1、化学新课程的终极追求教会学生学习,一、化学新课程学习的理论依据,1.发展现状基础教育课程改革纲要(试行)指出:“使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。”“今天,谁也不能再希望在自己的青年时代就形成足够其一生享用的原始知识库”,“每个人在人生之初积累知识,尔后就可以无限期地加以利用,这实际上已经不够了。他必须有能力在自己的一生中抓住和利用各种机会,去更新、深化和进一步充实最初获得的知识,使自己适应不断变革的世界。”,黑格尔说:“方法是任何事物所不能抗拒的最高的、无限的力量”授人以鱼,不如授人以渔。(阿尔温托夫勒)未来的文盲不再是不识字的人,而是没有学会学习的人。(
2、认知心理学家洛曼)真奇怪,我们期望学生学习,然而却很少教他们如何学习。我们希望学生解决问题,却很少教他们解决问题的思维策略。类似的,我们有时要求学生记忆大量材料,却很少教他们记忆术,化学新课程的要求:改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导自主、合作与探究的学习方式。现状:a.学习方式单一,传统的“接受式”学习充斥课堂教学。学生的学习成为一种简单的类似于知识记忆、传递的体力活动。b.通过新课程培训,很多老师认识到转变学生学习方式的重要性,但是在实际教学中不知道如何实行新的学习方式;或者对这些学习方式只是一种机械的表面模仿。c.学习方法教育不够,学生的学习策略水平低。,2.现
3、代教育心理学对化学学习的影响(1)行为主义学习理论学习就是刺激与反应之间的联合。用S-R表示。代表人物:桑代克、华生、斯金纳等。在化学学习中的应用:教新知识时,应进行及时强化。学习者作出回答后教师要马上给予反馈。随着学习的进行,对比较正确的反应优先强化。强化要朝着正确的方法促进或引导。,(2)认知主义学习理论认为人是学习的主体,学习是主动的,人类获取信息的过程是感知、注意、记忆、理解、问题解决的信息交换过程。代表人物:奥苏贝尔、皮亚杰、加涅等。在化学学习中的应用:学习材料的呈现应适合于学习者认知发展水平,要按照由简到繁的原则来组织教学内容。让学习者了解教学内容中涉及的各类知识之间的相互联系。向
4、学生提供认知反馈,可以确认他们的正确知识和纠正他们的错误学习。,(3)建构主义学习理论学习不是由教师把知识简单地传递给学生,而是由学生自己主动建构知识的过程。强调学习的主动性、社会性和情境性。代表人物:维果茨基、皮亚杰、布鲁纳等。在化学学习中的应用:合作学习情境性学习,(4)人本主义学习理论强调学习的基本原则必须是尊重学生,重视他们的意愿、情感和观念,相信人人都能教育自己;认为学习就是个人潜能的充分发展,是人格的发展。在化学学习中的应用:情感态度与价值观的学习,3.科学技术哲学思想对化学学习的影响科学技术哲学作为一门学科,是关于人与自然的统一和可持续发展的一般理论。在化学学习中,一方面学生要逐
5、步了解和掌握观察、实验、测量等自然科学认识的经验方法,学会提问题、作假设、进行科学说明和科学检验等自然科学认识的理论方法,并应用在自己的学习实践中,提高自己学习的效率。另一方面,教师要创造条件让学生自己动脑、动手和动口,运用各种方法将化学知识转化为学生自己认知活动的成果,发展学生的能力。在化学学习中,选择可利用的科学技术哲学素材:如化学发展史等进行教学。,二、新课程化学学习方式,学习方式(learning style)是学生在完成学习任务过程中的基本行为和认知趋向。它不是指具体的学习策略和学习方法,而是高于学习策略和方法,它在一定程度上影响并指导着学生对具体策略和方法的选择。自主性、探究性和合
