畢 波

（三門縣實驗學(xué)校 浙江臺州 317106）

美國科學(xué)教育研究者Newton、Driver等認為論證是科學(xué)的語言、科學(xué)的認知基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)科學(xué)必須學(xué)習(xí)科學(xué)的認知方法。20世紀90年代美國首先在科學(xué)教育課程中倡導(dǎo)論證教學(xué)，將科學(xué)研究領(lǐng)域的論證方式引入課堂，讓學(xué)生對所得證據(jù)和主張進行解釋、權(quán)衡、辯護及評價，對過程和結(jié)果進行質(zhì)疑與批判，即讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家評價資料、提出主張、為主張進行辯駁等構(gòu)建理論知識的過程[1]。可見論證教學(xué)核心是解釋，或是對解釋的再解釋，最后在理論駁論的過程中，選擇最合理的解釋。

劉勁苓老師曾經(jīng)說過這樣一句話：“零散的知識如同散落的珍珠，需找到一條線把它穿成串?！睆?fù)習(xí)課就是要尋找這條線，幫助孩子們化零為整，將所學(xué)的知識系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化、條理化；幫助學(xué)生彌補和糾正認識上的缺陷與錯誤，從而對知識的理解更加準(zhǔn)確、深刻；還要幫助學(xué)生產(chǎn)生“知新”，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會知識的運用和創(chuàng)新以及拓展思維的深度與廣度。

鑒于此，就產(chǎn)生了以下一些粗淺的看法和嘗試。本文就結(jié)合“酸堿鹽復(fù)習(xí)——溶液的溶質(zhì)成分分析和物質(zhì)的檢驗”一課，探討論證教學(xué)模式在初中科學(xué)復(fù)習(xí)課中的運用。

一、依據(jù)論證教學(xué)要素對本課進行剖析

首先就“酸堿鹽復(fù)習(xí)——溶液的溶質(zhì)成分分析和物質(zhì)的檢驗”一課的學(xué)習(xí)過程與論證教學(xué)的要素進行對應(yīng)，見表1。

表1 本課論證教學(xué)要素與學(xué)習(xí)過程對應(yīng)情況

對照論證教學(xué)要素分析可知：

1.本節(jié)課的目標(biāo)：這節(jié)課的主要任務(wù)有兩個：反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)成分分析維度有哪些；多種離子混合檢驗的基本原則是什么。

2.學(xué)生的原有認知水平：這節(jié)課是一節(jié)復(fù)習(xí)課，學(xué)生認知中已經(jīng)知道生石灰、純堿、食鹽以及水之間的相互反應(yīng)；Cl-、OH-、CO32-三種離子的檢驗方法以及這三種離子的性質(zhì)；有了猜想就要進行方案的設(shè)計、證據(jù)的收集等常規(guī)探究思路。

3.從猜想溶質(zhì)成分中有三種可能開始，充分展示學(xué)生的“主張”，暴露學(xué)生的前概念。比如證明溶液中有Cl-、OH-、CO32-三種離子的方案設(shè)計，可以利用同屏技術(shù)采集學(xué)生想到的“正當(dāng)理由”，然后進行論證，最后發(fā)現(xiàn)必須要先檢驗CO32-，并同時要除去CO32-。

4.當(dāng)學(xué)生支援和反駁陷入“不憤不啟，不悱不發(fā)”時，即Cl-、OH-兩種離子哪者先檢驗的問題，這是學(xué)生原有認知里不具備的。這時，教師就要對學(xué)生的“正當(dāng)理由”提供“支援”，取兩只相同的試管，分別放入適量的NaCl溶液和NaOH溶液，再分別滴加AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象，學(xué)生自然會有“頓悟”。

二、論證教學(xué)模式在本節(jié)課中的具體做法

本節(jié)課中的主張是基本明確的，但是在解釋主張的正確性上是困難的，所以教學(xué)設(shè)計中對解釋的再解釋，是訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維，發(fā)生深度學(xué)習(xí)的絕佳科學(xué)論證材料，因此本節(jié)課就嘗試利用論證教學(xué)幫助學(xué)生更清晰地理解Cl-、OH-、CO32-三種離子的依次檢驗的先后順序。

