一、主題與背景
高中新課程改革實施以來，化學(xué)課堂教學(xué)在模式上更加倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手的課堂氛圍，教師更加注重培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。筆者經(jīng)過近兩年的嘗試，發(fā)現(xiàn)在“建構(gòu)主義”理論下，在化學(xué)教學(xué)中引入“支架式教學(xué)模式”，使學(xué)生的學(xué)在教師的支持、引導(dǎo)、協(xié)助下逐步建構(gòu)、內(nèi)化成能使其從事更高層次活動的思維能力、技能以及對事物的認(rèn)識和理解過程，對于學(xué)生探究意識及能力的培養(yǎng)非常有益。
二、情境描述與問題討論
支架式教學(xué)模式在化學(xué)教學(xué)過程中的具體實施可分為這樣五個環(huán)節(jié)：[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
①創(chuàng)設(shè)情境，確立目標(biāo)——圍 繞當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)主題，按照“最臨近發(fā)展區(qū)”的要求確立框架。
②搭建支架，進(jìn)入情境——將學(xué)生引入一定的問題情境（概念框架中的某個節(jié)點）。
③分析問題，自主探索——讓學(xué)生獨立探索，探索內(nèi)容包括確定與給定概念 有關(guān)的各種屬性，并將各種屬性按其重要性大小排列。教師起“腳手架”作用，最終讓學(xué)生獨立分析，沿概念框架逐步攀升。
④集思廣益，協(xié)作學(xué)習(xí)——小組經(jīng)協(xié)商、討論，產(chǎn)生矛盾——矛盾明朗化——達(dá)成一致意見——完成知識的意義建構(gòu)，即學(xué)生對當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物性質(zhì)、規(guī)律等達(dá)到較深刻的理解。（集體智慧穩(wěn)定支架）[來源:學(xué)§科§網(wǎng)]
⑤完成建構(gòu)，效果評價——包括學(xué)生個人自我評價、小組對個人的評價以及教師對學(xué)生群體和個人的評價。內(nèi)容包括學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，對協(xié)作學(xué)習(xí)的貢獻(xiàn)，是否完成了對所學(xué)知識的意義構(gòu)建。（回頭檢驗知識支架）[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
以上各環(huán)節(jié)只是支架式教學(xué)模式的一般形式，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際，進(jìn)行教法的處理和學(xué)法的指導(dǎo)，增加或較少部分環(huán)節(jié)，也可反復(fù)運(yùn)用某些環(huán)節(jié)，以提高課堂效率。在具體的教學(xué)過程中，有以下三種不同的“腳手架”模式，在不同的課例中可有不同的應(yīng)用。
下面筆者通過幾個具體案例分別對上述支架模式進(jìn)行分析。[來源:學(xué)|科|網(wǎng)Z|X|X|K]
（一）新授課的下大上小型腳手架（圖1-①）——層層躍進(jìn)式
【案例1】蘇教版《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》“天然氣的利用 甲烷”
學(xué)生經(jīng)過高一階段的學(xué)習(xí)，對基本化 學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)和用途都有所了解，尤其對無機(jī)物的認(rèn)識比較熟悉，清楚學(xué)習(xí)無機(jī)物的一般方法，即從結(jié)構(gòu)組成認(rèn)識其性質(zhì)，了解其用途及制備方法。而對有機(jī)物的認(rèn)識相對模糊，只知其名，不知其性，諸如酒精、醋酸。本節(jié)課的目的就是要使學(xué)生通過對甲烷這種最簡單的有機(jī)物質(zhì)的學(xué)習(xí)，建立起認(rèn)識有機(jī)化合物的一般方法和概念，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
