例谈化学教学中学习支架的有效搭建策略，本文主要内容关键词为：支架论文,策略论文,化学论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
以建构主义为核心的支架式教学秉承“以学习者为中心，注重培养学生自主学习能力”的理念导向，与新课改的人才培养目标相契合，愈来愈受到广大教师的青睐。支架式教学要求教师在学生的“最近发展区”内提供适宜的帮助，为他们的学习搭建合适的支架，使学生的知识、能力水平达到更高的台阶，因此，如何选取和搭建“支架”至关重要。本文以人教版九年级“金属的化学性质”的课堂教学为例，阐述学习支架的有效搭建。
一、什么是支架式教学
“支架”是由建筑行业所使用的脚手架引申而来，在教育上指学生学习过程中教师所给予的有效指导或支持。凡是适合学生的能力水平、促进学生发展的，教师在教学中的讲解、提问、演示，所使用的实物、模型、图片、数据及师生的对话、合作等都属于教学支架。支架式教学是在维果斯基的“最近发展区”理论基础上建立起来的，“最近发展区”是指儿童在独立解决问题时的“实际发展水平”和在教师指导下解决问题时的“潜在发展水平”之间的距离。支架式教学就是最近发展区内的教与学：在其中，学生的学习活动是在支架的扶持下，力图跨越最近发展区的学习；教师的教学活动则是在最近发展区内提供支架，通过这种“脚手架”的作用，把学生的知识、能力从一个水平提升到更高的水平，帮助学生跨越最近发展区。
二、支架式教学的主要优势
1.容易唤起学习者的学习兴趣
支架式教学将学习者置于一定情境中完成学习任务，随着支架的使用和淡出，学习者开始独立探索问题，在发现问题而后自己解决问题的反复探索中，学习兴趣被唤起和激发。
2.有效激发学习者的学习动力
学习者在学习过程中会遇到各种困难，但他们在支架的帮助下完成阶段性学习任务时会有收获感，减少了学习挫折感，这能激发学习者的学习动力，使其努力完成整个学习任务。
3.利于促进学习者的自主学习
支架式教学的重要特征是在合适的时候给学习者提供适合的支架，再在合适的时候撤掉支架，教师逐步减少对学习者的控制，使学习者在学习任务中逐步增加自身对学习的监控，成为自我调节的学习者。
三、学习支架的有效搭建策略
学习支架是学生基于已有的知识和能力学习新知识、发展新能力的有效工具。教师的教学应该立足于学生的最近发展区，在学生的“实际发展水平”和“潜在发展水平”之间搭建有效的学习支架，引导其向更高认知水平发展。
1.搭建认知冲突支架，引发深层思维
认知心理学家皮亚杰认为，学生的学习是同化、顺应的认知建构过程和“平衡一不平衡一新平衡”的认知发展过程。当学习者发现不能用头脑中的知识来解释一个新问题或发现新知识与头脑中已有的知识相悖时，就会产生“认知失衡”，从而激发其认知内驱力。课堂教学中，教师紧扣学生的最近发展区，利用隐含于教学中的矛盾因素或学生已有认知与新知之间的矛盾，有意识地设置具有挑战性、能引发新旧经验之间冲突的支架，使学生产生企盼、渴知、欲答不能、欲罢不忍的心理状态，通过提示解决问题的线索，让学生在冲突支架中步步上升，帮助学生更好地同化或顺应新知识，以达到更高水平的新平衡。
（1）在课堂导入时搭建认知冲突支架。
新课导入是课堂教学的第一步，行之有效的导入可以使学生集中注意力，明确思维的方向，激发学生的求知欲望和参与热情。课始，教师通过展示本市出土的西汉金属文物图片，发现金器、银器仍光亮如新，铜器略带锈迹，铁剑上锈迹斑斑，已因锈蚀而断裂，自然而然地衍生出问题：“同样是金属，差别为什么就这么大？”认知冲突所具有的巨大吸引力和凝聚力把学生分散的注意力一下子集中到教学内容上来，激发起学生的学习兴趣和求知欲望，为教学成功地奠定了学生在心理、认知、情感等方面的良好基础，从而顺理成章地过渡到对金属化学性质的探究中去。