（一）呈現(xiàn)資料，提出主張

本課的論證從學(xué)生的猜想開始（第一處論證）：

師：（拿出一些松花蛋外殼的包裹物）這是松花蛋外殼上的包裹物，這種包裹物能亂扔嗎？這還得從包裹物的原材料上說起，請看腌制松花蛋過程的視頻。

提問：腌制松花蛋時，用到的主要物質(zhì)是泥土顆粒物（不溶于水）、生石灰、純堿、氯化鈉，然后將這些物質(zhì)加入水中，攪拌混合形成這個包裹物，根據(jù)以上信息，你覺得包裹物可能有哪些可溶性物質(zhì)？

生：根據(jù)生石灰、純堿、氯化鈉以及水之間的反應(yīng)，進行自由主張，然后解釋根據(jù)，再反駁解釋，可得到以下三種主張：

小結(jié)：反應(yīng)后的溶液成分可以從以下幾個維度去考慮：一定有可溶性生成物、不參加反應(yīng)的原物質(zhì)以及過量的反應(yīng)物。

實踐評價：提出不定向的開放性問題，利用所掌握的知識進行推理假設(shè)，提出不同的主張，做出合理的解釋，根據(jù)證據(jù)科學(xué)的反駁，這一過程學(xué)生論證難度不大，舉手回答的同學(xué)很多，氣氛緊湊且活躍。

（二）解釋“正當(dāng)理由”，反駁產(chǎn)生分歧

學(xué)生有了主張之后，就是實驗證據(jù)論證（第二處論證）：

師：如何通過實驗來驗證哪個主張正確？

生：設(shè)計方案，預(yù)測證據(jù)，解釋“正當(dāng)理由”，若有異議（比如就有同學(xué)用紫色石蕊試液來區(qū)分NaOH和Na2CO3），則再反駁解釋，對方案進行完善。

小結(jié)：多種離子混合檢驗的基本原則1：根據(jù)離子間的特殊反應(yīng)確定試劑同時防止其他共存離子的干擾。

活動：實驗操作，獲得證據(jù)。在濾液中滴加稀鹽酸，一開始無氣泡產(chǎn)生，過一會兒產(chǎn)生氣泡。主張2正確。

師：可見濾液中的溶質(zhì)有NaCl、NaOH和Na2CO3。那么同學(xué)們能否設(shè)計實驗證明溶液中含有Cl -、OH -和CO32-三種離子。

生：完成方案設(shè)計

如何確定溶液中含有Cl -、OH -和CO32-？

實驗操作 預(yù)測實驗現(xiàn)象 結(jié)論

論證（此為第三處論證，指向深度學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)）：展示學(xué)生的方案，進行論證。學(xué)生通過激烈的反駁、支援、再反駁、再支援，得到CO32-要先于OH -檢驗并除去，因為Na2CO3溶液也呈堿性，會對OH -的檢驗造成干擾；CO32-也要先于Cl-檢驗并除去，因為檢驗Cl -只能用AgNO3溶液，而Ag2CO3和AgCl都是白色沉淀，而此時CO32-離子又不能除去，因此若先檢驗Cl -，則CO32-對Cl -的檢驗造成干擾；Cl -與OH -哪種離子先檢驗，產(chǎn)生了分歧，因為AgOH不存在，就意味著Ag+和OH-不反應(yīng)嗎？

實踐評價：這一環(huán)節(jié)是本節(jié)課的核心，使學(xué)生真正發(fā)生指向深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。在多次質(zhì)疑和反思中，對自身邏輯推理過程中的漏洞加以彌補。同時在多次論證過程中自動生成“矛盾”的環(huán)節(jié)是很精妙的，是激發(fā)學(xué)生求知欲的最高境界。

（三）提供證據(jù)“支援”，重新建構(gòu)知識

對學(xué)生而言，“正當(dāng)理由”得不到完全支持的那種滋味，可以說是既痛又癢，此時，教師給予一定的新“支援”，是學(xué)生重新建構(gòu)知識的最佳時機。

師：取兩支試管，分別放入適量NaOH溶液和Na2CO3溶液，再向兩支試管中滴加AgNO3溶液。

問：同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象？

學(xué)生：NaOH溶液和Na2CO3溶液中滴加AgNO3溶液都出現(xiàn)了褐色沉淀。

追問：同學(xué)們有什么新的發(fā)現(xiàn)？

學(xué)生：原來如此。NaOH溶液和Na2CO3溶液一樣也會干擾Cl -的檢驗。所以Cl -、OH -和CO32-三種離子檢驗的先后順序為：1.加入過量的Ba(NO3)2溶液檢驗并除去CO32-。2.過濾，在濾液中加入過量的Fe(OH)3溶液檢驗并除去OH -。3.過濾，在濾液中滴加AgNO3溶液檢驗Cl -。

