建构主义视角下的中考化学情境式复习实践探索——以“碱的化学性质复习”为例

王 豪 钟

(杭州市丁荷中学，浙江 杭州 310021)

一、情境式复习模式的优势

1.以教定学到以学定教

传统中考化学复习常常采用“以教定学”的教学模式，教师围绕所谓的“考点”“重点”，盲目进行机械、反复训练，其实质是“只做不学，只教不学”的低效学习方式。情境式化学复习课堂教学模式则以“以学定教”为原则，以契合学情的生活、实验、问题情境等作为教学的起点、方法和策略，为学生量身定制最优教学方式，进而实现学生的最优发展。

2.被动灌输到主动探究

杜威认为传统教育模式失败的根源是教学中没有把“引起思维”的情境提供给学生。教学中教师主动输出、学生被动输入，教师掌控教学过程，对教学活动和多维关系起绝对主导作用。学生被“直接传递”强行植入知识，缺乏思维的主动性，学习效果甚微。情境式中考复习课堂教学坚持以真实问题情境创设为原则，开展以化学实验为主的多种合作探究活动，重视教学内容重组与再现，以激发学生的主动学习动机为前提，转变被动学习的低效学习方式，在学以致用的过程中帮助学生建构知识体系。

3.结果导向到过程评价

薛二勇教授在《新时代教育评价改革形势》的报告中指出：实行过程与结果相统一的学业考评制度时应关注课堂参与度和课堂纪律规范性的测评。传统评价模式侧重结果为导向，以致其只侧重应试结果的强化而忽略学习过程的评价，进而造成传统评价模式不利于改进教学，反而成为育人目标达成的壁垒。知行合一的 “全人”培养观倡导评价目标应具有 “多元化”特征，即对于结果性评价应有必要的过程性评价为补充，进而使学生在教师持续、有效的过程性评价机制作用下更深层次投入学习中；同时，过程性评价应兼具反复性、交互性、及时性、个体针对性的基本特征。

二、依据情境的结构特征建构“三阶六环”化学情境式复习模式

1.情境式复习的情境设计原则

情境式复习的焦点是情境的设计。正如易克萨维耶·罗日叶所言：“问题情境可以起到联结教师、学生和内容的作用，其中情境将教师和学生相联结，教师通过情境吸引学生的注意力，而问题则将学生和内容相联结，问题让学生对内容产生疑惑，唯有这样才能真正进入内容之中。”[1]优质的情境具备以下性状特征：情境的样态、情境的明晰度、情境的知晓度、情境的难易度和情境的关联度；有效的问题情境具备以下功能性特征：问题情境与学生导向学习目标契合度、问题情境能够触发学生学习兴趣的程度以及问题情境对于批判性推理激发的程度、问题情境对于学生自主学习的促进程度、问题情境对于激发学生阐述欲望的程度、问题情境对于鼓励团队合作的程度。因此，情境式复习的情境设计原则是根据情境的性状和功能特征，选择优质、有效的情境为原则。

2.“三阶六环”化学情境式复习模式的构建

笔者依据上述优质情境的结构特征，构建了“三阶六环”化学情境式复习模式(见图1)。

图1 “三阶六环”化学情境式复习教学模式

“第一阶段”是目标分析，其包括2个环节：一是把握需求，依据学生的最近发展区，找准学生的认知发展需求；二是锚定目标，选择恰当的教学目标进行问题锚定，确定具体要达成的认知目标。

“第二阶段”是过程组织，其包括3个环节：一是联结情境，依据学习目标寻找合适的情境原型。情境可来源于生活实例、教材内容、实验的设计与探究、社会热点问题等，情境的编写设计要注意内容的逻辑性、语言的严密性、学生的认知度。设计的问题应与师生教学相联结，使学生与学习内容相融，进而激发学习的积极性和主动性。二是思维加工，“学生在教师引导下以自主合作形式参与学习过程，在多样思维形式和学法的作用下初步实现概念的建构。”[2]三是形成概念，学生在教师修正、解释、表达的过程中，逐渐能对概念进行自主提炼、解释表达，进而实现真正意义上的概念建构。