（2）在活动探究中搭建认知冲突支架。
学生探究性学习的积极性和主动性往往来自充满疑惑与问题的情境。教师在教学内容与学生的求知心理之间有意制造矛盾，设疑问难，使学生处于认知矛盾之中，从而激起其强烈的探究欲望。在“金属与酸反应”向“金属与金属化合物的溶液反应”过渡时，教师利用学生已学知识（根据反应现象的剧烈程度来判断金属活动性强弱）作为搭建认知冲突支架的切入点，衍生出问题：“从上述实验看到，铜不与盐酸或稀硫酸发生反应，不怕火炼的真金放入酸溶液中（同时演示金戒指放入盐酸中）也不发生反应，那么铜和金的活动性如何比较呢？”教师没有急于解决这一问题，而是回到生活现象中，通过演示实验——巫术揭秘[“魔刀杀鬼”——用银白色的铁刀刺中谎称被抓到溶液（硫酸铜溶液）中的“妖魔”，片刻后白刀子拔出时变成了红刀子]，联系日常新买的铝锅、铝壶烧水变黑的现象以及历史上“曾青得铁则化为铜”的原理，给学生的思维指明方向，并留下充分的思考空间，让学生根据上述事实并联系前面的探究结果进行思考和讨论，从而推理出“强”换“弱”的规律，同时顺利解决了“如何比较金和铜活动性强弱”的问题。
（3）在直觉与科学概念的矛盾处搭建认知冲突支架。
学生在活动或认知的过程中，不是被动地等待结果，而是能动地对行为的结果做出预期，但行为的实际结果与预期有时并不一致，这就形成直觉与科学概念的矛盾。如果教师在学生现有的认知与科学事实之间搭建冲突支架，学生就可能产生高涨的热情，就有可能不断地自发修正自己的错误观点，从而形成科学的概念。当学生已经掌握了金属和金属化合物溶液反应的规律后，教师提出问题：“钠和硫酸铜溶液能否反应？如果能，会出现什么现象？”学生根据直觉，金属钠比铜活泼，大都很快写出化学方程式，“
”预测的现象是钠溶解、有红色的物质析出。此时，教师进行演示实验验证，结果学生惊讶地发现观察到的现象与所预测的现象不符，学生对自己的判断与眼前事实的冲突感到非常困惑。此时，教师再与学生深入分析讨论，最终使其明白其中的原因：一般的，极活泼的K、Ca、Na跟金属化合物溶液之间并不简单地按“强”换“弱”的规律发生反应。
2.搭建动手实践支架，体验探究过程
新的化学课程标准要求，化学教育要“以进一步提高学生的科学素养为宗旨，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生获得未来发展所必需的化学知识、技能和方法，提高学生的科学探究能力”。因此，化学教学不再是传统的传授基础知识和基本技能，而是主动建构知识、体验探究过程、培养科学价值观的过程。在教学过程中，教师要善于从教材中、从生产和生活中挖掘探究的材料，尽量创造条件搭建动手实践支架，让学生多经历和体验，使其在自己动手、动脑的实际操作中，不断增强学习兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习探究的方法，形成科学探究的能力。
（1）在调动参与积极性时搭建实验方式趣味化支架。
