浅谈“酸和碱之间发生的反应”教学中学习支架的设计与使用

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摘 要：学为中心的课堂要求教师在了解学生如何学的基础上优化导，而基于“最近发展区”理论上的学习支架为教师提供了一种如何优化导的操作策略。本文以核心问题“酸和碱放在一起会发生什么”的探究学习过程为载体，分别在发现问题、设计方案、收集证据、巩固应用上设计了演示实验、引导、活动、文本阅读、图片阅读、巩固练习等学习支架来实现教师的优化导，以促进学生有效学习。

关键词：学习支架；支架形式；探究学习

学习支架就是教师在学生在学习新的或困难的任务时，为他们提供帮助的各种材料。苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论，为教师如何以助学者的身份参与学习提供了指导，也对“学习支架”提出了意义明晰的需求说明。维果斯基将学生的实际发展水平与潜在发展水平相交叠的区域称为“最近发展区”。这个发展区存在于学生已知与未知，能够胜任和不能胜任之间，是学生需要“支架”才能够完成任务的区域。

学习支架提高学生先前的能力水平，帮助他们认识到潜在的发展空间。对学生日后的独立学习起到潜移默化的引导作用，使他们在必要的时候，可以通过各种途径寻找或构建支架来支持自己的学习。

学习支架有多种形式，如情景、演示、问题、指导、范例、建议、表格、图表、解释、对话、合作等。同时，学者们也提出了提供学习支架的多项原则：适时性原则、动态性原则、个性化原则、引导性原则、多元性原则、渐退性原则等。无论是形式还是原则，其目的是让学生经历了一些更为有经验的学习者（如教师）所经历的思维过程，有助于学生对于知识，特别是隐性知识的体悟与理解。学生通过内化支架，可以获得独立完成任务的技能。本文以“酸和碱之间发生的反应”教学内容为载体，结合课堂教学实践，展示学习支架设计及教学中的感悟。

一、设计演示，激发学生自发提出问题

本课之前，学生已经学习了酸和碱两类不同物质的一些化学性质，在问题情景的这个学习支架的设计上不走老路。

老师：展示稀盐酸和氢氧化钠溶液二瓶无色溶液，询问学生，盐酸滴到氢氧化钠溶液中会发生什么？

学生：不假思索地说，会发生反应生成氯化钠和水。

老师：在学生回答之后立即把稀盐酸倒入氢氧化钠溶液。

学生：马上意识到这样回答太草率了，因为他什么都没看到！

老师：稀盐酸和氢氧化钠反应没有明显的现象，那么如何才能知道它们确实发生了反应呢？

为了能更好地激发学生的学习需求，教师并没有直接提出问题，而是通过对话、演示让学生自己去发现并提问题。通过演示活动，形成了问题：“如何知道盐酸滴到氢氧化钠溶液确实发生了反应？”这个演示活动就是学生自发形成问题学习支架，而放在学生不假思索地回答之后，时机恰到好处，体现了提供学习支架的适时性原则。

二、设计引导，确定解决问题的路径

由于稀盐酸与氢氧化钠反应没有明显现象，我们需要采用转换思想，既在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象。转换思想是科学研究中重要的思维方式，在培养学科素养中具有重要作用，正如巴甫洛夫所说：“重要的是科学方法，科学思想的总结，认识一个科学家的思想方法远比认识他的成果更有价值。”

[设计方案]

设计实验方案证明稀盐酸和氢氧化钠发生了反应。

[讨论交流]

方案1：用试管取一些氢氧化钠溶液，先滴入几滴酚酞溶液，然后再滴入稀盐酸，溶液由红色变为无色。

方案2：用试管取一些氢氧化钠溶液，先加入稀盐酸，然后加一颗锌粒，没有气泡产生，说明稀盐酸与氢氧化钠反应了。

方案3：……

[教师引导]

先在黑板上书写反应“HCl+NaOH=NaCl+H2O”，然后结合学生交流内容进行引导。方案1是利用碱的化学性质，通过证明反应物（氢氧化钠）消失来证明二者能够发生反应。方案2是利用酸的化学性质，通过证明反应物（盐酸）消失来证明二者能够发生反应。我们还可以从哪个角度来收集二者发生反应的证据呢？

学生：从生成物角度找证据，证明有氯化钠或有水生成。

九年级学生对于转化思想并不陌生，已有的酸、碱知识经验使他们轻而易举地找到证明二者能够反应的方法。但是这种找证据的方法是零碎、随意的，充满感性成分。这时老师设计的引导学习支架起到了关键作用，它能让学生用俯视的目光，从整体角度系统地考查获取证据的每一种方法，让学生思维陡然发生质变！

三、设计活动，体验收集证据的过程

在探究活动的具体实施中，放手让学生按自己的方案选择器材，用他们自己的方式去收集证据，为寻找问题的答案多途径地找证据，同时发现新问题。

任务单：寻找HCl和NaOH发生反应的证据。

[实验器材]

稀盐酸、无水乙酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钠固体、酚酞、石蕊、锌粒、生锈铁钉、碳酸钙固体、无水硫酸铜、硝酸银溶液、玻璃片、酒精灯、镊子、试管等。

[活动要求]

①与小组同学分工合作，自选器材验证你们的方案，用时5分钟；

②完成记录表，便于汇报交流；

③记录实验中出现的异常现象或问题，或许有新发现！

异常现象或问题：________________________。

给学生的实验活动设计学习支架，目的是为了确保学生能根据自己的意愿进行有序、有效的自主探究。学习支架具体表现在：一是提供丰富的试剂器材供学生选择；二是用分工、限时推进合作学习；三是操作性记录表。活动中，通过对一些细微、短暂的实验现象的观察和原因探究，培养学生严谨的科学态度和质疑精神；通过同组合作实验和全班共同交流，培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。