本節(jié)新課從一段視頻開始，圍繞我國的石油和天然氣資源的總體情況，介紹了甲烷氣體的一般性 質(zhì)和用途。在聲情并茂的解說過程中，學(xué)生首先建立起了對甲烷這種有機(jī)物質(zhì)的初步認(rèn)識。接下來的一組圖片展示和問題，看似簡單，卻頗具匠心，一下子吸引了學(xué)生的注意，形成了良好的學(xué)習(xí)開端。
問題1：海底蘊(yùn)藏著一種非常優(yōu)質(zhì)的燃料——可燃冰，它的主要成分是甲烷分子，但是這塊“冰”放在手上卻能夠燃燒，你知道是為什么嗎？
問題2：“西氣東輸”工程是我國建設(shè)的重大項目之一，為什么天然氣要用管道輸送，它能象液化石油氣那樣用氣罐通過車輛運(yùn)輸嗎？[來源:Zxxk.Com]
問題3：從剛才的一段視頻中，你能了解甲烷的哪些性質(zhì)？
學(xué)生在熱烈的討論中，引發(fā)了探知甲烷性質(zhì)的求知欲望。教師完成“腳手架”的搭建，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情境。
接下去，對甲烷性質(zhì)的做深入的了解和認(rèn)識；谟袡C(jī)物反應(yīng)的復(fù)雜性，反應(yīng)時間較長，不利于課堂演示的缺陷，充分利用工具支架，展示甲烷燃燒的實驗過程和一段CSI影片中截取的引燃天然氣爆炸的場面（視頻）。同時引入一則圖片新聞：2009年4月28日傍晚6時，隨著一聲巨響，一朵黑色的蘑菇云從金華市環(huán)球春江花園的一幢別墅里騰空而起，緊接著火光沖天，沒多久警笛聲響起。原來是別墅區(qū)一住戶改造與裝修房子，在院子里鉆井取水，因違章作業(yè)造成鉆頭鉆破地下天然氣管道而引發(fā)爆炸，釀成大禍，大火足足燒了半個小時。在強(qiáng)烈的視覺沖擊中學(xué)生充分認(rèn)識到甲烷的可燃性，對比氫氣明確可燃性氣體在燃燒時特別要注意的事項：檢驗純度。
問題4：如何檢驗甲烷的燃燒產(chǎn)物？
問題5：什么是取代反應(yīng)？有何特征？
甲烷的特征反應(yīng)——取代反應(yīng)，是學(xué)生認(rèn)識的第一種有機(jī)反應(yīng)，在此之前沒有任何概念的認(rèn)知，借助flash工具支架，微觀顯示其反應(yīng)歷程，教師板演第一步反應(yīng)的方程式，學(xué)生可模仿書寫第二步，甚至是第三步、第四步的反應(yīng)過程。再利用圖表支架，對比取代反應(yīng)（陌生的有機(jī)反應(yīng)類型）和置換反應(yīng)（熟悉的無機(jī)反應(yīng)類型），進(jìn)一步內(nèi)化“取代反應(yīng)”這一概念，自然建構(gòu)對有機(jī)化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫規(guī)范。由此，學(xué)生對甲烷的性質(zhì)了解已十分深入，最后要升華到一個思維高點——學(xué)生對有機(jī)物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。
問題6：甲烷的結(jié)構(gòu)究竟是怎么樣的？
學(xué)生活動：用橡皮泥和牙簽分別制作四面體的二氯甲烷和平面形的二氯甲烷，看看它們分別有幾種結(jié)構(gòu)？
學(xué)生在小組活動中相互協(xié)作討論、制作完成模型，在分組展示模型進(jìn)行分析的過程中最終得出結(jié)論：四面體的二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu)，平面形的二氯甲烷有二種結(jié)構(gòu)，而實際測得二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體，故二氯甲烷是四面體結(jié)構(gòu)，即甲烷是正四面體構(gòu)型而不是平面正方形。
這節(jié)課中，教師提出了一個又一個的問題，就像是給學(xué)生提供了一個又一個的“腳手架”，使學(xué)生的認(rèn)識一步步深化？v觀這一系列“腳手架”，后一問題是建立在前一問題的基礎(chǔ)之上的，也就是前一問的發(fā)展。當(dāng)?shù)竭_(dá)頂端之后，學(xué)生完全可以拋開教師的“腳手架”，縱覽知識前后的連接關(guān)系，總結(jié)學(xué)習(xí)有機(jī)化合物的一般方法，即從研究組成入手→了解性質(zhì)→明確結(jié)構(gòu)→延伸用途。
（二）實驗課的上下平行型腳手架（圖1-②）——并行突破式