6、作性是学习方式的三个维度,根据学生在这三个维度上的表现,学习方式基本上可以分为以接受、记忆现成的知识结论为特征的接受式学习方式和以学生主动参与、探究发现、合作交流为特征的探究式学习方式。,学习策略(learning strategy)是指学习者在学习活动中有效学习的规则、方法、技巧及其调控。它既可以是内隐的规则系统,又可以是外显的程序与步骤。学习方法是学习策略的构成要素之一,是具体的学习技巧或规则。有效的学习策略是在学生掌握基本的学习方法的基础上,通过对学习方法的调节、控制和运用而形成的,缺少任何一个要素,都无法形成真正的学习策略。,1.化学学习的特点:a.化学学习以学生已有的知识经验为基础学
7、生的知识经验中,有些是与新知识相一致的、相容的,有利于新知识的学习;也有些是与新知识相违背的,与所学的新知识是相冲突的,它们会妨碍、干扰新知识的获得。在教学中必须要探查清楚学生头脑中与新知识不相一致甚至是冲突的地方,以便在教学中采取相应的措施进行调整和改造。,b.化学学习需要学生主动探究科学的本质在于探究,科学探究体现了科学的价值和特点。现代意义上的“科学”不仅包括静态的科学结论,更包括动态的科学探究过程,所有的科学知识都是科学探究的结果。因此,引导学生学习科学的最好方法就是从事科学,通过“做科学”来“学科学”,使学生亲身经历和体验科学探究活动,能激发科学学习的兴趣,学习科学探究的方法,理解科
8、学的本质培养学生的科学探究能力。,c.化学学习是学生运用学习策略的过程离开了学习策略的学习和应用,学会学习将成为一句空洞的口号。如果缺乏科学的学习策略,学习者就不能有效地组织和实施自己的学习,学习就会出现困难;而学习者一旦掌握并生成自己的学习策略,学习过程就将变成一个积极、主动、高效的建构过程。,d.化学学习是一个社会性建构过程在化学学习中,通过学生之间的合作与交流,可以使他们相互了解彼此的见解,看到问题的不同侧面和解决途径,从而对知识形成更加丰富的理解。合作与交流还可以将学习困难分布在各个学习者身上,从而使学生完成他们个人难以完成的复杂任务。化学学习还需要学生与教师之间的交流,教师参与到学生
9、的学习活动中,通过聆听学生的发言和提出的问题,及时了解学生的思维动态,同时也不断调整之前的思维方向,使教师和学生的思维在交流和讨论中,相互碰撞,相互启发,相互引导,最终达到和谐共振。既有利于发挥教师的主导作用,又充分调动了学生参与学习的主动性,促进学生对知识意义的建构。,e.化学学习要实现三重表征的融合表征是现代认知心理学的核心概念之一,它指信息在人脑中记载和呈现的方式。宏观表征是指物质在物理和化学变化过程中表现出来的,可以直接观察到的宏观现象在学习者头脑中的反映,它是和具体的情景紧密联系的,具有生动、直观、可以再现等特征。微观表征主要是指有关物质的微观组成和结构、微观粒子的运动及相互作用等微
10、观属性在学习者头脑中的反映,它是建立在学生对有关微粒模型的直接感知和对微观世界丰富想象的基础上的。符号表征主要是指由拉丁文或英文字母组成的符号和图形符号在学习者头脑中的反映,这些符号是具体化学物质和变化的抽象表达方式,是进行化学学科思维的工具。,2.化学新课程提倡的学习方式奥苏贝尔提出的学习方式分类:意义学习 意义接受学习 意义发现学习机械学习 机械接受学习 机械发现学习,接受学习与探究学习的比较,化学学习内容及其适配的学习方式,3.化学新课程倡导的学习方式的特征(1)自主性学生在学习过程中的自主性可从三个方面来考查:自我监控,自我指导,自我强化。自我监控是指学生针对自己的学习过程所进行的一种