“第三阶段”是理解运用，即精致结构环节。学生在完成概念真实建构的基础上，具备运用所学概念解决实际问题的能力，即概念的迁移能力。

三、情境式复习创设的实践路径——以“碱的化学性质复习”为例

1.目标分析

(1)把握需求：遵循学生的最近发展区。“三阶六环”化学情境式教学模式起点是把握学生的实际需求。首先，学生已学习了零散的酸、碱和盐相关知识，具备一些简单实验操作技能、实验设计思路；但学生未建立概念和事实间的联系，对碱的化学性质没有形成结构化知识，缺乏迁移解决新的问题情境的能力。其次，学生设计的实验方案存在科学性偏差，对设计的表述缺乏逻辑性或规范性。最后，学生在合作学习过程中缺乏“倾听、论证、分享”的能力。

(2)锚定目标：知识结构与认知结构的二元统一。“三阶六环”化学情境式教学模式第二环是锚定目标。首先是基于知识的逻辑解构知识体系。化学学科有其固有的知识结构体系，教师在教学中要根据学生的认知逻辑设计其知识内或知识间的逻辑关系。以“碱的化学性质”教学为例，厘清该课的基础知识、核心知识，拓展知识间的逻辑关系，厘定该课核心知识中内涵的逻辑关系，是教学顺利创生的逻辑起点，是实现知识逻辑向认知逻辑进阶的基础。其次是基于认知逻辑设计联结情境。高效复习的关键是学生重构、完善、优化认知结构，而认知的发展必定需要对知识的本体进行建构。因此教师要把握学生需求，明晰学生学习的起始点、困惑点、生长点，联结、设计符合认知逻辑的情境，关注知识的整合与联系，将零碎知识建构为知识“面”，并通过对于知识点的深度思维加工，最终形成在事实基础上抽象出来的深层次、可迁移的概念。[3]在“碱的化学性质”学习中，学生的认知大致经历了由“情境的感性体验到知识的逻辑认知，由零碎的化学性质知识记忆到化学性质深度理解”的进阶过程，体现了认知结构逻辑联结教学情境的重要性。

2.过程组织

(1)联结情境：认知主体与自在客体的有效融合。“三阶六环”化学情境式教学模式第三环是联结情境。为达成学习目标，需要联结符合学生知识结构与认知结构逻辑进阶的生活情境、实验情境等，使知识的本体与联结的情境形成有效对接，为学生创造沉浸式学习体验、优化知识结构与认知水平赋予更多的教育意义。具体操作应关注两点：

一是结合生活实例，联结生活情境。创设生活情境时，要充分研究教学目标对学生的认知要求，联结学生日常生活实际，创设具有趣味性、开放性的生活情境。生活情境应是学生能切身感知的实物或实例，能够帮助学生深度理解教材知识与生活情境的联系，能够促成学生运用知识去分析、解决情境中的真实问题。

【教学设计1】

[生活情境]教师播放谍战片《潜伏》片段：孙红雷扮演的情报人员余则成将一张“普通白纸”涂抹上某种液体，进而显现出文字、图案。之后，教师模拟谍战片情境，利用一张用无色酚酞溶液写有“碱的化学性质”的白纸并用稀氢氧化钠溶液喷洒，进而呈现本节课的主题。

[教师提问]能否利用已有化学知识解密白纸现字的原因？

[学生活动]通过生生对学、师生帮学的形式得出结论：白纸上的字是用无色酚酞溶液所写，白纸上所喷的液体为碱性溶液。

【设计意图】兴趣是学习的内驱力，激趣亦是设计的关注点之一。以真实的情境为载体的情境式复习课堂，首要关注的便是挖掘学生已有世界中的关注点，将关注点转化成为学习的“兴趣点”。学生以“兴趣点”作为学习原点，在高涨情绪的作用下，主动参与体验、思考、学习的过程，学生的已有世界也就成为学习成就感的来源。

【教学设计2】

[教师提问]大家已经知道本节课主题“碱的化学性质复习”是用无色酚酞溶液所写，白纸上所喷的液体为碱性溶液，但大家知道碱能够使无色酚酞变红的本质原因吗？(讨论环节)

