施华芳

摘要：初中科学课程是一门以实验探究为基础的综合课程，可是临近中考，由于中考时间的紧迫和压力，大部分教师为了节约时间，都采取以讲代替实验探究的教学方法，致使学生的中考复习枯燥而乏味，课堂效率往往不高。那么如何摆脱这种教学低效的课堂，笔者以学校提出的“理想课堂”模式——呈现、比较、建构、共享为契机，进行了大胆的尝试。

关键词：呈现;比较;建构;共享;效率

中图分类号：G633.98文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）02-079

一、案例背景分析

《科学》的本质是科学探究。在初中科学中，实验探究是进行科学研究的重要方法，也是学生学习科学的主要方式，所以很多学校和教师都越来越重视实验探究，在平时的教学中尽量开足各种实验课，有验证性，探究性等等，让学生在实验中学，在实验中思，在实验中培养学生的动手实践能力和解决问题的能力。

但在实际的教学过程中，往往还存在以下较为突出的问题：（1）教师总体讲得太多重点不突出。学生自己能学懂的，或大部分学生能学懂的，教师还在讲，而学生搞不明白的，教师没讲，或者讲了，讲不透，没时间讲透。（2）学生的“潜意识”或者“知识结构”暴露不够，特别是“相异构想”没有凸显出来，导致教与学的针对性不强。（3）教师在面对教学中学生的差异问题常常束手无策，缺乏有效的教学调控手段，特别是遇到教学中的重点、难点问题不知用什么方法去突出和突破。（4）从教育的本质上来说，可能要求有点高，许多教师不明白自己每一个教学行为、每堂课、学科教学或者教学的价值究竟何在？

尤其是进入初三的最后总复习阶段，由于时间的紧迫性，很多教师采用的复习方法仍然是：首先进行知识点的梳理回顾，然后进行典型例题的分析与讲解，最后布置练习与作业。这种以教师为主体的课堂，虽然教师能有效控制课堂，按时完成所预定的复习内容，但根据多年来的实践体验，这样的复习课的弊端也是十分明显的。这种形式上的系统复习，实质上是在照本宣科“炒冷饭”，学生听起来兴味索然，容易疲劳走神，效果可想而知。

再研究近几年杭州中考的科学试卷，每年都有对科学探究实验相关知识点和能力的考查，很多题目已经不是传统教学能驾驭的了。这对教师在平时的教学过程提出了更高的要求，例如如何培养学生的科学探究能力等，最终使学生掌握一定的方法和思维去解决考试中可能会出现的各种类型的题目。为了使教师的课堂更加生动，也为了提高课堂教学的效率，更为了解放学生沉重的作业负担，学校对教师进行了不同形式、不同层次的培训，教师基本上已接受了“以生为本”等新课程一些基本理念;也认可研究性学习、合作学习等教学方式;也认同知识的获得是学生有意义的建构过程，也听说、了解很多不同名称的高效教学的教学流派：先学后教（导学案）等。最后，学校将教学研究作出发点开始立足于学生已有的“认知结构”，倡导全校教师从“呈现、比较、建构、共享”这一模式来探索相对有效率的课堂教学模式。

二、理想课堂模式的诠释

“呈现”，指的是教师尊重学生的认知规律，从学生原有的认知结构中寻找突破口，在课堂教学中创设情境，制造认知冲突，关注学生潜意识中所呈现的问题，把这个作为教学的原点，明确学和教的目标。

“比较”，是一种方法，一种教与学的手段。根据学生所呈现出的认知冲突，组织生生比较、师生比较活动，来帮助学生提高认识，纠正相异构想，达成共识。比较的对象可以是生生、师生、新旧知识;比较的内容可以是解决问题的方法、步骤与过程、口头表达能力，经验与实验等等。