初中生兴趣广泛，对新奇、独特的事物充满好奇，教学中教师可以基于这一心理特征，利用趣味化的实验形式，改变长期以来教师演示实验独占讲台的单一方式，调动学生参与的积极性。在金属与氧气反应的探究中，教师让四名学生上台各自头戴一顶标有元素符号的“金属冠”，同台演示分别在空气中加热镁条、包装巧克力的铝箔、铜丝和金戒指的实验，并风趣地说：“看谁不怕火炼！”这一实验方式趣味化支架的搭建，活跃了气氛，转变了学生的角色，激发了他们的积极性和参与意识。学生成为探究的主体，实验时操作更加认真仔细，成功后的兴奋、喜悦溢于言表，这种积极的情感状态，有利于转化为内在的学习动力，推动学生主动探究。
（2）在弥补实践动手能力不足时搭建实验微型化支架。
由于目前大多数学校班额较大，如果用常规方法做探究实验，药品消耗量大且用时过长，难以让每个学生都参与其中。由于学生的实际操作机会太少，致使实践动手能力不足成为中学生普遍存在的弊病。而采用微型化学实验则可弥补这一不足，能够尽可能减少药品的用量，操作简单、方便省时，便于在课堂教学中实施，实现人人动手、个个实验。
对于金属与稀酸反应来比较反应的剧烈程度，教材是用四种金属依次分别与试管中的稀盐酸、稀硫酸反应，由于所需试管数和酸液量均较多，传统教学通常是教师演示实验、学生记录实验现象。因相同操作重复8次，学生往往逐渐失去观察和探究的兴趣。而且实验所用金属的表面积大小、酸液体积多少都没有限制，实验又不是同步进行，可比性差，因此严格地说，这样比较几种金属与稀酸反应的剧烈程度是不科学的。针对这些缺陷，教师用5 mL注射器、“烤香馍片”的食品包装盒等生活用品，设计了小巧玲珑的微型实验装置（见附图），两人一组进行实验：四支拔去活塞的注射器用透明胶带并排绑在一起倒置，从针孔处用细铜丝悬挂相同形状、相同大小的四种金属片——镁、铝、锌、铁。实验时在小盒中倒入4 mL～5 mL酸溶液（实验小组一半用稀盐酸，另一半用稀硫酸），将注射器放入小盒中，四种金属在同一容器中同时与酸液接触。反应片刻，当用燃着的火柴靠近针孔时，悬挂镁、铝、锌的针孔处产生的约3 mm高的火焰跃动摇曳，悬挂铁的针孔处发出的轻微“噗”声此起彼伏，鲜明生动的现象使学生兴致高涨，观察认真、仔细。探究完毕，对这个源于教材又高于教材的设计，学生感到兴趣盎然且意犹未尽，教师趁机引导对比教材实验的异同。经过周密的分析与热烈的讨论，学生争先恐后地畅所欲言：“运用控制变量的对比实验思想”“现象同步呈现，把教材分步单向的实验步骤改为同步对比的实验，减少了步骤，节省了时间”“能同时验证产生的氢气”“更加紧扣实验目的”……诸多实验设计的优点赫然呈现。教师搭建的这个实验微型化支架，在遵循教材对实验所要达成教学目标要求的前提下，对实验进行合理的改进和创新，不仅增加了学生动手实践的机会，使学生由过去被动“等待”和“接受式”的学习方式变为“主动”和“探索式”的学习方式，极大地调动了学生学习的积极性，而且引发了学生深刻的思维活动，使学生的学科知识、实验操作技能、科学探究能力与创新意识同步增长。
3.搭建生活情境支架，引导知识建构
教育家夸美纽斯曾经说过：“提供一种既令人愉快又有用的东西，当学生的思想经过这样的准备之后，他们就会以极大的注意力去学习。”化学与社会生活实际有着广泛而密切的联系，紧密结合学生已有的知识经验，选取学生身边的生活事例、社会中的化学问题及高新科技等素材搭建生活情境支架，能为学生的化学学习提供素材和知识背景，激发学生的学习兴趣，帮助学生发现问题，引导其主动探索、解决问题，从而获得化学知识，形成化学学科能力。
教师充分利用“金属的化学性质”与生产、生活密切相关这一主题特征，在每一个教学环节中都注意从学生熟悉的现象、亲身经历的事物入手设置情境支架，引导学生在习以为常中挖掘或发现不平常的问题。