[学生观点](生1)本质原因是碱溶液中的阳离子；(生2)本质原因是碱溶液中的氢氧根离子。

[实验设计]运用给定试剂(蒸馏水、盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硫酸铜、氯化钡)证明学生猜想。

[学生活动]分组讨论，设计实验方案并填写对应学案，完成学案成果用投影同屏展示。

[自主提炼]OH-是无色酚酞变红色的原因。

[学生归纳]碱的化学性质(1)：可溶性的碱能使无色酚酞试液变红。

【设计意图】利用已有知识设计实验、解决实际的问题情境，培育学生的设计、分析、综合能力，让学生深度理解可溶性的碱能使指示剂变色的本质原因，在学以致用中体会知识习得的价值感和成就感。

二是设计实验方案，联结实验情境。化学实验一定程度上是一种直观、鲜明的情境，化学的基本概念、原理亦在实验中转化为学生的学习成果。因此，教师应以教学目标为指引准确而又巧妙地创设实验情境，在吸引学生的专注度和好奇心的同时，也能让学生在观察实验现象的基础上分析实验原理、处理实验数据、进行误差分析，得出正确的实验结论。教师在学生已有认知的基础上，创设实验情境，让学生在实验设计与探究中培养实验能力和创新思维能力。

【教学设计3】

[实验情境]教师展示装有无色液体的按压式分装瓶B，将无色液体再次喷到白纸上。实验现象：红色字体消失。

[教师提问]为什么红色字体消失了？

[学生观点]分装瓶B内装了酸。

[教师提问]刚刚同学们已经理解了无色酚酞变红的本质原因，那么通过思维的迁移应用，同学们是否可以推理酸碱中和反应的实质？

[学生观点]氢离子和氢氧根离子生成水。

[归纳提炼]碱的化学性质(2)：碱能与酸发生化学反应生成盐和水。

【设计意图】引导学生从微观粒子的视角分析，关注微粒间的相互作用，建立实验事实与概念本质的联系，同时培养学生知识的迁移能力，揭示化学反应的本质。

【教学设计4】

[实验情境]布置实验任务：回忆教材中土壤酸碱性的测定方法，定性地测出喷洒过碱液和酸液的白纸的酸碱性。

[学生活动]在白纸中某一区域取样(圆片状)，将样品置入试管，并加入蒸馏水，充分振荡。用干燥洁净的玻璃棒蘸取上层清液，滴加到精密pH试纸上，将试纸上呈现的颜色与标准比色卡进行对比。

[修正引导]回忆教材土壤取样要求(按一定间隔和位置确定取样点，并选取5到6个取样点)我们在测定白纸酸碱性时，取样位置、数量要按照上述土壤酸碱度测定的要求，这样可以避免因喷洒酸和碱液不均匀而造成实验测定的干扰。

【设计意图】通过pH测定和鉴定实验取样的实验情境，培养学生实验操作的规范性和实验方案设计的全局观。引导学生关注设计的细节，充分考虑实验各环节可能存在误差，将误差理论正确运用于设计性实验中。

【教学设计5】

[实验情境]教师布置任务：“现在请你们当一回实验鉴定师，用桌面上的药品和实验器材，探究刚才白纸上喷有的氢氧化钠和稀盐酸是否恰好完全反应？”

[提出问题]白纸上喷上去的氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应了吗？

[作出假设]假设1：可能恰好完全反应。

假设2：可能HCl过量。

假设3：可能NaOH过量 (这个假设为什么一定错误？)。

[设计实验]分组讨论，设计方案填写学案，成果用投影同屏展示。

[学生观点]在不同位置取5小片白纸样品于表面皿，将紫色石蕊滴在白纸上。如果紫色石蕊变红，说明HCl过量，如果没有现象证明恰好完全反应。

[实验演示]按照修正的实验设计方案进行实验演示。

[结论与反思]猜想________是成立的，由此确定混合后的溶液中所含的溶质一定有________。

【设计意图】通过创设延续的实验鉴定情境，学生的思维活动不断深入，学生在良好心理状态作用下形象思维、抽象思维得以发展。学生根据探究主题和假设，利用已有的化学知识设计实验方案并解决实际问题，在讨论、比较、归纳中培养语言组织、相互协作、处理信息等能力，最终深化对酸碱中和反应的理解。