四、设计阅读，获取收集证据的技能

为了能使学生对实验操作的目的和技能有系统的梳理巩固，教学中，在学生动手活动之后安排对教材活动步骤的文本阅读，逐字逐句地体会文本内涵。

[阅读任务]

阅读第19页活动操作文本材料。

[阅读要求]

①先独立通读全文，然后结合你的实验操作，找出使盐酸和氢氧化钠恰好完全反应的操作或要求；

②与小组成员讨论这些操作是如何确保二者恰好反应的；

③记录讨论结果，准备有序的向全班同学展示。

[学生交流]

学生1：用酚酞作指示剂，能显示溶液中酸和碱是否恰好反应。

学生2：用石蕊作指示剂时，溶液由蓝色过渡到紫色，颜色界限不明显。

学生3：.逐滴滴加稀盐酸，防止稀盐酸滴加过量。

学生4：边加边振荡试管，使氢氧化钠和盐酸充分混合并反应。

学生5：红色刚好褪去，说明酸和碱恰好反应。

给学生的文本阅读设计学习支架，目的是为了激发学生阅读文本的意愿和培养阅读文本的能力。教学中，将阅读文本放在学生动手实验活动之后，这是对实验活动的一种追忆、回味，这样的文本阅读才不会枯燥乏味。在通读的基础上再精读找出关键操作要求，而且这种操作要求是在实验中得到了印证的。在小组讨论的基础上进行面向全班同学展示使学生学习经过个体学习到共同学习的过程。

五、设计读图，理解酸碱反应的本质

在学习了“酸和碱反应生成了盐和水”这一规律之后，教材安排了第20页的读图，要求学生用自己的话，概括出酸与碱之间的反应实质：酸中的氢离子（H+）与碱中的氢氧根离子（OH-）结合生成中性的水（H2O）。根据以往的教学实践中发现学生对此仍心存疑虑。为此，需要教师进一步设计读图学习支架给予帮助。

教师：展示图片，请同学从电离角度分析反应前稀盐酸和氢氧化钠溶液各有哪些离子？反应后哪些离子没有了？你的证据是什么？

教师：在学生回答的基础上进一步板书并解释。

第1步：HCl+NaOH=NaCl+H2O（书写化学反应方程式）；

第2步：H++Cl-+Na++OH-=Cl-+Na++H2O（用电离解释）；

第3步：H++OH-=H2O（除去等式两边没有变化的离子）。

设计图甲学习支架，为学生从微观角度分析酸碱反应直接提供直观证据，学生根据酚酞试液由红色刚好变为无色推测溶液中没有了氢离子和氢氧根离子，此时的溶液呈中性。设计图乙学习支架使学生排除了氯离子和钠离子的干扰。老师在学生回答的基础上又运用电离知识又进一步为学生理解设计的学习支架，使学生对酸碱反应本质再作理性的思考。

六、设计练习，促进学生的学习迁移

迁移是学习的继续和巩固，又是提高和深化学习的条件，为了巩固酸和碱反应规律和本质以及本节课所获得的思想方法，设计了二道课堂练习。

[练习一]

下列反应，要借助酸碱指示剂才能判断二者是否发生反应的是（ ）。

A.氢氧化铜和稀硝酸

B.二氧化碳和氢氧化钙溶液

C.铁锈和稀硫酸

D.石灰水和稀盐酸

[练]

酸和碱反应使溶液的酸碱性趋向中性，在生产、生活中有重要的用途。Al（OH）3、NaOH、Ca（OH）2是三种常见的碱。请与同学一起思考回答下列问题：

（1）查阅教材175页“部分酸、碱和盐的溶解性表”，描述三种碱的溶解性情况。

（2）根据溶解性情况，请将它们按碱性由弱到强顺序排列起来（相同条件），并作出解释。

（3）农业中改良酸性土壤、医学上除去多余胃酸（盐酸）、工业上除去精制石油中过量的硫酸分别选用哪种碱，为什么？

这二道课堂练习题的来源不是简单的“拿来主义”，而是根据课堂的学习目标进行了设计。练习一的目的是为了巩固转换法这种科学思想，在选项设计上有两个方面的考量：一是设计了选项内容，包括酸和可溶性碱、酸和难溶性碱、酸和金属氧化物、碱和非金属氧化物，即有本课知识又有之前所学内容；二是设计了选项顺序，将正确选项放于最后，确保每个选项都需要学生进行推敲。练的目的是为了巩固酸碱反应实质的应用，在问题设计上也有两个方面的考量：一是溶解性对溶液中氢氧根离子浓度（即溶液碱性强弱）的影响；二是根据土壤、人体、容器等不同的环境要求选择不同溶解性要求的碱。

综上所述，在核心问题引导下科学探究过程中，在解决每一个具体的学习任务时，教师需设计不同的学习支架支持学生的学习。设计学习支架时，要符合学生的思维发展水平，要针对学生遇到的具体问题。提供的学习支架还要关注支架本身的结构性和可操作性，有利学生运用支架去顺利完成所有任务。搭建学习支架时，首先必须了解针对学生解决问题中遇到的具体问题提供相应帮助，所以搭建学习支架时必须有针对性。在学习支架使用要遵循适时性原则，切中时机，顺势而为。

参考文献：

1.江，魏林明.“学为中心”课堂转型实验指南[M].浙江：浙江教育出版社，2014.

2.朱清时.义务教育教科书（九年级上）[M].浙江：浙江教育出版社，2014（7）.

3.夏雪梅.以学习为中心的课堂观察[M].北京：教育科学出版社，2012（9）.

4.王楠，崔连斌.学习设计[M].北京：北京大学出版社，2013（10）.

（作者单位：浙江省嘉兴一中实验学校）