如，在课的开始，从发生在学生身边的事件——本市出土的金属文物中有些光亮如新，有些锈迹斑斑，自然过渡到对金属与氧气反应及金属活动性的探究中。在金属与酸反应的教学环节中，借助生活经验铁锅炒菜时加入食醋、番茄酱等酸性物质，使食物中含铁量增加；用铁刀切苹果、梨时，水果细胞中的鞣酸跟铁作用，生成物使切口发黑，引导学生猜测金属可与酸性物质反应。在金属与金属化合物溶液反应的教学中，从揭秘巫术“魔刀杀鬼”的实验，新买的铝锅、铝壶烧水发黑的现象出发，推理出“强”换“弱”的规律。从古代的“五金（金、银、铜、铁、锡）”中不含铝、现代生活中铝的广泛应用、铝制品的耐腐蚀性，过渡到认识铝的氧化膜。由演示实验铝箔不能在空气中燃烧，而铝粉可以燃烧且产生强光和热量，常用于军事照明弹和燃烧弹，引导学生注意铝粉的安全贮存和使用，等等。这一系列生活情境支架都是从对生活现象的分析出发，到化学学科知识的建构，再回归到对生活现象的解释，在深刻的科学原理与熟悉的生活经验之间架构起实质性的联系，使学生建立认识“生活中的金属”的化学视角，从而体会学习化学课程的意义和价值。
4.搭建充分预设支架，促进精彩生成
课堂教学开放的、变化的、动态生成的特征，要求教师为实施教学必须充分预设。教学预设包括知识要求和课堂活动两个方面，教师要将自身置于学生的位置考虑问题，尽可能对学生可能的反应提前从多方面进行预测，并设计出多角度、多层次的应对策略，从而大胆地为学生设置问题情境，将充分预设的支架搭建在生成性的教学环节中，及时抓住课堂上的精彩瞬间，生成预约精彩。
在学习铝的氧化膜时，有学生提出质疑：“既然铝的性质更活泼，为什么日常生活中铝锅、铝壶等长期加热却耐腐蚀而铁制品易生锈呢？”这一课堂“意外”与教师的预设不谋而合，教师先是用鼓励和微笑给予肯定，赞扬该生从生活现象中发现了很有价值的问题，但并不急于解决这个问题，接着说：“老师也有一个疑问，铝的性质活泼，为什么同学加热铝箔时没有燃烧呢？”这样，就与学生的思维进行了碰撞，产生了共鸣，使学生意识到提出问题是科学探究的一个重要因素。接着让学生大胆猜想，当学生提出“铝的表面可能存在保护膜”时，教师幽默地表扬了学生：“这个猜想很新奇哟！（及时出示一张平整的铝箔）但我只看到铝光滑且富有光泽的外表，没见它穿着保护膜‘外衣’呀？莫非是‘皇帝的新装’？实验是最高法庭，我们再来回放刚才同学们加热铝箔的实验。”（播放学生做过的实验视频）视频里学生个体已有情境再现，让学生的观察全神贯注，思维高速运转。再通过教师及时提供的资料信息（酒精灯火焰的最高温度700℃～800℃，氧化铝的熔点2050℃，铝的熔点660℃）和课前实验的展示（用砂纸只打磨一面的铝片，插入硫酸铜溶液一段时间后，打磨过的一面明显有红色物质析出，而另一面现象不明显），学生的思维此时豁然开朗，教师虽没有作过多解释说明，但学生经历了主动探究、深刻思考之后，真实地感受到铝的表面确实存在一层保护膜。
维果斯基指出：“只有走在发展之前的教学才是好的教学。这样，才会唤醒和激起生命中那些处于成熟阶段、位于最近发展区之内的机能，才会使教学在人的发展历程中扮演极其重要的角色。”显而易见，教师只有立足于学生的学习基础和能力发展水平，瞄准学科教学的关键点，在教材的“重点”、学习的“难点”、发展的“节点”处，灵活搭建贴近学生最近发展区的学习支架，在支架的作用下，帮助学生掌握、建构和内化所学的知识技能，才能使学生的认知发展不断突破“实际发展水平”，跨越“最近发展区”，最终达到“潜在发展水平”。