有时，也可“任性”地教

保志明

摘 要：由浅入深、循序渐进，是教学论中强调的教学原则;“任性”地教则是反过来，从复杂出发开启课堂。一般的认识是，课堂要解决疑问，达成共识，得到“科学知识”，“任性”地教则以问号收尾。这些“任性”地教，更多地着眼于激发学生的内在学习动力，仍是遵循客观规律的理性教学。

关键词：“任性”;理科学习;教学起点;结课方式;学习动力

一般而言，“任性”是“理性”的反面。如果说理性是遵循规则、有理有据，任性就是反其道而行之，率性而为。我曾经有过一些“任性”的教学行为，结果并没有导致学生认知的混乱，反而收获了比“理性”教学更好的效果。

一、教学起点的“任性”：从复杂出发

由浅入深、循序渐进，是教学论中强调的教学原则。在理科教学中，教师担心，如果不一步步地搭建知识体系，学生就会因为没有掌握基础知识，而无法掌握高阶应用。这种担心是否必要呢？

“盐类的水解”是高中化学课程中对思维要求较高的内容。通常的教学是这样的：先从一些盐溶液有酸碱性的现象开始，如氯化铵溶液呈酸性、醋酸钠溶液呈碱性等;然后分析这些盐溶液呈现酸性、碱性的原因，找到它们共同的特点，即破坏了水的电离平衡;接着，用离子方程式表达原理，建立盐类水解的基本概念;在此基础上，讨论影响盐类水解的外界条件，并介绍盐类水解的应用——在介绍了纯碱去油污、明矾净水等简单盐类水解应用后，最复杂的应用——泡沫灭火剂（双水解）粉墨登场。

我的“任性”教学是反過来的。一上课就让学生先完成一个实验：将硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合。这个实验的效果是令人震撼的：迅速产生大量气泡和白色沉淀。这样的现象也迅速引发了学生的好奇：气体是什么？沉淀是什么？究竟是怎么回事？教学就从学生的好奇开始了。

气体是什么？从元素守恒的角度以及学生化学物质认知的基础来分析，只有二氧化碳、氢气和氧气3种可能。进一步讨论，排除氢气和氧气的可能性——因为那样的话得有化合价的升降，即发生氧化还原反应，而两种反应物没有明显的氧化性、还原性。接着，以燃着的木条加以检验，证实是二氧化碳。

那沉淀是什么？从反应物提供的元素看，部分学生猜想可能是碳酸铝;部分学生对此持怀疑态度，认为气体如果是二氧化碳的话，碳元素就不会留在溶液中了。对此，我引导学生查找佐证资料。从教材附录中的《常见酸、碱和盐的溶解性表》来看，碳酸铝不存在。再去查阅网络资料，其中对碳酸铝的性状描述是：“粉末状白色小颗粒，不稳定，遇水分解。”那这个在水溶液中出现的白色沉淀就不能是碳酸铝了，它还可能是什么呢？进一步结合元素守恒、非氧化还原反应化合价不变的特征以及《常见酸、碱和盐的溶解性表》，大家一致认为是氢氧化铝。接下来，学生根据反应物和产物，写出反应的离子方程式：Al3+ +3HCO-3 Al（OH）3↓+3CO2↑。

既然认清了事实，接下来就要对事实进行解释：二氧化碳、氢氧化铝为什么会产生呢？根据初中碳酸盐的知识，二氧化碳来自溶液中碳酸的分解：H2CO3 H2O+CO2↑。而H2CO3只能来自HCO-3，HCO-3转化为H2CO3所需要的H+只能来自H2O。于是，学生写出了这样的离子方程式：HCO-3+H2O H2CO3+OH-。之所以用上可逆符号，是我引导学生观察碳酸氢钠溶液，发现并没有大量气泡从溶液中冒出，可见HCO-3与H2O的反应一定是微弱的、可逆的。

我们沿用这样的思路分析氢氧化铝的生成：Al3+转化成Al（OH）3所需的OH-也来自水，同样这一反应也是微弱的。离子方程式可修改为：Al3++3H2O Al（OH）3↓ + 3H+。

至此，已经弄清了气体与沉淀的来源，没有解决的问题是：既然都是微弱反应，为什么会观察到大量气泡与沉淀呢？事实是，当碳酸氢钠与硫酸铝溶液混合时，才产生大量气泡与沉淀。所以现象必然与“混合”有关，与两种物质的相互作用有关。

由于之前学习过化学平衡，学生立即意识到平衡正向移动了。于是大家一起兴奋地去寻找平衡移动的原因，发现上述两个可逆反应的结果恰好一酸一碱，而H++OH- H2O，从而极大地拉动了平衡。

学生彻底查出了反应发生的原因。

我引导学生回顾刚才分析过程中写下来的3个离子方程式：①Al3+ +3HCO-3 Al（OH）3↓+3CO2↑;②HCO-3+H2O H2CO3+OH-; ③Al3++3H2O Al（OH）3+3H+。学生发现，其实本质是一样的，都有水参与，只是反应①中H2O前后出现，被消掉了而已。当水中的H+或OH-被某些阴离子或阳离子结合掉之后，溶液便会显示出一定的碱性或酸性。盐类水解的概念浮出水面。

