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一、教材分析

1.教材地位和內(nèi)容分析

化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)條件確定的重要依據(jù)之一，作為動力學(xué)原理的重要組成部分，化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)和研究具有重要的理論價值和應(yīng)用價值.在高中化學(xué)知識框架中，化學(xué)反應(yīng)速率在必修Ⅱ和選修Ⅳ兩個模塊呈現(xiàn)，雖然具體的學(xué)習(xí)要求不同，但足見其在高中化學(xué)知識體系中的重要地位.從知識[JP3]內(nèi)在構(gòu)成來看，化學(xué)反應(yīng)速率主要包括概念、計算及影響因素等.[JP]

2.當(dāng)前教學(xué)研究存在的問題

在教學(xué)過程中，廣大一線教師均有這樣的體驗：學(xué)生在單純地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率概念、計算和影響因素時，普遍感覺比較輕松，但在運用反應(yīng)速率知識輔助學(xué)習(xí)化學(xué)平衡原理時，原有的對化學(xué)反應(yīng)速率的認(rèn)識立即變得模糊，容易出現(xiàn)瞬間短路的現(xiàn)象.這樣的現(xiàn)象其實反映了一個問題：化學(xué)反應(yīng)速率的知識體系真像原本以為的那樣容易被學(xué)生掌握嗎？那么如何才能幫助學(xué)生克服這樣的學(xué)習(xí)障礙呢？筆者以搭建學(xué)習(xí)支架的方式進(jìn)行了有益的嘗試.

二、理論依據(jù)

1.學(xué)習(xí)支架存在的理論基礎(chǔ)

建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是新舊知識反復(fù)進(jìn)行雙向交互作用的進(jìn)程，即對新知識意義的不斷建構(gòu)和對舊有知識意義的不斷加以改造、重新組合的過程，也就是從同化到順應(yīng)，又由順應(yīng)到同化不斷循環(huán)交替的過程.教學(xué)過程中，教師通過搭建學(xué)習(xí)支架能更好地幫助學(xué)生聯(lián)系舊有的知識經(jīng)驗，展開組內(nèi)組間合作交流，從而更有利于重新構(gòu)建新知識.

2.學(xué)習(xí)支架的概念內(nèi)涵

所謂支架指的是具有支撐作用的構(gòu)架，學(xué)習(xí)支架即是在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中對其學(xué)習(xí)具有支撐作用的輔助工具.確切地說，學(xué)習(xí)支架是一種旨在幫助學(xué)習(xí)者構(gòu)建知識的概念框架，目的是將繁重復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)簡化分解，從而以便學(xué)習(xí)者更深入地理解問題.正因為這樣，學(xué)習(xí)支架在各級各類學(xué)習(xí)中，都應(yīng)該有著廣泛的適用性，尤其是把支架搭建在學(xué)習(xí)者的最近發(fā)展區(qū)上，此時效果最佳.教師在搭建學(xué)習(xí)支架前，應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)情境，以期在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時喚醒學(xué)生腦海中所有相關(guān)就知識的記憶，從而更準(zhǔn)確地定位學(xué)生的最近發(fā)展區(qū).同時應(yīng)該讓學(xué)生全程參與搭建學(xué)習(xí)支架、解決所有問題的全過程，既讓他們體驗獲得知識的整個思維過程，又使他們自主搭建學(xué)習(xí)支架的能力得到發(fā)展和提升.

三、案例分析

下面我們就以選修Ⅳ化學(xué)反應(yīng)速率為例，來具體談一下如何搭建學(xué)習(xí)支架.

1.準(zhǔn)備工作——學(xué)生最近發(fā)展區(qū)分析

學(xué)生通過必修II化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)己經(jīng)初步定性接受了反應(yīng)速率概念，知道反應(yīng)速率是表征化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量，了解化學(xué)反應(yīng)速率受溫度、濃度、壓強、催化劑等外部條件的影響，但對于這些外部條件影響反應(yīng)速率的變化歷程、影響效果等知之甚少.學(xué)生經(jīng)過必修階段元素化合物知識、氧化還原理論的學(xué)習(xí)儲備初步具有了一些定量分析化學(xué)反應(yīng)的經(jīng)驗，但還缺少定量分析化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)經(jīng)驗.學(xué)生通過部分演示實驗、分組實驗掌握了一些控制變量進(jìn)行對比實驗、探究實驗的方法和技巧，使掌握定量測定化學(xué)反應(yīng)速率、定量分析外部條件對反應(yīng)速率的影響效果成為可能.