(2)寻绎概念：从思维加工到概念聚合。“三阶六环”化学情境式教学模式第四、五两环，是通过思维加工到概念聚合的过程。一方面，教师采用“关键词提炼”并形成“问题链”等形式设计思维加工的程序，有利于学生思维的深度加工和意义记忆，从而实现知识的迁移；另一方面，概念不是抽象的阐释，而需要在连接问题情境和解决实际问题的情境中聚合而成。教学实践中，学生通过合作探究，对问题进行联系、比较、推理、转化、概括，逐一将“问题链”中的难点击破，进而将零碎的知识构建成大概念统摄下的具有严密逻辑关系的知识层级结构。具体而言主要分为两个步骤：第一步是梳理主问题，突出重难点，即教师以学情为前提，围绕主线式情境，设计具有指向性、启发性和思维深度的主要问题，针对概念的本质发问，突出教学重难点。

【教学设计6】

[问题情境]实验演示：取1个50 mL的烧杯，加入30 mL的CuSO4溶液，按照图示(见图2)的装置连接好装置，闭合开关，逐滴加入Ba(OH)2溶液直至过量，学生仔细观察实验现象并思考产生上述实验现象的原因。

图2 CuSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液

[学生活动]小组合作、讨论并进行猜想回答。

[修正引导]从溶液导电的原因进行猜想。

[学生观点]小灯泡变暗最终熄灭的原因是烧杯中的液体内部自由移动的离子浓度逐渐减小，当烧杯内CuSO4溶液和滴入的Ba(OH)2溶液两者恰好完全反应时，烧杯中的液体内部几乎没有自由移动的离子，所以液体不导电，小灯泡熄灭。当Ba(OH)2过量时，溶液中自由移动的离子浓度增大，液体的导电性增强，小灯泡又逐渐变亮。

[归纳提炼]碱的化学性质(3)：可溶性的碱+某些盐=新碱+新盐(注意反应的条件)。

【设计意图】通过已学内容(溶液能导电的原因是溶液中存在自由移动的离子)，选择Ba(OH)2溶液和CuSO4溶液作为导电性实验的试剂。(原因是这两种物质反应生成沉淀)。运用转化法思想，通过小灯泡的亮度变化，直观地显示溶液中粒子浓度的变化，使学生感知学习过程中需要选取恰当的化学研究方法。在宏观实验的支持下，发展学生对微观世界的认识，更加深刻地理解可溶性的碱和某些可溶性的盐发生化学反应的条件。

第二步是剖析子问题，拓展释疑难。子问题创设的目的是解决重难点，因此要针对学生已建构的知识模型，设置具有一定深度的融合性、拓展性的子问题，通过对子问题的意义分析与梳理，促成对主问题的深度理解和对知识本体概念的建构。

【教学设计7】

[问题情境]实验演示：取1支试管，加入混有稀盐酸的CuSO4溶液，滴加NaOH溶液，直到过量，仔细观察实验现象并提问出现上述现象的原因。

[学生活动]绘制混有稀盐酸的CuSO4溶液中滴加NaOH溶液与生成沉淀的关系(见图3)。

图3 混有稀盐酸的CuSO4溶液中滴加NaOH溶液与生成沉淀的关系

[学生观点]：管中的CuSO4溶液可能含有酸，酸碱中和反应优先，滴入的NaOH溶液中的OH-先与H+反应，当H+反应完，OH-离子再与Cu2+反应生成蓝色絮状沉淀。

[修正引导]刚才有学生提出观点，酸碱中和反应优先，那这个观点是否正确呢？我们来模拟一个实验。取1支试管，加入混有稀硝酸的Na2SO4溶液，再滴加Ba(OH)2溶液，仔细观察实验现象并提问酸碱中和反应优先这一结论是否正确。

[学生活动]绘制混有稀硝酸的Na2SO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液与生成沉淀的关系(见图4)。