“建构”，在完成前面两个环节的基础上，通过呈现，借助比较，帮助学生关注原有知识结构的生长点，引导学生完成知识重新建构，或形成新的知识体系。

“共享”，是指学生高层次的情感体验。学生在呈现、比较过程中建构了新的知识结构，获得了得失成败的情感的体验，运用了科学的方法，培养了学习的品质等，更重要的是，由学科价值获得了人生的智慧，从而实现了知情意的共享。

笔者在学校课堂上展示的《钙片中含钙量的测定》，以钙片中含钙量的测定为主线，实质是气体的制取、除杂、收集专题复习，通过对钙片中含钙量的测定，分析比较各气体产生、除杂、收集装置的优缺点，体验建构常见气体的制取、除杂、干燥等装置连接顺序的过程。经过教研组的研讨，现将这节课的教学过程和教学方法紧紧围绕仓前中学理想课堂——“呈现·比较·建构·共享”进行了反思。

三、案例分析

在学校倡导的理想课堂模式下，教研组经过了“两改三反思”，最终上了一节相对理想的化学复习课——气体的制取、除杂、收集。

1.立足学生已有认知，引人入胜

为了使气体的制取、除杂、收集这一复习课更加的具有生命力，避免纯粹知识的灌输、“炒冷饭”现象的发生，教研组一致认为选择一个载体，确定一条主线很关键，经过讨论，决定选择同学们生活中的素材——鈣片，而目前市场上使用的钙片的主要成分是碳酸钙（CaCO3），这能在激发学生学习兴趣的同时也能使同学们明确实验目的。

“好的开头是成功的一半”。在课堂教学中，一种好的导入，能激发学生的学习兴趣，引人入胜。教研组打算从本班陈思宇同学打篮球时手摔断，医生给他配了“钙尔奇”的生活常识入手，紧接着呈现“钙尔奇”实物和广告视频，让学生进行观看。并根据视频内容进行“科普小知识”：1、钙尔奇中的钙是指_____（填元素、原子或分子），以_____形式存在;2、钙元素的作用。两个问题讨论下来，尤其是第二个问题，整个课堂基本是在畅所欲言，相对轻松的环境下进行的，同学们也基本对钙片有了初步的认识和了解。紧接着，教师追问：既然我们吃钙片是为了补钙，那么一片钙片中到底含有多少含钙元素呢？教师及时呈现钙片说明书，一片钙片的质量是1.81g，含有碳酸钙1.5g，含钙元素600mg，当教师呈现这些数据时，计算能力强的同学已经算出钙片中含钙量约为33.1%。今天呢，老师也想请同学们做一回“小小检测员”，用我们已学过的知识测定钙片中的含钙量到底是多少。立足于学生日常生活中所熟悉的事物以及原有的认知，能充分调动起学生的好奇心和积极性。

2.多次呈现、反复比较，优胜劣汰

实验探究是在具有可操作性的实验原理的指导下完成的，为了使后续的实验探究方案设计更加地流畅和顺利，同学们首先得确立实验原理。经过四人小组的讨论并汇报：利用碳酸钙能和酸反应放出二氧化碳气体的性质，将碳酸钙转化成二氧化碳，再称出二氧化碳的质量，根据化学反应方程式计算出碳酸钙的质量。

本节课的重点和难点是实验方案的设计，为了便于讨论和实验操作，以小组为单位，给每组提供可能会用到的实验装置和试剂（为了安全和便于比较各方案的优缺点，课上采用将装置和试剂画在卡片上的形式进行）。让同学们进行分组讨论，各组学生代表将本小组的讨论结果呈现在黑板上，由本小组的负责人讲解这样选择方案的理由，并且接受其他小组的提问，通过比较和讨论，不断地将实验设计方案改进和优化。这样以学生为主体的好处很多，一是避免了教师讲得太多;二是学生的“潜意识”或者“知识结构”得以暴露，特别是“相异构想”凸显无遗，教与学的针对性更强。