上圖1-②模式的特征是教師在教學(xué)過程中所設(shè)計的問題或活動之間是相互平行的關(guān)系，可以調(diào)整其先后順序，以達(dá)成學(xué)生對某塊知識點的認(rèn)知。對于元素 化合物知識的學(xué)習(xí)，常規(guī)教學(xué)中以教師演示實驗，學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象和分析為載體，使學(xué)生對物質(zhì)的性質(zhì)有感官認(rèn)識。但在一節(jié)課內(nèi)要同時完成多個實驗過程，并做到對每個實 驗的分析俱細(xì)，常常對于這一節(jié)課來說是不夠用的。為此，筆者嘗試了個別演示實驗和虛擬實驗室相結(jié)合的方式，給學(xué)生搭建多個“腳手架”，讓學(xué)生在充分自主探究的過程中較深層次地掌握物質(zhì)的性質(zhì)。
【案例2】蘇教版《化學(xué)1》“金屬鈉的性質(zhì)和應(yīng)用”（授課地點：學(xué)生機(jī)房）
準(zhǔn)備：教師用ppt做好課件，發(fā)送到各學(xué)生用機(jī)上。課件內(nèi)容《金屬鈉的世界》，其欄目包括：心中有數(shù)、生活中的化學(xué)、動感課堂、虛擬實驗室、擴(kuò)展學(xué)習(xí)、交流與協(xié)作、在線檢測、給我留言和幫助。
首先，教師要求學(xué)生進(jìn)入“心中有數(shù)”欄目，明確本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、重點難點和課件使用方法（本課件的交互性較強(qiáng)）。接下去進(jìn)入“生活中的化學(xué)”欄目，帶 著問題閱讀一則《炸起千層浪，珠江“水雷”謎團(tuán)待解》的新聞，并直接通過鏈接進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)查閱此新聞的詳細(xì)報道，以對金屬鈉的性質(zhì)有初步了解。
教師設(shè)疑：·1、引起爆炸的物質(zhì)是什么？
·2、為什么會發(fā)生爆炸（金屬桶為什么會成為水雷）？
·3、如何防止爆炸（另五個沒有爆炸的金屬桶如何處理）？
·4、事故的啟示是什么？
通過對新聞信息的挖掘，教師給出以下圖表支架（圖2），使學(xué)生進(jìn)入深層次的自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)環(huán)境是互聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下的計算機(jī)界面。在整個學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生和教師之間、學(xué)生和學(xué)生之間的交流都可以在教師機(jī)和學(xué)生機(jī)之間的“交流與協(xié)作”板塊當(dāng)中完成，并可進(jìn)行實時對話，大屏幕投影，學(xué)生的學(xué)習(xí)始終興致昂揚(yáng)。
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在這張圖表支架當(dāng)中，新聞導(dǎo)航以下的五個板塊學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇學(xué)習(xí)的先后順序。這些板塊之間是相互平行的關(guān)系，不論先了解哪塊內(nèi)容，對其他知識的獲知都沒有任何影響。它們是相互獨立的，但又聯(lián)合起來構(gòu)成一個整體，不可或缺。同樣在學(xué)生進(jìn)行深入研究的過程中，對鈉原子的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的了解及其制備時，學(xué)生也可以自主控制學(xué)習(xí)進(jìn)程，進(jìn)入交互式非常強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，尋求解決問題的方法。其中在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)這一板塊下，設(shè)有“動感課堂”這一欄目，包括各種反應(yīng)的flash模擬演示、問題、分析和結(jié)論。“虛擬實驗室”是一個開放性的實驗設(shè)計空間，是本節(jié)課提升學(xué)生能力的“終極考場”。在學(xué)生對鈉與水的反應(yīng)有直觀的觀察和理解（教師演示分析）、對“動感課堂”有充分體驗的基礎(chǔ)上，“虛擬實驗室”提供各種實驗儀器和藥品，要求學(xué)生完成實驗，并能觀察到實驗現(xiàn)象，這個環(huán)節(jié)的設(shè)置使學(xué)生堆學(xué)習(xí)的熱情達(dá)到了至高點。本節(jié)課各個知識點的掌握情況通過“在線檢測”欄目做了一個反饋，以往學(xué)生在這一章節(jié)中犯得最多的錯誤，通過這一次的“支架式”學(xué)習(xí)大為減少，取得了非常好的教學(xué)效果。