图4 混有稀硝酸的Na2SO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液与生成沉淀的关系

[学生观点]根据实验现象，酸碱中和反应优先这一结论显然是不全面的。

[问题情境]当盐溶液中存在酸的情况下，加入的碱又会与盐反应出现沉淀的前提下，沉淀是加入碱立刻生成还是要等酸反应完再出现，我们该如何去判断呢？

[修正引导]观察上述两个实验生成的沉淀物Cu(OH)2和BaSO4，有何区别？

[学生观点](生1)前者是碱，后者是盐；(生2)前者溶于酸，后者不溶于酸。

[自主提炼]沉淀是否马上出现就是沉淀能否与酸再反应的问题。若生成沉淀能溶于酸，则生成的沉淀后出现，滴入的碱溶液中的OH-先与H+反应，当H+反应完，OH-离子再与可溶性的盐溶液的阳离子反应生成沉淀。若生成沉淀不能溶于酸，则生成的沉淀立刻出现，滴入的碱溶液中的OH-先与H+反应，阳离子与可溶性的盐溶液的阴离子反应生成沉淀。

[迁移应用]设计符合下面两种图形(如图5所示)的习题，滴管和烧杯内分别是什么物质且要求烧杯内溶液需含两种溶质。

图5 设计符合下面两种图形的习题

[评价交流]交流互动，学生评价。

【设计意图】遵循了从“宏观现象—微观想像”的一般路径，以学生微观认识为起点，逐渐养成分析、概括、综合运用等能力，最终落脚于发展学生的抽象逻辑思维，即学生从“理解概念与概念的关系”到“迁移解决新情境问题”的过程。

3.理解运用——精致结构：新构概念的应用与迁移

“三阶六环”化学情境式教学模式最后一环是精致结构。在教学中要充分利用化学学科贴近社会前沿的优势，通过教材知识与社会热点问题的融合，创设热点情境，考查学生新构概念的应用与迁移能力。情境创设应结合科技发展、环境保护等社会热点，使学生能够感知科技工作者的创新思想与精神，透过热点现象去理解知识本质，培育学生用新构概念解决实际问题的能力。总之，完成概念的真实建构并具备运用所学概念解决实际问题情境的迁移能力，是学习目标达成、化学学科核心素养达成的标志。

【教学设计8】

[热点情境]播放环保灾难视频《酸雨》片段，引出大气污染导致酸雨形成的来源物SO2。

[教师提问]工业生产中如何解决化石燃料燃烧产生的SO2气体？

[学生观点]利用碱液吸收，如石灰浆、氢氧化钠溶液等。

[修正引导]上述两种物质吸收效果氢氧化钠要明显优于石灰浆，但实际工业生产过程中使用的却是石灰浆，请大家思考原因。

[学生观点]选择石灰浆的原因是经济成本低。

[教师提问]请列举除SO2以外还有哪些酸性的非金属氧化物。

[学生观点]CO2和SO3气体。

[演示实验]以喷泉实验为载体模拟氢氧化钠溶液吸收酸性非金属氧化物CO2(见图6)。

图6 喷泉实验

[学生活动]观察实验现象，分析产生上述实验现象的原因。若实验现象不明显，学生分析原因。

[学生观点]烧瓶内装有能被NaOH溶液吸收的酸性气体，NaOH溶液吸收了酸性气体后，烧瓶内气压减小并小于外界大气压，外界大气压将碱液压入烧瓶内，压入的碱液继续吸收酸性气体，导致烧瓶内气压持续减小，大气压持续将碱液压入烧瓶内，形成喷泉。

[修正引导]这个实验能否证明氢氧化钠溶液吸收CO2气体？

[学生观点]CO2气体能溶于水，也能导致烧瓶内气压减少，必须设计对照实验，用等量的蒸馏水替代氢氧化钠溶液。实验组产生的喷泉现象明显优于对照组，即证明氢氧化钠溶液能够吸收CO2气体。