得到盐类水解概念之后，还可以继续“任性”：上述反应就是泡沫灭火剂的反应原理。初中知识将泡沫灭火剂原理介绍为碳酸钠与稀硫酸产生二氧化碳的反应，真实情况却是以硫酸铝替代稀硫酸，以碳酸氢钠替代碳酸钠，为什么要这样替换呢？这样的问题与学生的已有经验形成认知冲突，学生感觉自己学习了“假”的化学，于是参与思考与讨论的兴趣更浓了（我们要体谅甚至必要时鼓励学生这种“唯恐天下不乱”的心态）。这样的讨论，使得学生对“Al3+其实就是起到酸的作用、HCO-3比CO2-3更接近H2CO3因而可以更节省Al3+这种‘酸”有了清楚的认识。

二、结课方式的“任性”：以问号收尾

一般的认识是，课堂可以从提出疑问开始，但上完课要解决疑问，达成共识，得到“科学知识”。但任何科学知识都不是最终定论。新的现象、新的问题都将不断出现，推动我们行走在不断追求真理的道路上。因此，课堂也并非全都要以句号结束，也可以问号收尾。可以采取的做法是，在下课前留下合适的新问题，进一步引发学生的思考，让学生有意犹未尽之感。

我曾经这样“任性”地以让“影响化学反应速率的因素”的教学“终于问题”：

在课堂上，我做了双氧水分解的实验，以此作为反应体系来测定化学反应速率。学生观察到：随着反应的进行（双氧水的浓度降低），反应速率减小，最后反应停止。据此，得知该反应的反应速率与反应物浓度成正比。

当学生在速率与浓度的关系问题上达成共识后，我又做了一次双氧水分解的实验：锥形瓶中装有20 mL 30%的双氧水溶液，加入少量MnO2。学生观察到：随着双氧水浓度的降低，气泡产生变慢，这在预料之中;可进行一段时间后，反应突然加快，大量气泡伴随着大量水汽生成，甚至冲出了锥形瓶，非常令人震撼。震撼的实验现象伴随着下课铃声，学生兴奋不已，一直在讨论：之后的反应速率加快是怎么造成的？浓度降低时反应速率不是应该减小吗？是老师做了手脚吗？下课后，学生纷纷上讲台一探究竟，他们用手触摸了锥形瓶外壁，发现非常烫手！当发现标签上标明的是“30%双氧水”时，学生释然，原来用的是高浓度的双氧水。之前的实验，用的是稀释过的3%的双氧水。双氧水分解反应是个放热反应，因此在反应过程中体系温度会升高。讨论浓度对反应速率的影响时，显然要控制变量，不希望温度升高，于是选择稀溶液。在缓慢反应过程中，反应放出的热量散失到环境中，体系温度基本不变。而浓溶液反应太快，放出的热量来不及散失，于是体系的反应速率受到温度和浓度两个因素的影响。当热量积累到一定程度，温度就成了主要的影响因素了，因此观察到反应加快。

在这样的“任性”收尾后，学生进一步的思考开始了：选择反应系统研究浓度对反应速率的影响，实验设计时要注意什么;3%的雙氧水是为控制变量而选择的稀溶液，真实的反应体系远比经过人为调控的要复杂。课堂结束在这样一个刷新认知的实验中，让学生体会到由简单到复杂的飞跃，体会到思考与质疑的快乐。

三、“任性”地教，更多地着眼于激发学生的内在学习动力

不遵循由浅入深的原则，反而从复杂问题入手，为何反而能取得更好的教学效果呢？

埃隆·马斯克曾在接受记者采访时，举过一个例子谈他对教育的看法。如果要教孩子们发动机是如何运作的，他不会递给孩子们扳手或螺丝刀，对孩子们说：“来，让我们学习扳手和螺丝刀的使用方法。”因为这样的话，等到学会了使用工具，孩子们早已没有了研究发动机的热情，自然也没有学习扳手和螺丝刀的使用方法的热情。他会向孩子们展示一台发动机，然后让他们把发动机拆开。“我们该如何拆开发动机呢？你需要一把螺丝刀。看，这就是螺丝刀的用处。”马斯克解释说：“然后才是教学的关键所在：去发现和学习工具彼此间的作用和相关性。”

马斯克的教学方式也是“任性”的，这种“任性”在我看来，就是把学生的心理需求和知识的应用价值放在首位，以复杂真实的问题来驱动学生的学习，让学生愿意全身心投入到学习活动中。而后的学习过程就像雕刻，每一刀都是有目的的，都是对观点的琢磨，使之更加清晰、成熟、复杂、正确，最后得到一个精致的雕像。

科学的本质是什么？就是一套不断证实、证伪的机制，在产生怀疑与寻找答案中不断接近真相。科学教育引导学生始终保持审慎的态度、质疑的精神，是与科学本质契合的，也是科学教育中应当努力去做的。在这种怀疑与寻找中，学习得到的乐趣也是无穷的。

实际上，这些“任性”的教的着眼点在于激发学生的内在学习动力。这不正是深度学习所要求的吗？深度学习中的“深度”是指触及事物本质的程度——触及什么本质呢？答案是，触及学生作为人的本质，触及知识的本质，触及学习的本质。其中，学生作为人的本质是心灵，知识的本质又潜藏于知识的内核。因此，激发学生心中的学习热情，将知识放在真实情境中展开，还原科学本来的样子，无疑是更深刻的理性教学。