应用化学的认识十篇

发布时间:2024-04-25 19:27:03

应用化学的认识篇1

一、引导学生对生活中的立体图形知识进行自主探究

新课标突出了学生的主体学习地位和教师的主导、促进作用.学生并非“一张白纸”,而是拥有许多与知识有关的生活经验,其拥有惊人的学习能力与创造能力.所以,初中立体图形认识的教学中,教师应不断转变教学观念,尊重并突出学生的主体学习地位,引导学生善于从生活中发现数学知识,帮助其逐步建立立体的空间概念与关系.例如,在观察一个立体图形或物体时,由于不同的方向与角度,其所看到的结果也不尽相同.以图1为例,引导学生自主进行观察与思考,并将所看到的图形进行描述.

在这个观察与思考的过程中,教师可以适度点拨,学生最后也会知道:观察的方向与角度不同,其所看到的图形也不同,正面看到的是正视图,侧面看到的是侧视图(根据不同的方向,可分为左视图和右视图),上面看到的是俯视图(如图2所示).

二、利用多媒体等现代信息技术增强立体图形的直观性与生活性

信息技术的飞速发展也为学校教育提供了更多的便利,其以直观、形象的内容为主,充分发挥多媒体辅助教学的优势,为学生的数学学习提供了更加丰富多彩的教学环境与工具,有利于营造轻松、活泼、生动、愉悦的课堂氛围,有利于学生学习兴趣与热情的激发.

例如,在正式讲课之前,教师可以用多媒体播放一些世界著名的古建筑:埃菲尔铁塔、埃及金字塔、英国巨石阵、古巴比伦空中花园,等等,在为学生讲述这些古建筑相关的故事与背景的同时,引导学生说一说这些古建筑中都体现了哪些几何图形,鼓励学生畅所欲言,说一说,画一画,有效激发学生的学习热情,然后顺势带入立体图形等相关知识,这样可以得到意想不到的教学效果.

再比如,将常见的立体图形的表面展开过程、正方体的11种表面展开图及其90°,180°旋转造型过程等用Flash应用软件制作成动画,在课上用多媒体设备播放,让学生置身于生动、形象、富有趣味性的动画之中,亲眼目睹、亲身体验,从而实现空间感的强大,加强学生对立体图形的感知和了解,进而培养学生自我体验与探索、独立思考、合作交流的学习品质,在民主、轻松、和谐的课堂氛围中实现对数学知识的掌握与升华.

三、引导学生动手实际操作,深入认识立体图形

教师应该为学生创设摸一摸、搭一搭、说一说的学习情境,激发学生自主探究的乐趣,同时,将其深入到学生的实际生活中,让学生能够通过实际的动手操作,真切感知生活中立体图形的存在及其重要意义,鼓励其勤于思考、自主认知,并建立知识体系的过程,将立体图形知识进一步深化.

例如,让学生自己动手做一个圆柱体或圆锥体,在动手实践的过程中,思考圆柱体和圆锥体都有什么样的特点?其侧面展开图又分别是什么?这样,学生会带着问题进行实际动手操作,并在实践过程中不断地思考与探究,充分调动其身体与头脑的共同运动.最后,学生对圆柱的侧面展开是长方形、圆锥的侧面展开是扇形(如图3、4所示)这一知识点的理解也会更加深刻.

四、紧密联系生活,创造性地使用教材

数学知识来源于生活,也终将为生活服务.数学新课程标准也提倡了数学知识与学生实际生活的紧密联系.因此,初中数学教师在认识立体图形的教学中,也必须充分联系生活实际,创造性地使用教材,为学生创设生活化的数学情境,进而激发学生的学习兴趣,让学生充分感受生活中无处不在的立体图形等数学知识,深刻感受数学与生活的息息相关.

例如,教师可以“国王选王子来继承皇位”等故事吸引学生的注意力,让学生在喜爱的故事情境中渗透进对数学知识的思考;也可以提出这样的问题:一只圆桶的上方有一只蚊子,而其下方的一只壁虎要想尽快吃到蚊子,应该选择哪条最佳路线?用生活中通俗易懂的语言和学生比较喜欢的故事情境来激发学生学习与思考的热情,促使其主动参与教师的教学活动,自主进行问题的思考与探究,最终让其感受到数学从生活中来,到生活中去的理念,引导其将数学作为生活的一部分.

应用化学的认识篇2

关键词:认知价值 情意价值 应用价值 物质的量

中图分类号:G64 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2010)09-148-02

在应试教育中我们对于知识的教育教学价值是非常忽略的,导致老师更多的停留在纯粹知识的教学上。例如我们学习了物质的量一节,学生只知道物质的量的定义、摩尔是物质的量的基本单位以及与物质的量相关的几个公式,在计算题中会应用。然而我们却很少思考为什么要学习这个概念,学习了这个概念对学生的认识会有什么发展。实际上,建构主义认为,知识不是独立于认知主体而存在的各种规则、定律和理论的集合,它是人类永无止境的探索和研究过程,其中蕴涵着特定的科学过程和科学精神。因此任何知识都具有不同角度和不同层面的教育教学价值。这种多重价值具体表现为知识具有认知价值、情意价值和应用价值。

物质的量是化学教学中的一个十分重要的概念,它贯穿于高中阶段(包括普通高中和中等职业教育)化学学习的始终,在化学计算中处于核心地位。本文拟以物质的量为例,分别从知识的认知价值、情意价值和应用价值三个方面来探讨知识的教学在发展学生的科学认识方面具有的重要价值。

1、知识的认知价值

1.1 认知价值的涵义

心理学认为,一般地,人根据自己对事物的认识或已有的知识来做事,而人在做事的过程中又不断地形成(积累)新的认识(知识),因此我们认为知识具有认知价值。从某种意义上说,学生的学习过程是一个认知加工过程,是学生认知结构和情意品质不断丰富和完善的过程。科学知识的认知价值主要是指科学知识在个体的认知结构的完善和认知过程的发展过程中所起的促进作用。科学知识在认知过程上的价值并不只是在知识本身,而是指学生在主动接受知识过程的中,在已有知识经验和未知世界之间架起一座桥梁,不断丰富、拓展和改组自己的认知结构。

1.2 物质的量教学中的认知价值分析

作为国际单位制中七个基本单位之一,“物质的量”起着联系微观与宏观物质世界的重要作用。

物质的量、物质的量单位“摩尔”、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数等化学量概念构成了联系密切的完整的概念体系,我们称之为“物质的量”概念系统。该概念系统是一套全新的量度物质量多少的系统。学生明确“物质的量”是国际单位制七个基本物理量之一,是新接触的一种物理量,可以利用它来度量物质,这在学生的认知上是一个发展。“物质的量”在宏观物质和物质微粒数之间搭建起了一架桥梁,使学生能够运用宏观和微观相结合的思维方法思考化学问题,使化学与实际结合得更紧密。物质的量与质量、气体体积、微粒数、物质的量浓度建立起的联系,我们可用下图表示出来:

从上图可以看出宏观的质量、气体体积、物质的量浓度均可通过“物质的量”这一“桥梁”与微观的微粒数建立起联系。物质的量及其相关概念的教育教学价值在知识的观念取向方面扩展了学生度量物质的新视角,定量认识化学物质的微观组成的新视角。学习了物质的量浓度使学生对于溶液的浓度表示方法的认识上升到一个新的高度。

另外物质的量的学习完善了学生认识化学反应的视角,之前学生已经可以从质量和微粒数的角度来认识化学反应,现在又可以从物质的量的角度来认识化学反应。例如,对于化学反应2H2+02=2H20的认识:在初中阶段学生可以从质量和微粒数的角度来认识化学反应,知道4g氢气和32克氧气反应生成36克水,2个氢气分子和1个氧气分子反应可生成2个水分子。但很难将分子个数与质量之间建立起联系。学习了物质的量之后,学生可以从物质的量的角度来认识该反应:2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol水。利用公式n=n/na(n表示物质的量,n表示微粒数,na为阿伏伽德罗常数)将物质的量与微粒数建立起联系,通过n=m/m(m表示物质质量,m表示物质的摩尔质量),n=V/Vm(V表示气体体积,Vm表示气体摩尔体积)与宏观的质量、体积之间建立起联系。这样就使宏观、微观和化学符号三重表征有机融合起来,是学生更进一步的认识化学反应和化学学科。

2、知识的情意价值

2.1 情意价值的涵义

学习既是一种认知的过程,也是一种情感熏陶的过程。知识对人的作用一方面它能启迪人的智慧,另一方面它也可以熏陶人的情感。当然,有些科学知识本身就具有启迪智慧、熏陶情感的作用。而有些知识虽然本身不具有启迪或熏陶作用,但是个体在习得这些知识的过程中会受到极大的启迪和熏陶。我们将知识本身或知识习得过程中所具有的这种能够启迪人、熏陶人的作用界定为知识的情意价值。

知识之所以具有情意价值,可以从两个方面来考察。一方面,从静态的角度来看,每一种理论、观点都体现了科学家的智慧、思想和观点,也展示了他们的情感和态度,对学生具有良好的教育意义。另一方面,从动态的角度来看,学习者能够在学习的过程中获得丰富的情感体验,成功的喜悦,这样会带给他们更强烈的学习动机和积极的学习态度。所以,知识的学习有助于培养学生正确的学习态度、高尚的道德情操和健康的审美情趣正确的价值观和积极的人生态度等情意内容。

2.2 物质的量教学中的情意价值分析

物质的量的单位“摩尔”一词来源于拉丁文moles,原意为大量和堆集。早在本世纪40至50年代,就曾在欧美的化学教科书中作为克分子量的符号。1961年,化学家e.a.guggen-helm将摩尔称为“化学家的物质的量”,并阐述了它的涵义。同年,在美国《化学教育》杂志上展开了热烈的讨论,大多数化学家发表文章表示赞同使用摩尔。直到1971年,在由41个国家参加的第14届国际计量大会上,正式宣布了国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物质的量的单位的提议,并作出了决议。从此,“物质的量”就成为了国际单位制中的一个基本物理量。

根据摩尔的定义,12g12C中所含的碳原子数目就是lmol,即摩尔这个单位是以12g12C中所含原子的个数为标准,来衡量其他物质中所含基本单元数目的多少。摩尔跟其他的基本计量单位一样,也有它的倍数单位。1mmol=1000kmol,1kmol=1000mol,1mol=1000mmol。