[迁移应用1]在不改变烧杯内的碱液的前提下，你可否设计一个喷泉实验。

[学生观点]烧瓶内的气体还可以是SO2或SO3。

[自主提炼]可溶性的碱+某些非金属氧化物(CO和NO除外)=盐+水

[迁移应用2]利用演示实验后烧瓶内液体，探究烧瓶内溶液中的溶质成分。

[提出问题]烧瓶内溶液中溶质的成分是什么？

[建立假设]假设1：可能是Na2CO3；假设2：可能是NaOH或Na2CO3。

[设计实验方案]分组讨论，设计实验方案并填写对应学案，成果用投影同屏展示。

[学生观点](生1)先滴加Ba(OH)2溶液，再滴加无色酚酞试液，若无色酚酞变红色，则证明溶质为NaOH或Na2CO3；(生2)先滴加BaCl2溶液，再滴加无色酚酞试液，若无色酚酞变红色，则证明溶质为NaOH或Na2CO3。

[修正引导]反应肯定会生成Na2CO3，关键现在要验证溶液中是否含有NaOH，但碳酸钠呈碱性，必须将其除尽同时不能加入OH-。

[学生观点]所以要加入足量的BaCl2溶液，将碳酸钠除尽并转化为中性物质，再通过与OH-离子反应有明显实验现象的试剂去鉴定，如无色酚酞、氯化铁、氯化铜、氯化铵等。

[应用操作]将烧瓶内的液体分发给学生进行溶质成分的探究。

【设计意图】依托时下热点建构情境，以情境创设实验，让学生以生活的视角重新审视化学。引导学生在体验、探究过程中深化对碱的化学性质认识。实验过程中，学生依据情境任务，选择合适的仪器和试剂，并完成实验方案的设计，实验过程则侧重考查学生的基本操作能力。同时，该实验过程将“碱与指示剂的作用”“酸碱盐的化学性质”融于其中，系统地梳理了碱的化学性质的相关知识，实现新构概念的应用与迁移。

四、化学情境式复习的价值追求

1.学生世界与课程世界的共融

情境式复习课程的设计以学生的已有认知水平为基础，从学生既有的概念出发，并使之作为新学习的工具，让学生在学习过程中认识自己已有概念的不足，从而使其自愿转变概念和发展认知结构。情境式复习并不停留于学生对亲历情境的感性体验，而是引发他们对现象的深入观察，并通过现象挖掘本质，完成从感性到理性的进阶。

2.学习方式与思维成长的飞跃

情境式复习突破传统灌输式复习方式，开拓了对学科性质、原理、方法等基本问题的重新思考。情境式复习实现了学生视觉、听觉、感受、思维的综合发展，让学生在良好的心理状态中进行形象思维活动，并通过教师的引导，逐渐学会分析、综合、比较、抽象、概括的能力，从而发展他们的抽象逻辑思维。

3.智慧教学与生慧学习的发生

智慧性教学实践遵循了实践教学的应然逻辑，教学的价值是从有意义的情境中获取的。多尔认为“确定性通过每一具体情境中被视为教育过程和核心的课程发展来获得，而不是一开始就确定了的。”[4]多尔的四R(Richness：丰富性；Recuision：回归线；Relations：关联性；Rigor：严密性)理论给我们提供了一个真正意义上的具有开放性的课程结构。教学情境即要尽可能地在课堂中不断发展和解释这些可能性，在实践进行中完成课程的意义价值，进而实现从体系建构到问题解决，从规律证实走向意义解释，直面现实、深入现实又超越现实。

4.活动重构与大概念的生成

教育要实现学生学会“解决真实情境中的问题”，通过系统设计真实情境的活动，创造性地运用专家思维解决实际问题。专家思维的核心特征是“创新”，实质是“迁移”，即把一个情境中学到的知识、能力、方法迁移到新的情境中。具体的路径分为两种：一是从具体到相似的简单关联，类似于相似题目之间的联系；二是“具体—抽象—具体”的路径，也就是相对复杂认知结构的生成路径。后者所指的迁移即“理解”，而理解就是大概念的核心。通过情境式复习，有利于学生区分概念和事实，归类事实并将事实概念化，从而通过建立概念间的联系，理解概念关系陈述，形成专家思维，迁移解决新的问题情境。