11、观察、审视和评价;自我指导是指学生采取那些致使学习趋向学习结果的行为,包括制定学习计划、选择适当的学习方法、组织学习环境等;自我强化是指学生根据学习结果对自己作出奖赏或惩罚,以利于积极的学习得以维持或促进的过程。因此学生在学习过程中的自主性主要体现在:能够自觉主动地确定学习目标,积极参与学习过程,采取有效的学习策略,监控并不断调节自己的学习活动,及时评价学习的结果。,(2)探究性第一是问题性。问题是思维的源泉,更是思维的动力,保证学生神层次认知参与的核心是问题,学习活动应使学生面临一定的问题情境,通过问题来引发探究,如此才能充分发挥学生学习的主体性,促进学生学习方式的转变。因此,化学新课程强调
12、学生的主动探究和亲身体验,强调让学生在真实的任务情景中理解知识,并用之解决具有情景性的问题,使学生在探究中学习,在学习中探究,不断深化对知识的意义理解。,第二是过程性。学生的学习过程与科学家探索未知世界的过程在本质上都是一样的,因此,学生学习科学知识,也必须按照科学研究的一般过程,运用科学方法来进行探究。当学生通过亲身经历的探究过程去获得知识时,他们学到的不仅是大量的事实和概念,还能够理解事实与概念之间的内在联系,了解人类认识世界,获取知识的过程与方法,从而真正地认识科学的本质,重视探究过程是全面提高学生科学素养的重要学习途径。,第三是开放性。学习方式的探究性强调富有个性的学习活动过程,关注学
13、生在这一过程中获得的丰富多彩的学习体验和个性化的创造性表现,因此,其探究过程和探究结果具有开放性,同样的问题,不同的学习个体可能采取不同的探究过程,从而可能获得不同的结果。探究学习的开放性有利于培养学生的创新精神,促进学生创新能力的发展。,(3)合作性学习过程是一个社会性建构的过程,社会性交往与互动在学习中的作用越来越为人们所重视。由于每个人都是在已有的知识经验的基础上来构建对于新事物的理解,因为知识背景的不同,思考问题方式的不同,所以不同的学习者对同一问题的认识和理解就存在着差异。而通过彼此间的相互合作、交流、讨论,可以使学生有更多的机会暴露自己的观点,分享彼此的想法,从而在共享集体思维成果
14、基础上获得对事物的全面深刻的理解。,综上所述,学习方式的自主性维度强调对学习的自我定向、自我监控、自我调节和自我评价;探究性维度强调以情景性的问题为依托,通过探究、发现的方式来获得知识技能;合作性维度则考虑学习方式的社会要素,强调以学习小组的分工、协作来进行学习。虽然三者的侧重点不同,但三者是相辅相成、紧密联系的 。具有自主学习观念的学生必然会采用积极主动的探究性学习方式,去获得有关的知识和技能;而有效的探究性学习首先需要学生具有主动探究的意识,并能对自己的探究过程和结果进行及时的调控,而且探究过程往往需要成员之间的合作交流,共同解决问题。,三、新课程化学学习方法,化学学习的基本方法包括外部操
15、作活动方法(如阅读、书写、观察、记录、问题、表达、练习、实验概括、总结复习等)以及抽象思维方法、形象思维方法、符号思维方法等内部心智活动方法。,1.化学学习的外部活动方法(1)预习(2)听讲和记笔记(3)观察(4)阅读(5)做实验(6)复习:及时复习;合理分配复习时间;部分和整体相结合;复习形式多样化(7)表达:回答提问;完成作业;参加考试;撰写小论文,2.化学学习的内部思维方法,(1)化学学习中抽象思维方法化学学习中的科学抽象方法概念和判断化学学习中的逻辑方法a.分析与综合;b.比较;c.分类;d.类比;e.归纳与演绎;f.证明和反驳化学学习中的形象思维方法形象思维方法是通过意向、联想和想象
16、来揭示化学事物本质及其规律的思维活动。化学学习中符号思维方法运用化学符号来代表化学事物、把化学符号作为思维运演的工具和媒介而进行的思维活动方式就是化学符号思维。用元素符号、化学式、化学方程式以及其他化学符号来表示严格定义的化学事物的科学概念、表示化学事物之间特定关系和运动变化规律的过程,是化学符号思维的过程。,3.化学学习能力的培养(1)化学观察能力的培养a.激发观察兴趣,凝聚学生的注意力b.明确观察的目的和要求,指导学生有计划地进行观察c.指导学生使用多种感官进行全面观察,洞察微小细节d.教会学生掌握观察的方法e.观察与反思,(2)化学实验能力培养a.牢固掌握有关化学知识b.培养学生查阅文献
