9g的水

D.4g的氢气与5g的氧气反应生成9g的水

这些问题的特征是抓住学生的错误思维进行夸张渲染，凸显这种思维的错误，当这样的错解式铺垫呈现给学生，对学生的思维是一种撞击，是一种警示。学生看后，目瞪口呆，任意质量的反应物相加和都是9克呀！但正确的答案肯定只有一个，看来仅仅加和相等还不够。那还要看什么因素呢？学生开始去找线索。这种铺垫，激发学生发现自己思维中的问题，从而重新建立正确的思维。错解式铺垫为的是衬托出正确的理解，衬托出“真理”。那么这题衬托的“真理”是什么呢？学生用比例关系或元素质量守恒很快找到B、C、D是错误的。但教师的解释应该给学生正确的引导，一个化学反应确定后，这个反应中各物质之间的质量比是一个固定的比，不可能随意改变的，这将在下面的几节课学到。质量守恒并不是把反应中的几种反应物和生成物的质量相加和相等就符合守恒。这样的铺垫既帮学生找到了错解根源，又帮学生找到了解决问题的新思维，而新的思维即为今后学习的新知识核心内容（根据化学方程式确定各物质间质量比）。知识得到了延伸，同时对质量守恒定律的正确理解得到建构，“真理”浮出水面。

通过上面的课例我们发现，化学课堂教学需要铺垫。新知识的引入需要铺垫，铺垫让新知识悄然引入，铺垫让新知识自然建构；新知识的应用需要铺垫，铺垫让学生经历应用知识的思维过程，建构解题的思维步骤；新知识的正确理解需要铺垫，错解式铺垫让学生自我发现自我纠错，重新建构正确理解。

建构理论倡导要充分利用旧知识，在旧知识的基础上找到新知识的生长点，进入新知识的教学。我们要尽量用旧知识铺垫，让新授课尽量上成复习课。这样大大降低了学生对新知识接受的跨度和难度，学生学的轻松，学生对知识的理解效率更高，学习的乐趣自然产生。正如写文章，写作手法好，文章才精彩。我们的化学课堂，巧铺妙垫才会更有“味道”。