我们来看教学片段：有一小组同学通过讨论确定了如下这套方案，本小组的负责人是这样介绍的：我们小组总体的思路是让钙片和稀盐酸充分反应生成二氧化碳，用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，只要称得氢氧化钠溶液反应前后的质量差，就是生成的二氧化碳的质量，然后再根据化学方程式进行计算得到碳酸钙的质量。但是由于实验采用稀盐酸，而稀盐酸也在一定程度上存在挥发性，也就是说二氧化碳气体里会有氯化氢气体和水蒸气这两种杂质，所以我们小组在中间加了除杂装置，用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，然后再用浓硫酸干燥。

此时下面已经有很多同学举手想要提问了。笔者梳理了一下，同学们的疑问主要有以下几个方面：

第一个问题：用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢的同时生成了二氧化碳，而我们需要测出二氧化碳的质量，这样对实验结果产生影响，肯定不行。此时有同学提出，硝酸银溶液可以和氯化氢气体反应，而且还不会生成二氧化碳，但是马上又有同学反应，可是氯化氢和硝酸银反应的产物是硝酸，而硝酸也具有挥发性，所以用硝酸银除去氯化氢也被否定了。教师对这些同学的想法予以充分的肯定，讨论许久，最后没有提出更好的能除去氯化氢的溶液，也就是说这个问题用初中阶段的知识似乎无法解决。此时又有同学说，既然盐酸不行，那可以换用硫酸啊，硫酸没有挥发性，但马上又被同学们否定，硫酸和碳酸钙反应会生成硫酸钙，硫酸钙是微溶，会附着在碳酸钙的表面，阻止硫酸和碳酸钙的反应，从而使反应中止，这样二氧化碳的质量会偏小。讨论进入了瓶颈，教师进行了提醒，针对以上提出的问题，同学们想如果能将碳酸钙研磨成足够小的粉末，那么理论上就不存在硫酸钙微溶附着在碳酸钙的表面，阻止硫酸和碳酸钙的反应的问题了，在教师的帮助和提醒下，同学们豁然开朗。

第二个问题：在反应前装置中含二氧化碳的空气如果不排尽的话，对实验结果有影响;以及碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳会部分残留在装置中，无法全部被氢氧化钠吸收，也对实验结果有影响。马上有同学响应，可以在装置前增加一个鼓气装置，在反应前和反应后都向装置内通不和氢氧化钠反应的气体，比如说氮气等化学性质相对稳定的气体，可是实验室没有氮气，怎么办？同学们通过讨论一致认为可以通入不含二氧化碳的空气，但怎么样才能让空气中不含二氧化碳呢？只要在装置后增加一个吸收二氧化碳的氢氧化钠溶液的洗气瓶即可。

第三个问题：有同学提出，吸收二氧化碳的氢氧化钠溶液直接和右边大气相通，大气中也存在二氧化碳，是否也会被氢氧化钠吸收而影响实验结果。教师对这位细心的同学进行表扬，并且向全班提出解决问题的方法，仍旧是在讨论的基础上一致认为：在整套装置的最后增加一个装有碱石灰的装置，将氢氧化钠和右边的大气隔绝即可。

在整个方案的提出过程中，同学们积极参与，各抒己见。过程中亮点：

1.有同学提出，虽然用氢氧化钠溶液吸收了空气中的二氧化碳，用浓硫酸吸收了水蒸气，但怎么判断是否除干净呢？所以觉得还应该在这两套装置的后面分别添加一个氢氧化钙溶液和无水硫酸铜来检验二氧化碳和水蒸气是否除干净。如果在实验中

增加一个前置条件，保证每套装置的反应均完全，就可以省略这两套装置。

2.在方案基本上被全部同学认可的时候，有一同学提出，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的装置可以改进，可能由于产生二氧化碳的速率过快，使得氢氧化钠来不及吸收二氧化碳而导致部分二氧化碳溢出，影响实验结果。建议在氢氧化钠溶液处安装一个倒置的漏斗，增大二氧化碳和氢氧化钠的接触面积，加快二氧化碳的反应速率。最后，在同学们对不同方案的比较下，不停地将实验方案改进和完善，实验方案如下（保证每套装置的反应均完全）：