17、资料、处理数据的能力c.培养实验操作能力d.写实验预习报告、实验记录、实验报告e.多做实验,增强动手能力f.提高学生实验兴趣,养成良好的科学品质,(3)化学思维能力培养a.运用直观手段,培养形象思维能力b.利用多媒体教学,培养学生的形象思维能力c.利用形象化语言,帮助学生理解掌握化学知识d.培养学生想象和联想能力e.设计逻辑性强的梯度问题,提高学生抽象思维能力f.引导学生进行科学探究,掌握各种逻辑思维方法,四、新课程化学学习策略,从化学知识分类的角度出发,将化学学习策略分为化学事实性知识的学习策略、化学理论性知识的学习策略、化学技能性知识的学习策略、化学情意类内容的养成策略和化学问题解决策略,
18、1.化学事实性知识的学习策略(1)化学事实性知识的特点化学事实性知识是指反映物质的性质、存在、制法和用途等多方面内容的元素化合物知识以及化学与社会、生产和生活实际联系的知识。中学化学课程中的事实性知识主要包括主族元素、副族元素及其化合物和各类有机物及其代表物。这类知识都是物质及其变化的宏观表现,具有生动具体、形象直观的特点,学生理解起来一般不存在困难,但由于涉及的元素及其化合物种类较多,内容相对零散庞杂,往往导致学生记忆困难,这也是学生感到化学好学难记的重要原因。,(2)化学事实性知识的学习策略a.多种感官协同记忆策略资料:实验证明,运用多种感官进行学习有助于提高记忆效果:在实验中要求3组学生
19、记住10张画的内容。第一组只是听别人说画上的内容,第二组只是看那10张画的内容,第三组边听边看。结果,第一组记住的最少,只有60%;第二组记住70%;第三组记住了89%。策略:一是要善于观察,将所学内容与身边的事物或现象联系起来,以加深记忆;二是要勤于动手,尽量创造条件自己动手做实验,既可以利用实验课进行实验,也可以设计简易装置进行家庭小实验、课外实验等,通过做实验来学化学。,案例:过氧化钠与水反应方式1:学生阅读教材内容或听教师讲授,记住教材中有关该化学反应的实验描述、实验结论和化学方程式。方式2:学生观察教师的演示实验,分析过氧化钠与水反应的实验现象,在教师的引导下得出实验结论,写出反应的
20、化学方程式。方式3:学生亲自完成过氧化钠与水反应的化学实验,通过自己的操作、观察和思考获得有关的实验结论,掌握反应的化学方程式。方式4:学生观察过氧化钠与水反应的实验现象,根据实验现象对反应的可能产物做出猜测,即提出假说;然后学生运用已有的知识设计实验方案,收集证据,验证假说,从而获得正确的实验结论。,分析:第一种策略,学生只是听或看,获得信息的途径单一,对反应的事实和结论难以留下深刻的印象;第二种策略,学生通过观察具体的实验,获得生动、鲜明的印象,使抽象的结论与具体的形象相结合,能加深学生对化学反应方程式的记忆;第三种策略,学生亲自完成实验,手脑并用,多种感官参与,获得的知识既鲜活又深刻,提
21、高了记忆的效率;第四种策略,学生思维的参与更深刻、更主动,学生的主体性得以更充分的发挥,通过亲身经历科学探究过程,使结论的获得与具体的情景、过程有机结合,增进了学生对知识的记忆和理解。,b.联系-预测策略体现:一是事实性知识与理论性知识联系密切,是理论性知识的具体体现。例如,物质的性质是由其结构决定的,并和它们在周期表中的位置密切相关;二是事实性知识与学生的已有知识经验相联系,这里的已有知识经验既包括学生从书本上获得的已有知识,又包括学生的日常生活经验;三是事实性知识之间存在着相互联系,它体现在物质的性质、存在、制法、用途之间是相互制约的,物质的性质在很大程度上决定其存在、制法、用途等,还体现