这样通过“摩尔”一词的来历介绍将我们今天看来理所当然的化学概念还原到当初产生它的社会文化背景中,使学生意识到知识是在怎样的理论水平和技术条件下发展起来的,在理解知识的同时学会用历史的观点辩证地看待科学的发展帮助

学生建立科学发展观。同时让学生获得了理性的、情感的深层次的发展,激发学生的化学学习的热情,培养其科学精神品质。

通过物质的量这一联系微观与宏观的物理量的学习,引导学生以化学的眼光、从微观的角度认识丰富多彩的物质世界,认识到宏观和微观的相互转化是研究化学的科学方法之一。在教学过程中,可以通过模拟科学家解决实际问题的探究活动,让学生感受科学家在面对实际问题时,如何分析、联想、类比、迁移、概括和总结,如何建立数学模型,培养学生解决实际问题的能力。例如,引入“物质的量”概念时,很多教师都采用了非常巧妙的方法,例如,从“曹冲称象”到“数一篓一元硬币的个数”;从“化整为零”思想,到“聚零为整”的思想。让学生思考如何建立“模具”来度量“一大堆”微小的原子、分子、离子等。这样做的意义就在于把人类已经建好的模型进行还原,让孩子们自己去建立模型。通过模拟科学家解决实际问题的探究活动,激发学生探索未知世界的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣。

另外,通过配制一定物质的量浓度溶液的实践活动,培养学生严谨认真的科学态度和精神。

总之,“物质的量”概念教学,不仅为其它化学知识的教学奠定基础,同时还为培养学生的辩证唯物主义观点、观察能力、思维能力、分析能力和自学能力等起着积极的作用。

3、知识的应用价值

3.1 应用价值的涵义

知识不是独立于认知主体而存在的,知识具有重要的实践应用价值。从科学知识的基本属性而言,任何知识总是为人所用,总必然地具有某种效用性,正是由于这种效用性,人们才试图通过接受和掌握知识去提高社会行为或个体行为的质量,并在知识的运用过程中不断超越知识本身的目标,追求更高的价值。知识的应用价值是与指导个体的具体行为相联系的一种价值,指知识的的学习对学生分析和解决实际问题的能力所产生的影响。

3.2 物质的量教学中的应用价值分析

物质的量是学习化学的重要工具。物质的量的引入,将一定数目的原子、分子、离子等微观粒子与可称量的物质联系起来,实现了化学的微观研究到宏观应用的飞跃。对学生而言。从最初的对分子、原子等微粒的定性认识上升为借助物质的量这一工具,从量的层次上理解、分析宏观与微观概念并加以运用,既是学生认识不断深化的必然路径,也是学生思维方式从以感性认识为主向以逻辑思维为主转向的具体表现,更是学生将来学习其他相关概念、进行化学计算以及相关实验的基础。

我们可以来做一个简单的关于化学方程式的计算,如Ci2+2naoH=naCi+naCio+H2o,实验室里有配制好的naoH溶液,一瓶所贴标签为4.0mol・L-1,另一瓶所贴标签为14%(密度为1.14g・mL-1),问这两种溶液各多少升才能分别2.24L(Stp)的氯气恰好完全反应?(计算过程略)其实这两种溶液的浓度一样大,但是用物质的量浓度表示却给计算带来了很大的方便。这样更凸显了将“物质的量”作为一种学习化学的基本工具的应用价值。

学生在掌握配制一定物质的量浓度的溶液的实验方法的基础上理解引入物质的量浓度的重要意义,实现了学习与生活实践的有机衔接,体会化学理论知识在实际生活生产中的应用。

任何科学知识都具有多重教育教学价值。物质的量知识如此,其它知识也是如此。只要我们去认真思考、深入挖掘,设计有效的教学方案,就可以实现知识的多重价值,从而提升学生的科学素养,促进学生的全面发展。

参考文献:

[1]毕华林,亓英丽,化学课程编制中的知识价值观[J],化学教育,2002。(7)20-22

[2]孟献华,新课程背景下化学说课的理论视角与实践[J],化学教学,2008(1)49-52

应用化学的认识篇3

关键词:离子反应;化学实验;意义建构;学习影响

文章编号:1008-0546(2014)04-0002-03中图分类号:G632.41文献标识码:B

离子反应是中学化学重要的基本概念之一,是从微粒层面了解溶液中物质反应的实质,其教学价值体现在发展学生从水溶液中微粒及微粒间的相互作用的角度认识物质及其变化的化学科学认识方法。[1]引导学生对物质变化的认识方式从宏观角度向微观角度转变,对培养学生从现象看本质的思维能力及解决实际问题的能力上都起到重要作用,因而也是高考中重点考查内容。本文在了解学生离子反应学习情况的基础上,设计了离子反应教学的化学实验,考查化学实验对学生学习离子反应的影响,揭示了学生学习离子反应概念的原理。

一、离子反应学习状况

为了了解目前离子反应的教学效果及其原因,笔者在湖南师范大学附属中学和长沙市第十九中学高一年级进行了调查,结果显示学生对离子反应概念学习存在很多缺陷,主要表现在以下几个方面:

(1)学生对离子反应概念的建构不完整。在大部分学生的理解中,离子反应“是生成沉淀、气体或水的反应”,“是离子之间的反应”,“是电解质在溶液中的反应”。这些定义对离子反应的概括并不完整。

(2)学生对离子反应的本质认识尚不清晰。有的学生认为其本质是“生成沉淀、气体或水”,这部分学生对离子反应本质的认识还只是停留在宏观表象上;有的学生则认为是“离子之间的反应”,这部分学生没有深入认识到离子的变化情况;还有的学生认为是“离子浓度减小”,但这仅仅是针对两种电解质在溶液发生离子反应而言的。

(3)学生缺乏对物质在溶液中的存在状态的认识意识。针对“离子方程式的书写步骤是‘写、拆、删、查’,什么物质不拆、为什么不拆”的问题,学生的回答绝大多数是“沉淀、气体和水”、“除易溶于水的强电解质”,至于为什么不拆,大多数学生认为这些物质“难溶于水,或是弱电解质”。这说明学生只是机械地记忆离子方程式的书写步骤和规则,而并非了解电解质在溶液存在的实际状态。

离子反应概念学习中,认识的对象是离子反应,因此离子反应实验是学习的基础,也是思维产生的基础。并且,从分子、离子等微粒层面了解溶液中物质的存在及反应的实质具有抽象性,不能简单地通过语言描述和学生讨论的方式来建立,因此必须以化学事实和反应现象为依据。考虑到高一学生对化学思维方式还比较生疏,对离子反应的认识还只能从实验的表观现象“产生水、气体和沉淀”等现象的层次开始,要进一步建立微粒观则需要通过教师引导学生透过现象分析本质,帮助学生真实地了解电解质在溶液中进行反应的微观过程,从而形成水溶液中微粒及微粒间的相互作用的微观认识。

二、离子反应教学中化学实验及教学设计

1.离子反应概念构建的化学实验

实验材料:Ba(oH)2溶液、稀H2So4溶液、酚酞溶液、烧杯、胶头滴管、铂电极2根、电池、导线、G型电流计

实验步骤:

(1)如图1所示连接实验装置。

(2)在烧杯中加入Ba(oH)2溶液没过电极,滴加1-2滴酚酞,读出电流计示数。(注:实验时用玻璃棒或磁力搅拌器不断搅拌溶液,防止溶液发生微弱电解产生的气体附着在电极表面影响电流计读数。)

(3)用胶头滴管往烧杯中缓慢滴加稀H2So4溶液,观察溶液中的现象和电流计示数的变化。(注:当电流计示数在0-2之间时,要慢慢逐滴滴加稀H2So4溶液,以免电流计示数变化太快,学生观察不到电流计示数为0的时刻。)

(4)当电流计示数为0,再继续滴加稀H2So4溶液,读出电流计示数。

2.离子反应教学过程设计

要使学生观察到真实的离子反应过程是学生自主建构离子反应概念基本条件。教学过程第一步是观察Ba(oH)2溶液和H2So4溶液的导电性以及Ba(oH)2与H2So4反应过程中溶液导电性的变化,引导学生对电流计示数的变化原因进行分析,帮助学生认识到Ba(oH)2和H2So4在水溶液中的存在形式以及反应过程中离子浓度的变化,使学生认识反应中离子的变化及离子之间的相互作用,初步认识离子反应过程。在实验认识的基础上,通过用化学方程式和离子形式表示的化学方程式认识离子反应的具体过程,认识离子反应,写出离子方程式。然后,通过提供三个离子反应的实例(盐酸与碳酸钠、盐酸与氢氧化钠、铁与硫酸铜),引导学生模拟Ba(oH)2和H2So4反应实质的思维过程,从微粒角度认识这些化学反应,写出这些反应的化学方程式、离子形式的方程式和表示离子反应实质的方程式――离子方程式。从这些反应的式子总结共性,达到对离子反应本质上的认识,构建离子反应的概念并认识离子方程式。最后,让学生概括出离子反应定义和离子方程式以及离子方程式书写规则,达成离子反应概念的全面意义建构。

三、教学实践研究

1.被试选择与研究方法

本研究选取湖南师大附中(示范高中)和长沙市第十九中(普通中学)高一年级中化学学习水平相近的学生共20名,将各校学生平均分成实验组和对照组(每组10人)。实验组进行离子反应实验教学,对照组采用常规的教师讲授的方式教学。

2.教学结果及分析

(1)学生课堂学习情况分析

按照实验教学设计进行教学,其教学情况列于表1。

通过对学生的课堂表现的对比可以看出,在有化学实验的教学中,学生通过完成实验使思维得以有真实的对象,学生的概念构建可以在教师的引导下主动完成,课堂中学生表现出学习的积极性。这是因为学生通过实验观察到实验现象,产生了真实的问题,也就产生了解反应进行的实际过程的愿望。在教师引导下,真正地了解了溶液中离子的反应行为,离子反应的概念不是“听说”的,而是“看到”的,这样在后来的对离子反应的描述(将化学方程式表达成离子形式)及反应实质(离子反应方程式)的表述中顺利形成,因而很自然地构建了概念。

而在教师讲授的教学中,学生概念的形成是建立在语言描述上的,并且学生几乎是以接受的方式进行学习,所以学习的积极性不高。其次是因为讲授教学是以语言的形式学习的,学生学习的是一些规则,其思维并没有与真实的离子反应联系起来,因此他们学习的内容是一些语言表达,包括离子方程式的写法,学生对这些写法所表示的真正意义并不了解。

