搭支架突破“物质的量”的教学

张贤周

一、引言

“物质的量”的教学中有“物质的量”“摩尔”两个抽象的概念。高一的学生对化学微观基础知识有一定了解，知道：物质由许多肉眼看不见的微观粒子组成等。但对这些知识的掌握是感性的，而“物质的量”是一个全新的抽象概念。在实际教学中老师常生硬地抛出这些抽象概念，学生“吃”得虽多，但没有汲取营养。鉴于此我结合支架式教学理论，对本节内容做了新的设计，以期帮助学生更好地理解“物质的量”“摩尔”。

二、支架式教学理论

支架式教学理论是根据维果斯基的“最近发展区”理论，面对较复杂问题通过建立“支架”式概念框架，使得学习者能沿着“支架”逐步攀升，以完成对复杂概念意义建构的一种教学策略［1］。“支架”是指在最近发展区中有效的教与学之间的互动［1］。“支架式教学”由搭建脚手架、进入情境、合作交流和有效评价等步骤组成［2-3］。其实施原则：面对学习任务，教师都要予以控制，并给予积极主动的帮助。这需要教师准确把握学生的“最近发展区”［2］，在学习任务与学生“最近发展区”间搭建起“脚手架”，帮助学生顺利实现对新知识的构建。

三、“物质的量”的教学突破

教学思路基于“摩尔”与“个”之间的换算关系，“摩尔”与“个”之间的关系可以看做大小单位换算，即“1 mol=NA个”是本节课的核心。其他概念“物质的量”、“阿伏加德罗常数”、“摩尔质量”都是建立在“摩尔”的基础上，只要引导学生理解“摩尔”与“个”之间的关系，那么本节课的重难点自然就突破。本论文秉承以学生的发展为中心，充分考虑学生已有的知识经验，并运用教育学、心理学的知识为学生掌握新知识搭建支架，降低学生的认知负荷，从而实现对新概念的同化。在支架式教学理论的指导下，本教学内容的教学策略和步骤如下：

1.搭建脚手架——击破学习重难点

支架1——生活经验中的集合体概念。据生活经验，对于一些个体小且数量大的事物的计数，常用集合体概念，如生活中常把12个叫1打；把48支粉笔装成1盒等。那么我们也可以把个体小到肉眼看不见且数量非常庞大的微粒看做一个整体叫1mol。这旨在让学生从生活经验中建立起“化零为整”的计数思想。

支架2——熟悉单位的定义。物质的量是一个新的物理量，而摩尔是其单位，那怎么界定摩尔的定义？由于摩尔计量的对象是微观粒子，很抽象、难于理解。结合学习者的知识基础，从熟悉的物理量的单位定义出发搭建支架深化对摩尔概念的理解。回顾温度单位——摄氏度的定义：自制一支温度计，插入冰水混合物中，水银柱上升到某位置，记为0℃；插入沸水中，水银柱上升到另一位置，记为100℃，将这两条刻度线之间的长度等分成100份，每份为1℃。类比出摩尔的定义：1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg12C中所含的碳原子数相同。

支架3——单位换算。摩尔和个都是计量微粒数的单位，那么它们之间有什么关系？是1摩尔=NA个，如何理解？从单位换算的角度来认识：“摩尔”为大单位，“个”为小单位，1mol=NA个，如1米=100厘米。从“单位换算”的角度来阐释“摩尔”和“个”的关系，从而加深对“摩尔”的理解。

2.进入情境——激起求知欲 设问：让学生测一杯水中的水分子数，引起学生的思考；科学研究数据：1 g水中所含水分子数如果让全中国13亿人来数，1分钟数100个，昼夜不停，也要10万年才能数清楚，激发起学生的求知欲望，从而过渡到“物质的量”概念的引出；最后列举几例生活中对于那些个体小但数量庞大的事物的计量方法，建立起“堆量、化零为整”思维。

3.合作交流——同化新知识 教师要留时间给学生讨论交流，确定“物质的量”“摩尔”等概念的各种属性，并将其按重要性、层次性整理形成一个知识体系。探索过程中教师要适时指导，帮助学生沿概念框架逐步攀升。起初的引导和帮助可以多些，之后逐渐减少——逐渐拆去支架放手让学生自己探索，争取能独立在概念框架中继续攀升，完成对新知识的同化。

4.效果评价——完善知识网络 在本节课最后阶段引导学生解决课堂上一开始提出的问题：求一杯水中的水分子数，并用PPT展示一些概念性辨析题、简单计算题以强化学生对基础知识的理解，旨在检验学生的学习效果，形成完整的知识网络。

四、结束语

“物质的量”、“摩尔”一直是中学化学的教学重难点，其原因既有概念建构时的学术问题及困惑，也有中学化学教材编写的角度问题。教材在编写时应当根据学生的认知特点，对科学知识进行合理加工后再呈现出来。本教学设计对新的教学背景、教学理念进行分析，从支架式教学理论出发，在学生已有的生活经验、知识基础和新的学习概念间螺旋式地搭建起多个支架以突破本节课的教学重难点。