2.搭建認(rèn)知支架，整合知識基礎(chǔ)

個體學(xué)習(xí)活動常常受到個體所處的周圍環(huán)境、文化背景的深刻影響，所以從學(xué)習(xí)者已有的生活經(jīng)驗出發(fā)，創(chuàng)設(shè)生活情境，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，使他們更為積極主動地開展對比與想象，將所要學(xué)習(xí)的新知識與頭腦中原有的舊知識同化順應(yīng)，從而整合形成一個更為完善、更加穩(wěn)固的知識基礎(chǔ).為此，在化學(xué)反應(yīng)速率教學(xué)中，設(shè)置認(rèn)知支架：以源自生活的一組圖片“食物的變質(zhì)”“化石能源的形成”“炸藥爆炸”幫助學(xué)生回憶化學(xué)反應(yīng)快慢的定性直觀描述，“校運會百米沖刺”“百米飛人大戰(zhàn)”回憶描述快慢的定量方法及定量工具.這樣學(xué)生很容易由運動會百米計時聯(lián)想到化學(xué)反應(yīng)速率的定量描述方法為消耗一定量反應(yīng)物或生成一定量產(chǎn)物所需時間，或是單位時間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量.

3.搭建實驗支架，培養(yǎng)學(xué)科思維

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，觀察實驗可以幫助學(xué)生獲得感性認(rèn)識的第一手材料，操作實驗可以發(fā)展學(xué)生實踐動手能力，分析實驗可以提升學(xué)生學(xué)科思維能力，設(shè)計實驗更可以提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng).在教學(xué)過程中，通過化學(xué)實驗教師和學(xué)生將組合成學(xué)習(xí)統(tǒng)一體，從而產(chǎn)生更多的交互式合作與交流.在設(shè)計實驗方案定量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的過程中，搭建如下三個實驗支架：（1）引導(dǎo)學(xué)生對照酸性高錳酸鉀與草酸反應(yīng)原理，明確影響該反應(yīng)速率的因素，將所有變量分類成自變量、因變量和控制變量，以便幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握控制變量法.（2）引導(dǎo)學(xué)生將自變量按濃度、壓強、溫度、催化劑等因素分類，將抽象的控制變量概念具體化為基于控制變量法設(shè)計的一組系列實驗，并通過小組合作、交流討論確定各個實驗方案的可行性.（3）引導(dǎo)學(xué)生分組操作實驗、觀察現(xiàn)象，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)于自己設(shè)計的實驗報告紙上，并分析處理所得數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論.通過實驗支架的搭建，將學(xué)生由看熱鬧的外行變成理性嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬?nèi)行，使學(xué)生更深刻地體會到化學(xué)學(xué)科的研究過程和方法，提升科學(xué)素養(yǎng).

4.搭建概念圖支架，發(fā)展知識網(wǎng)絡(luò)

概念圖是基于奧蘇貝爾認(rèn)知同化學(xué)習(xí)理論的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖，它以節(jié)點表示概念，節(jié)點間連線表征概念間內(nèi)在邏輯關(guān)系，將學(xué)習(xí)過程形象直觀為舊有知識網(wǎng)絡(luò)體系不斷同化新知識從而不斷擴展的過程.為了使學(xué)生順利接受并理解新知識，教師應(yīng)首先整固學(xué)生的上位概念體系，建立穩(wěn)定的概念固定點，為新概念的納入做好充分準(zhǔn)備，其次應(yīng)注意選擇合乎學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和知識內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)流程，方便學(xué)生前后聯(lián)系，此外還應(yīng)注意適時對新舊概念展開對比區(qū)分，以防錯位混淆.因此，在教學(xué)中搭建如下支架：（1）必修化學(xué)反應(yīng)速率概念與影響因素概念圖；（2）反應(yīng)速率概念的量化表征、瞬時速率與平均速率概念、同一化學(xué)反應(yīng)中不同物質(zhì)表征的反應(yīng)速率及其定量關(guān)系；（3）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的微觀解釋、圖像及一些簡單數(shù)量關(guān)系；（4）化學(xué)反應(yīng)速率完整概念圖的整合.通過概念圖支架的搭建，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從簡單到復(fù)雜、從局部到整體建構(gòu)概念圖，體驗概念圖內(nèi)在的邏輯關(guān)系，使所學(xué)新知識內(nèi)化而成的新知識網(wǎng)絡(luò)體系更加清晰、穩(wěn)固.

四、實踐反思

在教學(xué)過程中合理使用學(xué)習(xí)支架，有助于實現(xiàn)教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的課堂架構(gòu)的建立，學(xué)習(xí)支架的設(shè)置有利于教師教學(xué)理念的更新升級，教學(xué)技能的提高成熟，學(xué)習(xí)支架的使用又有利于學(xué)生在自由寬松的環(huán)境下積極思考、踴躍探究，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)自主性.