(2)学习结果及分析

a.学生对离子反应概念延伸认识和离子方程式书写情况及分析

学生对离子反应的认识和离子方程式书写情况分别列于表2和表3。

表2数据表明在理解离子反应概念上实验组的学生的正确率都明显高于对照组的学生;表3数据说明学生对于简单离子方程式书写差异不大,但对于难度稍大的题目,实验组的学生的正确率都明显高于对照组的学生。两个题目测试结果表明采用实验教学对学生掌握离子反应概念和离子方程式的书写是大有裨益的。

这种学习结果说明:(1)由于常规教学中教师对离子反应的概念只是用语言描述,对照组学生对离子反应的理解基本上是建立在课堂上教师例举的为数不多离子反应实例上,学生对离子反应的认识缺乏完整性;而实验组的学生在动手实验的情境下,思维得以开阔,能够将各种离子反应联系起来,概括出离子反应的共性内涵,形成准确且完整离子反应概念。(2)在书写离子方程式的方面,对于生成物中有难溶、难电离、易挥发的物质的离子反应,实验组和对照组的学生都能正确写出离子方程式,但是当反应物中有难溶的物质时,对照组的正确率就远低于实验组。这是因为对照组的教学中,教师过于强调“写、改、拆、查”的书写规则和离子反应发生的条件,学生对生成物中是否难溶、难电离、易挥发的物质太过关注,而忽略了难溶的反应物。另外常规教学中用硫酸钠与氯化钡的反应作为学习书写离子方程式的例子,给学生造成了离子反应是阴离子和阳离子反应的第一印象的误导。而实验组的教学注重的是物质在溶液中的实际存在的形式,并且通过化学实验,学生对反应过程有完整的认识,对以离子形式存在溶液中的物质还是难溶的物质都有了直观的感受。同时学生对离子方程式的意义能脱离语言层面的理解,写离子方程式时,不再是对规则的单纯记忆,而是理解了规则,对规则有了直觉的认识,所以有很好的知识迁移性。

b.学生微观认识发展结果及分析

学生从微观角度对物质的定性变化和定量变化的认识情况列于表4中。

题3主要考查学生思维能力发展中对新问题的判断能力,题4是从量的角度考查学生的思维发展。从上述这两个测试题的结果中可以发现,在具体问题的解决中,对照组的学生是从宏观现象和宏观物质的角度来分析问题,而实验组的学生能够从微观角度对问题进行把握。

在针对离子反应中物质变化的题3中,对照组的学生下意识沿用的是初中学习的酸、碱、盐和复分解反应的知识来进行分析,经过提醒后才在书写化学方程式的过程中发现离子方程式的不同。这说明常规方式教学在教师的说明下经过化学方程式的“改、拆、查”后而产生,这样将离子方程式的书写演变成了教师的讲述下的形式学习,将离子方程式演变成了化学方程式的形式转化,导致了学生认为离子方程式是化学方程式的变形结果的错觉,学生的对反应实质认识能力比较薄弱。而实验组教学通过化学实验中电流表的读数反映出物质是以离子形式存在于溶液中,并且通过电流表的读数变化让学生认识到发生的化学变化是离子之间的相互作用,从而将宏观表象和微观粒子反应联系起来,在对物质的变化过程的实质进行探究的同时,实现认识从宏观角度向微观角度转变。另外在解决题4的定量问题中,实验组的学生能从微观角度对化学变化中量的关系进行快速又准确的把握,而对照组的学生仍然要依赖于化学方程式,说明实验教学能促进学生思维能力发展有很好的促进作用。

四、结论

在离子反应的化学实验中,水溶液里存在的微粒以及微粒之间的相互作用通过实验现象表现来刺激学生的视觉神经和大脑,学生的思维得以激发,在教师引导下学生通过实验现象的表象由表及里地分析和思考,从而能够自主构建离子反应的概念,并领会离子方程式的实际意义,同时,学生微观认识水平的也会得到发展,并且从观念上形成的微观认识更容易在问题的解决中得到迁移。

应用化学的认识篇4

关键词:高中“化学反应原理”模块教学教学策略

高中《化学反应原理》的内容主要从化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡及溶液中的离子平衡等方面探索化学反应的规律及其应用。该模块知识有着复杂性和关联性的特点,表现为研究层次的多样性和交错性,需要综合性的研究方法加以探究。

我在调查学生该模块学习现状时发现,该模块的内容存在着教师难教、学生难学的问题。即使是学优生,也有部分是通过机械接受式学习而不是理解概括、主动建构。针对这一现状,我在研究学生认知策略的基础上,提出了一些教学策略的浅议。

1.重视运用逻辑推理,凸现原理形成过程

《化学反应原理》是人们通过对大量化学反应的观察、比较、分析、综合、抽象、概括等思维过程,形成的适用于几乎所有化学反应的普遍规律。这些原理的形成是由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程,是在这种由感性认识到理性认识的不断循环推理中逐渐产生的。因此在教学中应抓住本模块内容的基本特征,充分运用逻辑推理,既要重视通过大量实例采用归纳法得到一般规律性结论,又要重视采用演绎法进行推理判断,达到深化对过程本质认识的目的。

2.运用概念图为认知工具,改善学生认知结构

意义学习理论认为,学生能否获得新信息,主要取决于他们认知结构中是否有旧概念和新概念之间的相互作用。概念图这一认知工具把知识高度浓缩,将各种概念及其关系进行加工、概括,并以类似于人脑对知识储存的层级结构形式进行排列;注重学习者的知识建构和理解学科概念的过程,强调从事物的关系中把握和拓展概念本身;可以作为一个模板,帮助学习者组织、建构知识,并使之概括化、网络化。Klausmeir等通过研究发现,画概念图有利于新旧知识整合,有利于促进学生进行有意义学习,有利于形成完整的认知结构,有利于抓住知识的内在联系和要领。例如,在学习有关强、弱电解质知识时,可以先回顾有关电解质和非电解质的概念,以及所包含的常见物质类别,然后对比其电离特点,运用概念图进行归纳并整理有关强、弱电解质知识。

3.采用先行组织者,减轻认知负担

“先行组织者”是在学习伊始提出一种对新旧知识起连接作用的陈述,是把课的内容与学习者的认知结构联系起来,以帮助学习者有利的接受学习材料。《化学反应原理》模块的知识具有很强的逻辑性,模块内主题内容之间又有着很强的关联性和承继性,应该以必修的内容为自然生长点,采用“先行组织者”策略将化学反应原理知识融入学科知识体系。

(1)将化学反应原理知识作为上位组织者

例如,在学习“盐类水解”知识点时,可以将学生已知的naCo和naHCo溶液呈碱性、al会与水反应生成H等事实作为下位组织者,引入盐类水解的概念。而在对盐类水解的实质和规律进行探究之后,又可以引导学生从新的角度对物质的某些性质形成解释。教学过程为:分析学生已有的知识情况用学生已有的必修模块知识作为下位组织者引出相关原理的概念定义完成概念引入。

(2)将化学反应原理知识作为并列组织者

例如,在学习了化学平衡常数之后,再学习水的离子积(K)、电离平衡常数(K,K)、溶度积常数(K)等概念时可以将化学平衡常数作为并列组织者,使学生更全面地构建有关平衡的知识体系。

4.通过自我提问,强化认知监控

学生在解决化学反应原理的问题时,主要采用“分析递归”的策略。分析递归的过程正是在已有的初步结论的基础上,不断递进,提出新的问题的过程。这一过程能否顺畅进行,取决于学生在解题过程中能否积极地自我提问。因此在教学时可以通过自我提问引导学生进行提问,还可以引导学生制作或完成解题提示卡。这样使学生对知识的掌握不仅仅局限在“学会”,而变得“会学”,及时客观地评价自己的学习效果,自我评价认知策略的有效性,从而相应地做出一些校正和补救措施。

5.运用直观手段,创设良好的学习情境

《化学反应原理》比较抽象,因此通过实验、图表、课件、视频等直观教学手段,将化学原理具体化、形象化、直观化,有利于启发学生思维,完成由感性认识向理性认识的飞跃。同时,在本模块的学习中要特别注意与实际的联系,精心设计问题情境,激发学生的学习兴趣,发展学生的探究能力。

《化学反应原理》模块可以设计为探究性问题情境的内容很多,有些内容还可以让学生自己设计课题展开研究,如在“化学反应与能量”主题中,可以联系能源、电池、金属腐蚀等内容;在“化学反应速率和化学平衡”主题中,可以联系合成氨及接触法制硫酸等化学工业生产条件的选择、酶催化剂催化特点的研究等内容;在“溶液中的离子平衡”主题中,可以联系发酵粉发酵原理、人体体液中的离子平衡等内容。通过对这些问题情境的设计和研究,可以有效地发展学生收集、加工、使用和传播信息的能力。

参考文献:

[1]陈应河.学生的认知迁移与氧化还原反应教学设计[J].中学化学教学参考,2007,(1-2).

[2]王春.概念图在化学课堂教学中的应用[J].中学化学教学参考,2007,(6).

[3]陆军.新课程下高中元素化合物知识体系的构建[J].化学教育,2007,(12).