3.在学生已有认识——“碳酸钙受热会分解”的前提下，有同学提出自己独特的见解，能不能也将钙尔奇加热，这样的好处是不会涉及到酸带来的问题，并且用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集二氧化碳，只要查到二氧化碳的密度，再根据（质量=密度*体积）这一原理进行换算即可。在这位同学的启发下，有同学又提出了另外一种收集二氧化碳的方法，因为二氧化碳可溶于水，不能直接用排水法，但可以用间接排水法，在水上加一层油膜可以防止二氧化碳的溶解。这种测二氧化碳体积的方法的优点：只要待装置冷却后，保证装置内气压相同，量筒里水的体积即是产生的二氧化碳的体积，和测二氧化碳质量相比，不需要考虑一开始空气的体积和残留的二氧化碳的体积的影响，这样就可以使装置更加简单，操作更加方便，也避免了由于装置过于复杂带来的装置的气密性等问题。实验装置图如下：

在这套实验方案提出时，但也马上有同学提出，碳酸钙需要高温才能分解，酒精灯的温度能否达到，此外虽然这套方案存在实验装置简单等优点，但是也存在不少缺点，如需要加热，不节约能源，需要高温比较危险等。

三、知识建构，共享成功的喜悦

在激烈的、此起彼伏的讨论声中，同学们通过自己的努力思考，完成了实验方案的设计，最终形成了几套理论上相对完善的方案，但也各有优缺点。之所以二氧化碳能通过这几套装置，要靠内部气压的增大，每套装置间都存在压强差，如果装置越复杂，存在的误差会越大。鉴于理论和实际还是存在距离的，教师通过演示实验告诉大家装置的复杂性对实验结果的实质性影响。最终在教师的指引下，为了减小实验的误差，尽可能的简化装置，在实际实验操作中采用硫酸和碳酸钙粉末，并且将水蒸气忽略。同学们按以下方案进行实验并得出了结果。

最后是实验数据处理过程，不同小组得到了不同的结果，并且和说明书上显示的数据也有一定的差距，针对这些问题，让同学们进行自我分析实验过程中可能存在的问题。

大致的原因有碳酸钙研磨得不够细、硫酸的倾倒过程太快、活塞塞得太慢等等使得实验数据偏小。

整节课紧紧围绕学校提出的“呈现、比较、建构、共享”展开，是在同学们的相互提问、相互答疑、甚至相互质疑声中度过的，教师只是起到组织和引导的作用，期间几乎每个同学的积极性都空前的高涨，试想中考中若碰到这类问题，想必大部分同学都能迎刃而解。更重要的是，经常在这种模式下上课的同学，他们的逻辑思维也会更加缜密，科学素养得以提升。

综上所述，教师的主要任务不仅是知识的传授者，而且是学生活动的支持者、合作者和指导者，是引导、激发和深化学生活动的人，在课堂教学活动中，教师的三种角色是在师生互动中实现的，要为学生的学习提供支架，为他们的活动创设良好的环境和条件，引导学生投入到活动中去，并在活动中支持他们的各种尝试。在学校理想课堂模式的指导下，希望科学课堂可以越来越有意思，越来越受学生的欢迎，学生乐学了，效率自然凸显出来了。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.科学（7～9年级）课程标准[M].杭州：浙江教育出版社.

[2]中華人民共和国教育部.科学（7～9年级）教科书[M].杭州：浙江教育出版社.

[3]中华人民共和国教育部.科学考纲[M].杭州：浙江教育出版社.

（作者单位：杭州市余杭区仓前中学教师，浙江 杭州 311121）