實踐評價：當(dāng)學(xué)生遇到困惑，處于瓶頸時，教師及時適當(dāng)?shù)狞c撥，的確給學(xué)生莫大的“支援”，使得學(xué)生有興趣繼續(xù)學(xué)下去，打破原有的不完整認知，重新建構(gòu)嚴謹?shù)倪壿嬎季S。這樣的設(shè)計也使課堂高潮迭起、波瀾起伏，讓聽課者頓感暢快。

（四）概括總結(jié)，遷移內(nèi)化

總結(jié)是對信息的再加工過程，是從具體抽象到方法，形成更高層次的知識結(jié)構(gòu)的過程。是否會遷移是檢驗學(xué)生是否掌握、是否內(nèi)化知識的最有效的標(biāo)準(zhǔn)，是對一節(jié)復(fù)習(xí)課是否有效的最直接評價。

師：今天這節(jié)課大家利用論證的方法圓滿地完成了溶液的溶質(zhì)成分分析和多種混合離子的檢驗的復(fù)習(xí)內(nèi)容。那么，對于多種混合離子的檢驗，同學(xué)們現(xiàn)在有什么看法？

小結(jié)：多種離子混合檢驗的基本原則：1.根據(jù)離子間的特殊反應(yīng)確定試劑同時防止其他共存離子的干擾。2.離子檢驗要有一定順序。3.所加試劑不能帶入干擾離子，也不能除去未檢驗的離子。4.考慮每一步所加試劑的量。

實踐評價：有序性是教學(xué)的基本原則，“總結(jié)”是實現(xiàn)從無序到有序的重要策略。在前面的多次論證之后，學(xué)生獲得了諸多信息，這些信息是彌散的、無序的、不穩(wěn)定的，如果沒有適時的總結(jié)程，將不利于正確方法的建立，也不利于學(xué)生分析能力的提升。

三、探討論證教學(xué)模式對初三科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)的啟示

（一）論證教學(xué)的設(shè)計要從學(xué)生的已有認知開始

復(fù)習(xí)課的論證過程實質(zhì)就是要充分展現(xiàn)學(xué)生的原有認知，尤其是得到科學(xué)主張的正當(dāng)理由。只有將學(xué)生的腦海中的“正當(dāng)理由”充分暴露，才能利用論證教學(xué)的基本要素展開爭論，才能制造論證的分歧之處，從而產(chǎn)生解決問題的動力——我該怎樣證明我的“主張”[2]，為老師或同學(xué)的新“支援”提供契機。

（二）在多次論證的過程中發(fā)生深度學(xué)習(xí)

一節(jié)課中發(fā)生論證過程往往不止一次，只有在質(zhì)疑和反思中，才能不斷對自己和他人的認知加以調(diào)整和修正，才能培養(yǎng)學(xué)生的利用科學(xué)的思維進行論證，促進學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的能力。同時，不同的論證過程有不一樣的教學(xué)功能，比如在第一次論證中，側(cè)重在主張和理由；第二次、第三次論證中側(cè)重于對解釋的再解釋，所以論證過程中并不一定要還原真實科學(xué)探究的每一步驟，但對一些重要環(huán)節(jié)進行充分論證，能夠讓學(xué)生經(jīng)歷有理有據(jù)的論證過程[3]，使每一位學(xué)生都有過真正的思考，從而發(fā)生真正的深度學(xué)習(xí)。

（三）教師始終是一個引導(dǎo)者

教師在學(xué)生的論證過程中，始終是一個引導(dǎo)者，延續(xù)并提升爭論的深度，絕不能是一個武斷的執(zhí)法者，把論證提前結(jié)束。例如引導(dǎo)學(xué)生以求是的態(tài)度參與爭論學(xué)習(xí)，圍繞主題積極發(fā)表自己的觀點，同時認真聆聽、批判性的思考每一位同學(xué)的發(fā)言等。讓學(xué)生在民主、寬松的課堂氣氛中暢所欲言，通過爭論的方式進行論證，再將論證的結(jié)論在全班交流，像科學(xué)家一樣在“質(zhì)疑－爭論－修正”過程中獲得共識。

四、結(jié)束語

總之，在初中科學(xué)復(fù)習(xí)課中充分挖掘知識內(nèi)在聯(lián)系，尋找指向核心的核心問題，選擇恰當(dāng)?shù)恼撟C主題，利用論證教學(xué)模式，學(xué)生不僅只是對自然現(xiàn)象成因的解釋，還推動著認知向較高的層級發(fā)展[4]。