应用化学的认识篇5

基于目前初三复习教学中存在的这些问题,实验教材依据项目学习特点,尝试在“梳理我的项目成果”单元中,根据复习教学各阶段的特点,设计系列活动任务。本项目以设计“化学手册”为线索,贯串整个项目,其间,设计不同水平、不同指向的项目学习活动,以期提高复习教学效率,提升学生化学学科能力,发展学生化学核心素养。

一、设计进阶性自主学习活动,建立知识结构,形成认识模型

为了促进学生自主建构知识间的关联,形成知识结构,进而发现具体知识,并促使其能从化学的视角认识世界,形成对物质、对化学反应的认识角度,本项目设计了一系列阶梯性的自主学习活动,促使学生完成从知识梳理到建立知识间的关联,形成知识结构,再到形成认识模型的能力进阶。

首先,设计了开放性自主学习活动“回顾重要物质”,请学生自主梳理有关氧气、二氧化碳、金属、盐酸、氢氧化钠、碳酸盐等初中常见物质的知识。在本活动中,学生将按照其原有的认识物质的角度、思路梳理常见物质的性质,既可以促使学生自主完成具体知识点的回顾,也可以通过学生展示其梳理成果探查学生对物质、对化学反应的原有认识,同时,为后续建立知识结构,形成认识模型等活动任务提供素材。

其次,设计了系列交流讨论活动,借助“方法导引”帮助学生建立知识间的关联,形成对物质、对化学反应的认识模型。例如,在交流讨论“梳理对物质的认识”中,通过“化学研究中,通常从哪些角度认识物质,各角度之间有怎样的关系?”“认识物质化学性质的方法和途径是什么?”等问题促使学生自主发现,认识物质,特别是认识物质化学性质的基本角度和思路。同时,借助方法导引栏目(如图1所示),以对Co2的认识为例,帮助学生从中发现认识物质的基本角度。

此外,交流讨论活动中,还通过“为了全面地认识物质,需要哪些化学概念、化学理论作为支撑?”“这些概念、理论对认识物质起到了哪些作用?”等问题促使学生建立知识间的关联。

最后,设计应用性活动,一方面要求学生利用梳理形成的对物质的认识角度,补充、完善“回顾重要物质”活动中对物质的认识,优化所建立的知识结构;另一方面,以二氧化硫(So2)为例,尝试从多角度认识陌生物质,在应用认识模型完成任务的过程中,固化认识模型。

由此可见,本项目中,将具体知识点的复习、知识结构的建立、认识模型的建构与应用融为一体,互为基础,循序渐进。学生在完成活动任务的过程中,经历了“孤立、零散回顾具体知识基于经验构建知识网络发现、形成认识模型基于认识模型建构知识结构应用认识模型认识陌生物质”的能力进阶过程。

二、聚焦实验,感悟实验思想,提升探究能力

科学探究是《义务教育化学课程标准(2011年版)》的五个内容主题之一,化学实验与科学探究是初中化学的重要组成部分,因此,本项目非常重视指向化学实验和科学探究的活动任务设计。本项目中,设计了不同层次的项目学习活动,从复习基本实验,到理解实验设计思路、感悟其中蕴含的实验思想,再到基于真实问题的开放性探究活动。

首先,设计了“完成几个重要实验”自主学习活动,促使学生再现课程标准中要求的基本实验,弥补在前面的学习中基本实验与项目任务融合而不够凸显的不足。活动要求学生在粗盐中难溶性杂质的去除、氧气的实验室制取与性质、二氧化碳的实验室制取与性质、金属的物理性质和某些化学性质、一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制、溶液酸碱性的检验、酸碱的化学性质等7个实验中,选择没有做过的实验,在实验室中与小组同学合作完成,并根据实验任务类型,按要求完成实验报告(如表1所示)。并向全班同学演示实验全过程,讲解实验目的、实验步骤、观察到的实验现象、实验结论及实验过程中应注意的问题。报告正文结合典型实验阐释物质性质、物质制备、物质分类等几类重要实验的基本思路、应注意的问题等。

其次,设计了交流讨论活动“感悟实验设计思想”,促进学生对重点实验的理解,对实验中所蕴含的实验思想的感悟,并通过变式实验进行应用练习。例如,对于空气中氧气含量的测定实验,通过Ρ仁笛榉桨1和2(如图2所示)的异同,促进学生对实验原理的理解;对于燃烧条件的探究实验,通过对比实验方案1和2(如图3所示)的异同,促进学生对变量控制思想的感悟;对于质量守恒定律实验,则促使学生应用质量守恒定律和变量控制思想,对实验方案的合理性进行评价。

最后,本项目在任务三中,设计了基于真实情境的综合复杂探究任务“从黄铜渣中提取有价产品”。本任务按照学生解决问题的真实过程,分三个环节展开。

第一个环节,通过交流讨论活动,结合背景资料对探究任务进行拆解。学生通过对问题“可以将黄铜渣转化为哪些有价产品”和“若要将黄铜渣转化为这些有价产品,需要解决哪些问题”的讨论,明确了转化目标――将黄铜渣转化为硫酸锌和铜;同时,发现若设计转化路径,首先需要认识陌生物质氧化锌和氧化铜的性质,即将探究任务拆解成了认识氧化锌、氧化铜的性质和设计、实现物质转化两个子任务。

第二个环节,主要是应用物质的认识模型预测氧化锌、氧化铜的性质,应用研究物质性质实验的基本思路和方法设计、实施实验,探究氧化锌、氧化铜的性质。这一环节,不仅解决了探究任务中的具体问题,更进一步应用了在前面项目学习活动中形成的认识模型和实验思路与方法。

第三个环节,通过开放性探究实验,从黄铜渣中提取硫酸锌和金属铜。本活动中,学生要通过小组合作,经历方案设计、修订、实施、反思评价等科学探究主要环节,独立完成探究任务。这一环节,对于学生形成物质分离类探究任务的基本思路,建立提出问题―猜想与假设―制订计划―进行实验―收集证据―解释与结论―反思与评价等科学探究各环节间的关联,提升学生的科学探究能力将起到积极的促进作用。

三、设计多类型问题解决活动,建立知识―认识―问题间关联,提升问题解决能力

提升问题解决能力,不仅需要熟练准确地掌握具体化学知识,形成从化学视角认识物质、分析现象的基本角度,还需要建立知识―认识―问题间的关联,让知识、认识、问题在学生的头脑中形成一个有机的整体。为此,本项目设计了任务――“解释身边的现象,解决生活中的问题”。在本任务中,学生将经历分析解释、推论预测、设计简单方案、复杂推理、实验探究等不同类型的活动任务,在问题解决过程中,应用知识、认识模型解决问题;在对问题解决过程的反思中,建立知识―认识―问题间的关联。例如,在交流讨论“判断真假”(如图4所示)活动中,学生将经历分析解释、推论预测不同类型的活动,同时需要自主调用认识物质的基本角度,结合具体知识解决问题。在判断、解释“水能否变成汽油”时,需要从元素的角度认识物质和变化,利用元素守恒理论,做出判断;在判断“可以用洁厕灵清洗淋雨喷头上的水垢”时,需要从组成和性质的角度认识物质,利用碳酸盐和盐酸的性质做出判断。而在具体问题解决后,对“用化学知识分析解释身边的现象时,思考问题的角度是什么?思路是什么?”的交流研讨,则促使学生将认识角度转化为问题解决思路,建立知识―认识―问题之间的关联。

此外,在本任务的“总结反思”中,要求学生对完成该任务的过程中所用到的化学知识进行归纳梳理,对与生产生活相关的化学问题的问题类型及解决思路进行概括提炼,并以分析解类任务为例,概括了该类问题的基本特征、解决问题时应注意的问题等。

应用化学的认识篇6

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关键词化学学科观念概念教学离子反应教学设计教学策略

1问题的提出

法国著名的政治学家和社会学家马太·杜甘说过,概念向来被认为是知识的基础。康德则认为,所有的知识都来自与概念之间不可分解的微妙的自觉的连接。化学概念是化学学科知识体系的基础。高中化学概念教学组织得好,对于学生建构化学学科观念,甚至对于其一生的概括、提炼和总结能力的提高,对学生的终生发展都有重要影响。因此,化学概念学习与教学的理论研究很受重视。那么,总结一线教师关于化学概念教学的实践研究成果,不仅对教学实践具有重要的指导意义,也是建立科学的化学学习与教学理论的依据和基础。

江苏省中小学教学研究室利用“教学新时空”这一新组织平台,2012年4月起推出了高中化学“名师课堂”专题研讨活动,首次活动邀请到南京师范大学附属中学化学教研组长保志明老师为全省教师执教“离子反应”一节课,展开的现场研讨主题是“基于学科观念的化学概念教学”。活动届时在线人数上万,老师们积极参与在线提问和发表观点。归纳起来,感兴趣的问题有以下方面:老师们质疑这样设计教学能使学生掌握离子方程式的书写吗?对学生来讲,离子反应这节课的认知难点究竟应放在哪儿?如何关注学生思维和学科本质进行教学设计?学生对相关概念有哪些思维障碍?是否所有的概念教学都可以采用实验探究的方式进行呢?在实际教学中如何了解学生对概念的认识?有哪些因素会影响学生对概念的认识?怎样的教学处理方式有利于学生建构化学核心概念,进而运用概念来分析、解决实际问题,将具体概念知识的学习转化为学生认知水平及能力的发展?在学生概念认识的获取途径方面,是以听讲思考为主,还是以学生的探究活动为主,或是以学生的交流讨论活动为主?在概念性知识的呈现顺序方面,是以学生的认知顺序为主,还是以学科知识的逻辑顺序为主,或是将学生的认知顺序与知识的逻辑顺序相结合;在概念知识的教学处理方面,遵循的是“定性一定量”“宏观微观”还是“表面一实质”的处理方式?对于以上问题,下面以这节课为案例,就化学概念教学的惯有误区和常用方法,研讨化学概念教学如何基于化学学科观念关注于学生已有生活观念来设计教学目标、确立重难点和展开实验探究教学过程。2化学概念教学的惯有误区与常用方法

2.1化学概念教学的惯有误区

部分中学化学教师因在学科思维、学科结构和学科理解等方面缺乏整体把握能力,使得概念教学行为很难到位;课堂很难达到预期的教学效果。总结起来,有以下几种不良状况:(1)一字不差,死板教条型;(2)把握不住,模棱两可型;(3)缩手缩脚,不敢越雷池半步型;(4)贪新求全,无所适从型;(5)自以为是,主观随意型;(6)过度操作,弱化思维型。对于这些不合适的教学处理方式,可以打个比方,如果把概念比作一把锁的话,教师的教学方式可以是一把钥匙,契合的钥匙就能把这个锁给打开,如果钥匙错了,又断在锁里,即便有了契合的钥匙也打不开这把锁了。因此,对于概念教学的不良状况必须得到重视和矫正。

2.2概念教学的常用方法

概念教学的理论研究主要有概念形成、同化理论,与图式理论等,后期又有建构主义理论。鉴于中学化学教师通常对事实、实践描述得多,但概括得少;叙述得多,但提炼得少;分析得多,但综合得少。也就是说没有将观察到的事实通过思维活动给以概念化的处理习惯。这样的一种日常生活状态也影响了老师对于概念教学的正确设计。对于学生来讲,建构概念的过程不仅是知识生产过程,它还是知识再生产的基础。其建构途径通常有4个:一是抽象事实建构概念;二是借用移植建构;三是比较研究建构;四是发展建构。相应的教学方法有以下几种:(1)运用直观教学方法,帮助学生形成概念;(2)善于解剖概念,把握概念内涵外延,对概念下定义要准确严格;(3)弄清概念异同,防止模糊概念;

(4)分阶段教学概念,逐步深化概念;(5)调动学生已有知识,同化理解新概念;(6)弄清概念问的关系,逐步编织概念网络,概念系统化;(7)练习巩固,强化理解。在以上方法中,要注意不同的概念应该选择不同的教学方法。

3基于学科观念的化学概念教学

3.1学科观念

“学科观念”是对学科研究对象及研究过程的本原和本体的见解或意识,具有超越课堂时空的持久价值和迁移价值。它能让学生洞悉自然学科的本质属性和内在规律,从自然科学的视角去观察、分析和处理事件,对学科有客观、正面和积极的认识,让学生在学习化学知识、技能之后能应用到日常生活中与科学有关的问题上,真正成为他们科学素养的一部分,这才是自然学科具有强大生命力的意义所在及价值所在。

3.2基于学科观念的化学概念教学

基于学科观念的化学概念教学,是一种超越事实、以领会蕴含在具体事实和原理当中的科学思想和科学方法为目的的教学。事实性知识的作用更多地是观念建构的工具和载体,最终目的是要在这些事实性知识基础上通过不断概括提炼而形成深层的、可迁移的观念或观念性知识。由于观念的整合作用,学生的自然学科观念一旦形成,能很好地把原来孤立和零散的知识联系起来,形成一个有意义的整体。这就会使学生高屋建瓴地统摄与整合化学学科基础知识,提高学生的认识水平与思维能力,增进学生对科学知识的学习与理解,提高学生发现问题和解决问题的能力,从而实现真正意义上的增效减负。

当然,化学基本观念的形成既不可能是空中楼阁,也不可能通过大量记忆化学知识自发形成,它需要学生在积极主动的探究活动中,深刻理解有关的化学知识和核心概念,并通过在新情景中的应用,不断提高头脑中知识的系统性和概括性水平,逐步形成对化学的总括性的认识。依据课程标准要求,采用学科观念教材分析模型及教材分析思路,从教材的具体内容中抽象出基本观念并抽象为核心观念;学生分析主要从2方面,一方面分析学生原有观念的水平和原有观念与将要建构的新观念的关系,从而确定新观念建构的起点和相应的教学方式。另一方面分析学生在与基本观念相关的概念原理、过程方法和事实性知识方面达到了什么水平,从而确定教学中选择什么样的素材来支持基本观念的建构,采取什么样的活动方式进行观念建构。对学生特征分析可以采用测验法,也可以采用预估法。测验法是指通过编制一定的试题来测查学生的水平;预估法是指教师根据学生在课堂上的表现和课后作业中的情况估计学生的水平。

通过对课程标准、教学内容及学生特征的分析,确定在学科观念建构方面的具体教学目标。学科观念是在学生对核心概念和典型事实深刻理解的基础上,通过不断地抽象概括而形成的。因此,学科观念的形成过程就是一个学习者主动参与、积极思维的过程,没有学习者的深层次的思维活动,是不可能形成学科观念的。问题是思维的源泉,更是思维的动力,保证学生深层次认知参与的核心是问题。因此,促进学生基本观念构建的教学必须将对具体事实和核心概念的理解转化为高水平问题,以问题为主线来创设真实、生动的学习情景和多种形式的探究活动,引领学生主动地去思考,形成知识的理解、具体观念的建构及核心观念的建构问的有效转化。

以“离子反应”为例,学生在初中阶段学习过复分解反应的概念,“离子反应”概念可以帮助学生从一个新视角和方法即从微观离子角度来认识水溶液中物质之间的反应。保志明老师在“离子反应”这节课中,通过基于实验事实的过程分析帮助学生建立和理解概念。以常见的酸碱盐之间发生的化学反应事实为支撑,将水溶液中存在哪些微粒、哪些微粒能发生作用、微粒相互作用引起什么变化以及变化的结果等问题的分析作为培养学生认识思路的主要线索,围绕离子反应的含义、发生条件等关键内容展示教学活动。学生通过分析酸碱盐在水溶液中所起反应的特点和规律,并以此来建构概念,初步学习如何分析和认识酸碱盐在水溶液中的反应实质;其次,基于学生的思维习惯——从宏观感性的角度看问题,对此,保老师利用实验,制造认知冲突,拓展学生微观角度的认识,注重引导学生建立宏观——微观——符号三重表征的有机联系,通过理解概念建构相应的知识结构。对于离子方程式的书写,为了避免学生死记硬背,教学提示分析溶液中物质反应的思路和方法,即首先分析物质在水溶液中的主要微粒存在形式,然后考虑这些微粒之间是否发生反应,最后写出相对应的离子方程式。这样的教学处理更能揭示离子方程式的内在本质和规律。有关离子反应概念学习过程中,学生通常会遇到以下主要问题:从微观角度分析溶液中物质反应的认识思路这个重点对学生的认识来讲就是一个难点。难点还体现在对离子方程式的认识,包括书写方面存在的困难。离子方程式的含义是“用实际参加反应的物质的主要存在形式来表示化学反应的式子”,书写的困难之一:物质在水溶液中主要以什么微粒形式存在认识不清。通常需要适当补充相关知识——比如物质的溶解性、物质在溶液中是否完全电离、哪些常见物质不易电离等知识,由此让学生明确一些具体物质在水溶液中存在的微粒形式。另外,在书写时作为重要的化学用语,离子方程式的书写由于在宏观——微观——’符号三重表征方面的认知跨度,即便学生认识了参加反应的离子种类,还是容易忽略参加反应的离子间的数量关系。学生的认识和思维存在障碍,因此,在初学书写时往往问题较多。另外,学生对“离子方程式可以表示一类反应”认识不清,难以结合实例说明。比如,氢离子和氢氧根离子生成水的离子方程式究竟表示哪一类反应呢?教材只是由几个例子说明中和反应的离子方程式相同,但并未指出这个离子方程式究竟表示哪一类反应?(可溶性强酸和强碱溶液反应生成水和可溶性盐的反应),这种情况下,对概念的深入分析应用可以采取提供变式反应来解决。对于更多的书写应用,需要在后续学习中逐渐渗透和强化,在书写的同时加深对微观离子角度分析反应实质的认识能力。

4结语

应用化学的认识篇7

化学是一门实用性学科,高中化学中的相关知识大多数来源于科学实验以和生活实践。作为一名高中生,我认为,在学习的过程中,结合生活进行高中化学的学习,可以增强化学知识的实践意义,有利于提高高中化学的学习质量。本文笔者将结合自己的学习经验,针对如何联系生活学好高中化学,进行粗略的探析。

关键词:

高中化学;生活;联系;措施

近几年,随着我国社会经济的高速发展,社会企业越来越重视人才的实践能力,促使了我国教育体制的革新,结合生活落实知识学习的实践意义,才能提高自身的社会适应能力,达到学以致用的学习效果。高中化学作为高中阶段的重要科目,许多理论知识都来源于生活,联系生活进行高中化学的学习,可以增强自身对化学理论知识的理解,对提高化学成绩有重要的意义。

1结合日常生活,提高化学知识的实践性

作为一名高中生,我认为将高中化学的学习与实际生活相结合,不仅可以利用化学知识来提高我们对生活现象的认知,解决生活中的一些难题,还能通过对化学知识的实际应用,加深我们对理论知识的认知和理解,从而提高化学知识的实践性。比如,我们可以利用碳酸钙的溶解原理来解决生活中的水垢问题。日常生活中,水壶中的污垢用清水清洗是很难洗干净的,但是利用醋来清洗可以达到较好的效果。这一现象说明水垢难溶于水,易溶于酸性物质,然而结合化学知识,我们可以得知,水垢的的主要成分为CaCo3固体,固体的CaCo3遇酸会发生化学反应,从而得到分解后溶解于水中,而食醋中含有酸性物质,所以生活中的可以用醋来清洗水壶中的水垢。利用这一化学知识,我们可以帮助家人快速清除水壶中的污垢,然而,清除污垢的过程,相当于化学的实验课程,通过实际的操作,提高我们对化学知识的实践性,加强我们对碳酸钙认知。由此可见,生活中的化学知识无处不在,集合生活进行化学学习,能将抽象的理论知识变得形象。

2将环境问题与碳、硫元素的学习相结合,增加知识的整体性

近几年,全球环境问题不断加剧,比如:雾霾越来越严重,全球变暖导致冰川融化,北极熊的生存环境遭到破坏,酸雨腐蚀农作物及建筑等。作为一名高中生,我认为结合全球变暖和酸雨的现象,可以将高中化学中改善大气质量与碳、硫元素的相关知识进行紧密联系,提高知识的整体性。碳、硫燃烧会发生化学反应,反应式分别为:C+o2=Co2和S+o2=So2,找个知识可以解释汽车尾气,工业排放,森林燃烧,生活用碳等人们日常生产生活中所产生Co2和So2的化学反应原理。然而结合对“改善大气质量”相关知识的学习,我们认识到Co2和So2作为大气层中的气体,过量会导致一定的环境问题。Co2增多会破坏大气层中的臭氧层,导致紫外线对地球的辐射日益加剧,使得全球气温增加,温室效应日益恶化。然而,由于So2遇水会发生化学反应,大气中的So2会溶解到雨水中,形成酸雨。酸雨会在不同程度上破坏农作物,腐蚀建筑和汽车,对人们的生产生活造成影响。结合生活进行化学的学习,不仅可以利用理论知识解释生活中的化学反应,还可以将碳、硫元素燃烧的化学反应与高中化学中“改善大气质量”的学习相联系,强化化学知识的整体性。

3结合日常饮食,提高化学中对微量元素的认识

根据相关新闻报道、网络信息等可知,在我们的日常饮食中,涉及有很多种微量元素,而碘作为其中一项生命元素,对人体健康有着非常重要的影响。目前,碘盐作为日常生活中最常见的一种调味料,也是生活中碘元素的主要来源。生活中,妈妈常常提醒我们一定要菜炒好之后再放盐,不然没有味道。利用化学知识我们可以充分理解过早放盐,菜的咸度会降低的现象。在高中化学的微量元素学习中,我们认识到,为保持正常的身体机能,人体中所必须的微量元素是多种多样的。其中碘(i)元素对维持人体的正常活动尤为重要,它主要作用于大脑,对大脑机能起到保护的作用。缺碘会影响儿童的正常发育以及导致甲状腺等疾病。由于碘(i)存在不稳定性,碘盐的主要成分为Kio3,Kio3受热会分解,所以在菜炒好后放盐,可以降低Kio3的分解。由此可见,结合我们的日常生活可以提高我们对碘元素的不稳定性的认识和理解,同时提高我们队碘化钾受热分解的化学知识的认知。

4结语

综上所述,我认为高中生学习化学知识,应该合理联系生活,既可以利用化学知识解除生活难题,同时还能让抽象的化学知识变得具体,从而提高化学学习效果,对于促进高中生综合素质全面发展也有至关重要的影响。

作者:常睿单位:湖南省长沙市雅礼中学

参考文献:

[1]杨林璋.浅谈实施高中化学生活化教学的有效途径[J].课程教育研究(新教师教学),2015,(7):194-194.

应用化学的认识篇8

关键词:知识可视化;初中化学;教学策略

文章编号:1008-0546(2015)07-0002-04中图分类号:G632.41文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.001

当今世界,人们处于被视觉信息包围的时空中。现代视觉环境不断改变着人们的认知模式,原先由文字承载的人们的感知和经验正在越来越多地被用图像、图形、图表、视频、动画等可视化的方式表达和传播。2006年,美国学者米歇尔(mitchell,w.J.t)说:人类历史中正在发生一个重要转向――图像的转向(w.J.t米歇尔,2006)。[1]在这样的背景下,诞生了知识可视化研究,并迅速对教学产生了影响。

一、知识可视化的定义和理论基础

1.知识可视化的定义

知识可视化的定义最早出现于2004年。瑞士卢加诺大学的马丁・爱普(eppler,m.J.)和雷莫・布克哈德(Burkard,R.a.)在他们共同编写的《知识可视化:一个新的学科及其应用领域》中首次定义知识可视化的概念,他们认为:“一般来说,知识可视化领域研究的是视觉表征在改善两个或两个以上人之间知识创造和传递中的应用。这样一来,知识可视化是指所有可以用来建构和传递复杂见解的图解手段(eppler&Burkhard,2004)”。[2]他们将“视觉表征”概括为6种类型:启发式草图,在小组间产生新的见解;概念图,结构化信息并展示其关系;视觉隐喻,映射抽象数据使其易于理解;知识动画,动态的、交互的可视化技术;知识地图,结构化专家知识并提供导航;科学图标,可视化知识域(eppler&Burkhard,2004)。[3]任悦(2007)认为“视觉表征”,是指“将抽象化、概念化的东西以视觉化的方式再现和表述。”[4]常用的视觉表征形式有:图像、图形、图表、视频、动画等。

2009年,赵国庆在对马丁・爱普等2004定义进行深入分析后,给出了知识可视化定义的新表述:知识可视化是研究如何应用视觉表征改进两个或两个以上人之间复杂知识创造与传递的学科。[5]强调了知识可视化是一门学科和研究领域、知识可视化主要应用于复杂知识创造与传递,认为简单知识仅仅依靠语言文字就能传达,没有借助知识可视化技术的必要。

2013年,马丁・爱普在接受赵慧臣和王淑艳专访时,对知识可视化做出了更简洁明确的说明:知识可视化指应用视觉表征手段,促进群体知识的创造和传播(赵慧臣,王淑艳,2014)。[6]

从教学应用的角度看,知识可视化的实质是将抽象的知识、概念及过程以图解的手段表示出来,形成能够直接作用于人的感官的视觉表征,从而促进学习的发生、知识的传播和创新。

2.知识可视化的理论基础

知识可视化的理论基础之一是双重编码理论。双重编码理论的一个重要原则是:同时以视觉形式和语言形式呈现信息能够增加记忆和识别。该理论于1986年由佩维奥(paivio,a.)提出,该理论设想有两个认知子系统,一个专门用于表征和处理非语言对象如表象,另一个则专门用于处理语言对象。佩维奥指出:人类的认知是独特的,它在同时处理语言和非语言对象时非常特别。语言系统直接处理语言的输入和输出,同时充当非语言对象、事件和行为的符号功能,任何的表征理论都必须符合这一二重性(赵国庆,黄荣怀,陆志坚,2005)[7]。

佩维奥做过的一个试验发现,如果给被试以很快的速度呈现一系列的图画或字词,那么被试回忆出来的图画的数目远多于字词的数目,这个试验说明,表象的信息加工具有一定的优势。也就是说,大脑对于形象材料的记忆效果和记忆速度要好于语义记忆的效果和速度。佩维奥还假定有两个不同类型的表征单元:imagens和logogens,imagens用于表征心理图像,logogens用于表征语言实体。imagens是以关联和层次的形式组织的,而logogens是以部分整体关系组织的。双重编码理论定义了三种类型的加工:⑴表征性的,语言和非语言表征的直接激活;⑵调用性的,通过非语言系统激活语言系统或反过来通过语言系统激活非语言系统;⑶联合加工,在语言系统内部或非语言系统内部的表征的激活。一个任务可能需要三种加工中的一种或全部。从双重编码理论可以看出,知识可视化将知识以图解的方式表示出来,为基于语言的理解提供了很好的辅助和补充,大大降低了语言通道的认知负荷,加速了思维的发生(赵国庆,黄荣怀,陆志坚,2005)。”[8]

马丁・爱普还指出:视觉空间推理、适应性结构化等也是知识可视化研究的理论支持(赵慧臣,王淑艳,2014)。[9]

知识可视化是在科学计算可视化、数据可视化、信息可视化基础上发展起来的新兴研究领域,其理论基础的研究还不是很充分,有待进一步深化和完善。知识可视化的主要研究对象是视觉表征、知识传播与创新,涉及人际间知识的传递和建构,因此,已有的学习理论、传播理论、脑科学理论等在探讨知识可视化理论基础时也可资借鉴。

二、知识可视化在教学中的应用

1.知识可视化教学应用的普适性

知识可视化领域研究的是视觉表征在改善群体间知识创造和传递中的应用。知识可视化的目标在于传播知识,并帮助他人正确地重构、记忆和应用知识,由此可见,知识可视化的教学应用具有普适性,并不只限于特殊的学科或领域。

知识可视化几乎可以应用在所有学科的教学中,王淑芬(2014)认为:传统课堂中师生对世界感知和经验的积累以文字为主的时代一去不返,而以视觉图像为主导的信息时代势不可挡,单通道的文化传播正在被多通道的信息交互所替代。知识可视化将促进课堂教学范式由传统向现代转变,并体现在教学内容视觉化呈现、教学方式视觉化表达、教学情境视觉化创设和解决问题视觉化建构等方面。[19]

2014年马丁・爱普谈到知识可视化在教学中的应用时说:“知识可视化的优势可体现在社会、情感和认知三方面。在社会方面,它有助于推动知识在生产者和学习者之间的传播;在情感方面,它有助于从文化情感层面促进知识创新和迁移;在认知方面,它有助于促进学习者记忆、应用新知识。对教学而言,借助可视化手段的帮助,教师和学生可更轻松、更快捷地传播、共享知识(赵慧臣,王淑艳,2014)。”[11]

Gianquinto和Rodd则认为,可视化是“认知和情感”。Gianquinto指出,视觉体验和想象可以生发性情,形成可视化的意念并构成知识。Rodd指出,性情并不局限于认知的本质,它包含情感的因素(或情感和知觉的关系)。因此,性情是受情感影响的,它基于图形的可视化(王淑芬,2014)。[12]

这样看来,知识可视化的教学应用的普适性就十分明显了,在运用知识可视化进行知识传播时,可以借助视觉表征作为语言文本的补充,深化对语言文本的认识;可以综合运用多种视觉表征形式,促进知识的创新、传播和共享,还可以从文化和情感层面促进知识的传播和创新。

2.知识可视化在初中化学教学中的应用

(1)已有研究

知识可视化思想在初中化学教学中的应用由来已久,但作为特定的研究领域则刚刚起步。介于此,笔者以知识可视化的核心概念“视觉表征”和“初中化学”为题名或关键词,在万方数据库进行精确匹配搜索,剔除其中不是涉及初中化学教学的论文,所得数据列表如下:

对所得论文进行梳理,可以发现:

思维导图的研究相对最多。思维导图在初中化学教学中的应用主要是从教师的角度和学生的角度论证了思维导图既是一种好的教学策略又是一种有效的学习工具。教师在教学过程中的使用主要是:设计导学案,提高预习效率;整合知识,简化板书;建构知识网络,提高复习效率;用于化学探究,培养自主、合作学习能力等。但张丽(2012)在其硕士论文中提到,思维导图“对不同层次学生影响不同,对不同化学知识内容的教学影响效果不同。”[13]孙婷(2014)也提到思维导图教学策略“要与其他策略相结合。”

概念图在初中化学教学中的应用主要在于概念教学和化学知识的复习。不是所有的内容都适合使用概念图,概念图只适合用于概念较为集中的知识领域。

动画在初中化学教学中的应用主要是两大方面:揭示物质的微观结构、反应的微观实质,帮助学生想象和理解微观世界;演示可能发生意外的错误操作,帮助学生强化正确的操作。

图像在初中化学教学中的应用主要在于创设情境、发散思维和学生实验前的实验装置图教学。

图表在初中化学教学中的应用在于浓缩课本知识,便于学生对比、辨析和记忆。

这些研究表明,化学教学中的视觉表征主要有思维导图、概念图、动画、图像、图表等形式,许多教师会在化学教学中采用图像、图形、图表、视频、动画等辅助教学,基于化学以实验为基础的学科特点,实验、实物模型等也在化学教学中得到广泛应用。其中,对思维导图和概念图的研究相对比较深入,但通常缺乏从知识可视化角度对以上教学策略的深入剖析和认识。知识可视化在化学教学中的应用还有待进一步深入研究。

(2)笔者的尝试

在对知识可视化的定义、理论基础和应用现状有了初步了解后,笔者开展了知识可视化在初中化学教学中应用的教学实践。

开学第一节课,笔者对所教班级进行了“大脑半球优势”和“学习感觉偏好”的问卷调查,并将数据用excel进行处理,得出对应的饼图和柱形图。发现学生中大脑双侧平衡和右半球优势的占绝大多数,视觉偏好和触觉偏好的学生人数也是最多的。针对这样的学生现状,笔者在教学过程中尝试对于不同的教学内容采取不同的可视化的教学策略。

刚开学时,讲的知识较少,课后没有作业,笔者将思维导图介绍给学生,说明用途、教给画法。课堂上或讨论、或实验,课后学生用思维导图整理笔记并上交,教师利用课间逐个点评,为学生熟练使用思维导图复习打下基础。笔者曾在课堂上尝试手绘思维导图作为板书,学生热情不高,访谈中学生说:还是课后画好,课堂上要画要写,还要换不同颜色的笔,比较麻烦,而且在笔记本上画容易受原本格子的限制,不利于画面的布局。因而在使用了一节课后停止。之后的教学中主要用于单元复习。每一章讲完后,在周五的课上讨论决定本章思维导图的框架,学生利用周末完成,周一的课上简单点评,并评出最佳的3~4幅作品给予奖励,然后随堂检测复习效果。这样的处理,学生反映良好,说:复习课再也不那么枯燥了;自己也知道化学该怎么去复习了;复习的时候也不那么容易分心了,竟然能连续三个小时集中精力完成思维导图,觉得很不可思议;内容集中到一张纸上,查找和记忆都方便多了。但也有学生一直不习惯使用,他们认为自己没有画画的天赋,画得不好看,而且至少要换三种颜色的笔来写很烦,还有个别学生认为再画一遍跟重抄笔记没有区别,因而不愿意使用。

概念图的使用主要是在第三章“物质构成的奥秘”和第六章“溶解现象”中,这两章概念比较集中,概念图能很好地向学生展示概念的来龙去脉和概念之间的关系。新授课时使用是在学生概念形成后,用小概念图帮助学生将概念纳入已有的知识体系,复习时再引导学生将小概念图组合成大概念图,建立自己的知识体系。教学过程中,笔者发现,相对于自己画概念图,学生更喜欢填空,他们认为,自己画的不如老师利用软件设计的美观,填空的概念图使用很方便。

动画、图片、漫画、实物模型在微观知识的讲授中也取得了不俗的效果:动画可以揭示电子的得失和化学反应的实质;原子结构示意图帮助学生理解“元素的化学性质与最外层电子数有关”;漫画可以帮助学生理解氯化钠的形成,学生还可以利用自己想象的漫画记忆元素化合价;实物模型可以帮助学生理解o2和Co2结构的不同,从而知道虽然都有“o2”,但是意义大不相同。

化学实验,尤其是对比实验在“身边的物质”的教学过程中功不可没,通过实验的对比,学生很容易得出正确的结论。如用石蕊浸泡的纸花进行二氧化碳的性质实验,引导学生得出“不是二氧化碳,而是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红”的结论,比教师费力地去强调效果好得多。

教学实践中,笔者发现表格在初中化学教学中大有用武之地:①对比数据,利于概念的形成。如讲授元素的定义时,可用表格列举三种氢原子和两种碳原子的质子数、中子数,根据数据学生容易得出“元素是质子数相同的一类原子”的结论,便于概念的理解。②纵横对比,辨析概念。如元素和原子,通过列表能清楚地向学生展现这两个概念的区别和联系。③浓缩要点,简化笔记。如讲授“常见的碱”的内容时,对于氢氧化钠、氢氧化钙的研究都是从俗称、物理性质、化学性质等几个角度去进行的,教学中笔者对课本上的表格进行了改进、丰富,将相关的知识全部浓缩于一张表格中,便于学生比较和记忆。④复习时归纳相近知识,便于发现规律。如二氧化碳、氧气、氢气的实验室制法有相似之处,也有一定要区分的特别之处,可将其归纳在一张表格中,便于学生发现其中发生装置和收集装置选择的规律,而不是去死记硬背。

三、对基于知识可视化的教学策略的思考

脑科学的研究表明:人类种族的成功可以部分归因于脑对新鲜刺激的持续不断的兴趣和好奇,当新鲜刺激出现时,人的肾上腺素分泌增加,会暂停所有不必要的活动,将注意力高度集中,以便及时采取行动;反之,相同的或可预期的刺激反复出现,脑对环境刺激的兴趣就会降低,随即转向其他新颖刺激,这就是常说的注意力分散。

2011版的《义务教育化学课程标准》中规定:义务教育阶段的化学课程的基本理念是“以提高学生的科学素养为主旨”,要求学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三方面得到发展。

笔者认为,知识可视化的提出,顺应了信息时代的发展对知识传播和创造方式改变的需求。视觉表征概念的深入理解和精细化分析为丰富初中化学教学策略的内涵和教学范式的研究提供了新的视角和途径。可以从以下几方面开展深入研究:(1)根据知识的不同类别,研究相应的视觉表征。(2)根据不同的教学环节,研究相应的视觉表征。(3)根据不同的学生情况,研究相应的视觉表征。同时,在以上研究中需要精心设计教学实验,尽可能多的获得质性的或量化的证据,用证据来得出结论。

参考文献

[1](美)米歇尔著.陈永国,等译.图像理论[m].北京:北京大学出版社,2006:2

[2]eppler,m.J.&Burkard,R.a.KnowledgeVisualization.towardsanewDisciplineanditsFieldsofapplication,iCaworkingpaper#2/2004[R].UniversityofLugano,Lugano,2004

[3]任悦.数字时代视觉表征的变化[J].国际新闻界,2007,(2)

[4]赵国庆.知识可视化2004定义的分析与修订[J].电化教育研究,2009,(3)

[5]赵慧臣,王淑艳.知识可视化应用于学科教学的新观点――访瑞士知识可视化研究开拓者马丁・爱普教授[J].开放教育研究,2014,20(2)

[6]赵国庆,黄荣怀,陆志坚.知识可视化的理论与方法[J].开放教育研究,2005,(1)

[7]王淑芬.网络技术下知识可视化的课堂教学范式重构[J].课程・教材・教法,2014,(7)

应用化学的认识篇9

【关键词】皮亚杰发生认识论高职

英语教学改革

【中图分类号】G【文献标识码】a

【文章编号】0450-9889(2013)06C-

0010-03

一、对皮亚杰的《发生认识论》的理解

《发生认识论》是皮亚杰在1970年出版的一部理论性著作,系统地阐述了作者的认识论观点,是皮亚杰一生研究的理论概括。书的内容由“绪论”、“主体与客体的关系”、“同化和顺应”、“发展阶段理论”四部分组成。阐述了发生认识论理论基础和认识的起源,提出了发生认识论的中心观念──知识是从主体和客体之间的相互作用中产生的,构造是相互作用的必然结果;阐明了学习者思维发生、发展的基本过程――同化和顺应;阐述了学习者心理发展阶段的理论,具体分析了思维发展的阶段。

(一)两个观念――认知的起源认识。皮亚杰提出发生认识论的两个中心观念,论述了认识的起源:

第一个中心观念,知识既不是从客体发生的,也不是从主体发生的,而是从主体和客体之间的相互作用中发生的。当学习者与环境相关时,认知结构的发展才会发生。所有的知识都来源于学习者动作的建构。每种知识的产生尽管出自不同的原因,但都需要通过学习者的活动,即通过学习者与客体或他人的相互作用获得。

第二个中心观念:双向建构论。皮亚杰把他的发生认识论称为建构的结构主义。建构是指形成心理结构的过程,认知结构是动作或心理运算所概括形成的抽象结构。主体所形成的认知结构可归属或运用于客体,以形成有关客体的知识结构。皮亚杰称此过程为双向建构。他认为,图式不是死板地把知识架成一个个的房间,而是把内化的信息以特定的方式组织起来成为相互连接的系统或网络。它们不是静止的而是可以适应的,总是向新的环境进行新的同化和调节,表现出身心适应于新情境与新问题的准备状态。认知结构产生的源泉是主客体的相互作用。相互作用的活动中蕴涵着两方面的内容:一是动作(运算)之间的协调;二是客体之间的联系。后者从属于前者,只有通过动作(运算),客体之间的联系才能在人的思想中发生。

(二)四个概念――智力发展的过程。皮亚杰用四个基本概念“图式、同化、顺应和平衡”阐释智力发展的过程和原因。

1.图式(schema)指的是认知结构或智力结构,是适应环境并且随着智力的发展而变化的结构。简单地说,图式可看做概念或类别,类似于索引汇编,索引汇编中的每一张索引卡都相当于一个图式。这些图式被用以处理和识别外来刺激。通过这种方式,有机体能够把不同的刺激加以区别和概括。图式的变化和完善永不停止,学习者初级的感知──运动图式必然发展为高级的图式。认知图式起源于学习者的感知──运动图式,引起这种变化的原因就是同化和顺应。

2.同化(assimilation)是一个认知过程,通过它人们把新的、感知的、运动的或概念的材料整合到已有的图式或行为模式之中。同化不会导致图式改变,但它会影响图式内容的增加,因而是图式发展的一个组成部分。图式是变化的,人生不同阶段的图式有差异。

3.顺应(accommodation)是新图式的创造和旧图式的改造。两者都会导致认知结构(图式)的变化或发展。顺应一旦发生,学习者就会尝试着再次去同化刺激。由于结构已改变,刺激便可被同化,同化是最终的结果。但初级学习时期的图式是笼统的,同化和顺应使学习者的低级图式逐渐变为成熟图式。顺应导致发展(质变),同化导致增长(量变),两者结合导致智力适应和结构发展。

4.同化与顺应的平衡同样重要。平衡(equilibration)是同化和顺应之间的均衡状态(同化过程的某一时刻所达到的某种认知上的均衡状态),不平衡是同化和顺应的不均衡状态,平衡化是不平衡向平衡转化的过程,是一个以同化和顺应为手段的自我调节过程。平衡化使得外部经验纳入主体的内部结构(图式)。不平衡激活了平衡化的过程,引起恢复平衡的努力,是学习者寻求平衡的动机。因此,只有同化和顺应的不断协调、统一、整合结构才是智力结构和知识发展的原因。而平衡化则是调节这些过程的内部机制,正如人类在生物学意义上适应其周围环境,认知结构的发展也是一个适应的过程。

(三)四个阶段――认知发展的特点。皮亚杰以运算为标志把认知发展概括为一个连续的发展过程,并将其划分为四个阶段:感觉动作阶段、前运算阶段、具体运算阶段、形式运算阶段。并对认识阶段提出三个观点:一是阶段出现的先后次序固定不变,不能跨越,也不可颠倒。所有学习者都遵循此发展顺序,且阶段具有普遍性。二是每一阶段都有其独特的认知结构,这些相对稳定的结构决定学习者行为的一般特点。学习者发展到某一阶段就能从事水平相同的各种性质的活动。三是认知结构的发展是一个连续构造的活动过程,每一阶段都是前一阶段的延伸,是在新水平上对前一阶段进行改组而形成的新系统。每一阶段的结构构成一个整体,前一阶段的结构是后面阶段结构的先决条件,并为后者所取代。

二、皮亚杰发生认识论对高职英语学习主体认识的启示

(一)重新认识高职生的英语学习。皮亚杰理论最重要的观点是:学习者从作用于环境的动作中建构知识,学习意味着建构和理解。源于皮亚杰理论的建构主义学习理论把“学习”阐述为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(如教师和学习伙伴)的帮助,即通过人际间的协作活动,借助其他人的帮助,用必要的学习资源,通过意义建构的方式而获得。基于此观点,高职生的英语学习过程应该是用英语交流的过程,用英语做事情的过程、用英语解决问题的过程。高职英语教学必须以学生为中心、以活动为载体设计课程和实施教学。

(二)重视学生英语学习个体差异。认知发展的主要因素是成熟、经验、社会、平衡化的相互作用。不同的学习者会有不同的成熟史、经验史、社会相互作用史和平衡史,他们相互作用支配认知发展的方式各不相同。我国高职学生英语学习差异性非常明显,教师应根据高职学生英语学习的实际情况进行教学设计,尽可能利用现代教育技术新成果,如多媒体、因特网等,为高职学生创造个性化英语学习机会和环境。不论他们在英语知识、技能及学习方法上的差异有多大,应尽量创造公平的机会使他们达到学习目的;为了确保学生在一定时间内取得最大限度的英语学习成效,教师应组织学生制订适合自己的学习目标和计划,教师据此作出教学调整,激励他们不断向学习目标前进。

(三)激发高职生的英语学习动机。当学习者感受到自己的现实学习状态与预见相冲突时,他们就被驱使着去重构自己的知识。皮亚杰把这种情况称为打破平衡,如果要帮助学习有困难的高职生学习英语,教师就必须促使学生产生不平衡,且允许他们以自己的方式通过积极的途径(同化和顺应)去重建平衡。教师提问、布置需用英语完成的真实任务、用英语完成专业领域项目等是引导他们进入建设性的认知冲突(不平衡)状态的方法。当学生发现自己与学习目标或别人有距离时,就会吸取他人的观点和经验,此时同伴之间的相互作用能促进学习者的认知发展。在高职英语课堂中,所有涉及同伴之间相互作用的活动(如扮演角色、展示、比赛、游戏、真实任务、真实项目等)都能有效地促进概念的发展,有益于学生的英语学习。兴趣是动机产生的原因,当学习者能把注意集中于自己真正感兴趣的事情时,他们的努力会更执著,更富有成效。因此,高职英语应广泛地开设各类课内外英语教学活动,充分调动高职生的英语学习兴趣。

三、皮亚杰发生认识论对高职生英语学习内容的启示

根据皮亚杰的阶段发展理论,所有学习者都具备以结构发展为标志的认知发展过程,每一阶段都有其独特的、连续构造的认知结构,每一阶段均以前一阶段为基础,并对其图式进行同化和顺应,从而达到平衡,形成新的认知结构。高职英语课程必须尊重学生认知发展过程中所形成的认知结构特点,内容设计如果忽略了学习者的概念发展水平,学习将会因缺乏理解而无效。学习者如果没有具备必要的认知技能,他们在进行相应水平的英语学习活动时将会遇到困难,以致丧失学习信心,放弃学习英语。因此,我们在设计高职英语学习内容时,一是其顺序应该按照学习者不断的心理变化认知状况来进行设计,循序渐进,使学生能学;二是内容的选择要与学生所学专业密切结合,使高职学生认识到英语与他们专业视野的拓展、专业能力的提升和可持续发展有非常重要的作用,英语学习内容所反映的事物如果和专业内容相联系,并把联系、思维过程与协作学习中的协商过程(即交流、讨论的过程)结合起来,就能提高学生英语建构意义的效率和学习质量,使学生爱学、会学。

四、皮亚杰发生认识论对高职生英语学习条件的启示

(一)有效创设高职英语学习情境。皮亚杰关于环境的观点是:学习者只有通过环境中的活动才能使认知获得发展,学习者对环境中的刺激物进行同化和顺应是认知结构的必要保证。因此,高职英语教学设计不仅要考虑教学目标和学习主体,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设。教师需要深入分析教材内容,发掘情境素材,发挥学生想象力,激发学生学习英语的热情。英语学习情境创设有很多方式,如使用图片创设直观情境、借鉴音乐创设轻松情境、运用视频创设生动情境、介绍背景创设求知情境、设置问题创设英语讨论情境、通过对比分析创设文化情境、利用网络构建自主学习情境,组织展示活动激活课堂情境等。

(二)改革英语教师教学策略方法。皮亚杰认为,教学内容与教学方法应与学习者的概念水平相匹配。学习者身心与环境之间的相互积极作用使得建构发生,建构的动作是智力发展的本质。由同化和顺应引起的认知和重组只有通过学习者的动作才会出现。

1.选择先进的教学模式。为了形成新的知识,应利用各种活动创造具体经验,“教学做”一体化是高职英语教学改革的必然选择。“教学做”一体化教学模式广泛应用于我国的职业教育课程教学过程中,是一种基于工作过程,以任务为驱动,以情境为依托的教学模式,主张设定教学情境,在任务驱动下,在做中学,学中做,达到教、学、做的完美结合。“教学做”一体化教学模式以学生为中心,让学生在英语交际活动中使用英语,从而掌握英语并发展英语综合运用能力。

2.多样化教法优势互补。由于高职学生英语基础较差,学习风格差异很大,高职英语教学必须采用多种方式方法以满足不同学生的需要。任务驱动教学法、项目导向教学法适合英语基础较好、自主学习能力较强的学生;而模仿、直观、游戏、交际等教学法则适合英语学习有困难的学生。作为意义建构的帮助者、促进者的教师必须因材施教,调动所有学生进行信息加工和意义的主动建构。同时也应利用学生的差异引导学生之间协作,发挥各自的强项,互相帮助和促进,并贯穿于英语学习过程的始终。会话是协作过程中不可缺少的环节,学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的英语学习任务计划,每个学习者的学习(下转第19页)(上接第11页)成果为整个学习群体所共享,进而达到英语学习目标。

3.过程性评价引导学习。教学模式和教学方法的改革要求评价方式作相应的变化。过程性评价是对学生在英语学习过程中所表现出来的所有学习情况进行评价,贯穿于英语教学活动的每个环节,师生民主互动,及时反馈,利于教师掌握学生英语学习情况,及时发现问题和不足,对教学作出调整。过程性评价的优势体现在能引导学生学习,如在采用任务型教学或项目导向教学中的检查单、评价量规、评价标准等不仅是评价标准,而是起到引导学生如何学习的作用,在多种评价方式的应用中高职学生的自主意识和自主学习能力得到加强;学生、同伴、教师等多元评价主体的参与使得学生的自我效能感得到提升;基于英语任务、项目等活动的评价不仅提高促进学生掌握英语知识技能,形成英语综合运用能力,而且还能发展其他能力,如学生团体合作的意识和高级思维能力得到培养。

【参考文献】

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[2]高文.建构主义学习的评价[J].外国教育资料,1998(2)

[3]杨卫红,凌莉,胡长月,等.高职高专英语教学中情境创设的探讨与实践[J].佳木斯大学社会科学学报,2011(12)

【基金项目】广西壮族自治区2009年精品课程(62);2011年度新世纪广西高等教育教学改革工程重点项目(2011JGZ102)

应用化学的认识篇10

行为主义、认知主义与建构主义一直是教与学的重要理论基础,本文侧重指其在学习行为中的理论基础作用。行为主义重视外显的行为,强调对间接知识的重现,认知主义重视知识学习的内隐行为,特别是间接知识的理解、掌握与加工过程,建构主义认为学习是对知识的组织、结构及知识之间有情境的意义联结。

行为主义学习理论强调行为,把人的所有思维都看做是由“刺激――反应”间的联结形成的。它的主要观点是:学习是“刺激”与“反应”的联结,有什么样的“刺激”就会有什么的样的“反应”;学习的过程是不断的“试误”过程;在学习过程中“强化”起重要作用。

在认知主义学习理论学派看来,学习个体本身作用于环境,人的大脑的活动过程可以转化为具体的信息加工过程。人们在对信息进行处理时根据自身的需要进行转换和加工。认知主义理论认为学习不是简单的“刺激”与“反应”的联结,而是主动认知的“顿悟”过程;学习是意义形成的过程。

建构主义是近年来兴起的学习理论,其主要观点是:知识是个体与外部环境交互作用的结果,人们对事物的理解与个体的先前经验有关;知识不是通过教师传授得到,而是学习者在与情景的交互作用过程中自行建构的,教师是学习的帮促者,建构主义的学习理论强调“知识建构”。

二、信息加工与认知结构

学习的信息加工模型是阐明人类学习过程的模型。西蒙、安德森、加涅等认知心理学家认为:第一,学习是信息的接受、贮存和提取的过程;第二,学习的结果是信息在头脑中的表征;第三,知识以命题网络或产生式被表征;第四,学习的重点是信息的编码。信息加工即对感受器感知的信息进行处理、存储、加工,即“同化”、“顺应”以形成认知结构,学习者根据要求进行信息提取,再通过效应器表现出所学的知识和技能的过程。由于信息的记录、加工和提取形式存在损耗和误差的原因,这里将记录、加工和存储或加工过的信息进行提取的过程分为完全、部分、变换、错误、无法等五种形式。

认为认知结构指的是存储在记忆中(短时记忆、长时记忆或者潜意识中)所有知识的存储方式,和知识在头脑中的条理化存在形式。这里的认知结构专指知识的组成,即通常所说的教科书以及教学参考书中的知识,在记忆中的存储形式,特指有结构的有联结的便于人们理解的存储方式。元认知是认知结构的重要组成部分,对图式中的“同化”与“顺应”过程均起协调、控制作用。

三、信息加工模型能够较好的说明学习理论

这里的学习理论主要指行为主义、认知主义和建构主义学习理论。由于信息加工模型是公认的对学习过程的模拟,所以这里通过信息加工模型理解常见的各种学习理论。认知主义学习理论是在行为主义学习理论的基础上产生的,它并不完全是对行为主义学习理论的否定,而是对行为主义学习理论的继承和发展。行为主义学习理论是认知主义学习理论的最初表现,“顿悟”不论是内隐的还是外显的,不论是教师还是学习者意识到与否,“顿悟”不是先验的,而是在“试误”的基础上通过学习累积的方式形成的,不管这种“试误”持续的时间长短还是形式的有无或者是学习者意识到与否,“试误”始终存在,“强化”和最终的正确反馈对“顿悟”有促进作用。建构主义正是在上述认识的基础上,认为意义“建构”也并不是学习的所有外部因素都达到就可以形成的,而认为教学过程是一种认识过程,教学认识是一种个体认识活动,从而重视学习者的学习能动性,使教师增强了对学习材料、学习环境、学习活动的设计,以促进学习者个体认识的发展。