22、在同一类型的物质往往具有某些相似的性质,例如,酸、碱、盐都具有某些通性等。,案例:氨的性质氨是氮族元素重要的气态氢化物。在学习氨的性质时,学生就可以运用已有的物质结构、元素周期律等知识,对氨的物理性质和化学性质做出预测,深入理解氨的结构、性质与用途之间的联系。预测1:已知氨为极性分子,根据相似相容原理,氨应溶于极性溶剂(如水)中;预测2:已知氨中氮元素的化合价为-3价,处于最低价态,氨应具有还原性,在一定条件下能被某些氧化剂(如氧气)氧化;预测3:已知氨分子中含有孤对电子,能够与氢离子形成配位键,因此氨能够与酸发生反应;预测4:根据同周期原子结构及元素性质的递变规律,氨的还原性比水强,稳定性比
23、水差。将预测结果与教材内容进行比较,分析存在的问题,并通过实验、观察、思维等活动验证有关结论,从而深刻理解氨的有关性质。,c.知识结构化策略知识结构化策略是指将事实性知识按照一定的线索进行归类、整理,使零散、孤立的知识变为彼此相互联系的整体,形成一个系统化、结构化的知识网络结构。运用知识结构化策略的关键是要确定知识间的内在联系,并以此联系为脉络,形成知识框架结构。,a.顺序关系:以同一元素形成的单质和化合物中该元素化合价的高低为线索,将不同类别的物质联系起来形成知识主线。案例:氮及其化合物的知识主线NH3N2NO(NO2)HNO3NaNO3,b.因果关系:如物质的结构决定其性质,物质的性质决定
24、其存在、制法、用途等内在逻辑关系,形成相应的知识结构。案例: 保存 存在 结构 性质 制法 用途 检验,c.种属关系:一般多是单元复习时,按照种属关系组织有关内容。案例:在学完硫及其化合物的性质后,可以按照其内在联系形成如下知识网络。 CuS FeS2 CuSO4 Na2SH2SSSO2SO3H2SO4BaSO4 FeS H2SO3Na2SO3 Na2SO4,d.功能关系:即打破教材内容的章节结构,以物质的功能或活动任务为线索重新构造知识,使形成的知识结构与问题解决活动紧密联系,提高知识检索的效率和解决问题的能力。例如,以氧气的制取为线索,可以将中学阶段所学的能够制取氧气的所有反应归纳整理,形
25、成新的知识结构。,2.化学理论性知识的学习策略(1)化学理论性知识的特点化学理论性知识是指反应物质及其变化的本质属性和内在规律的化学基本概念和基本原理。其中,概念是原理的前提和基础,而原理是对概念的进一步发展,二者相辅相成,共同构成了化学理论性知识。化学理论性知识的内容:从内容上考查,中学化学概念可大致分为有关物质组成、结构、性质、变化和化学量等几类;化学原理主要包括化学定律、物质结构理论、元素周期律、电离理论、化学反应速率和化学平衡等。,(2)化学理论性知识的学习策略大多数概念都包括4个方面:概念名称、概念定义、概念例证和概念属性。以“置换反应”为例:概念名称:“置换反应”概念定义:“由一种
26、单质跟一种化合物起反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应”。它是一类反应共同特征的概括。概念例证:一切符合置换反应定义特征的反应都是置换反应的例证,如Fe+H2SO4=FeSO4+H2这又称为概念的正例。一切不符合置换反应特征的反应,如CuO+CO=Cu+CO2被称为概念的反例。概念属性:又称关键特征。“置换反应”概念的关键特征是:反应物和生成物都只是一种单质和一种化合物。,a.概念形成策略概念形成策略是指学习者从大量的具体例证中,以比较、辨别、抽象等形式自己概括得出事物关键特征的一种学习策略。首先,收集足够多的与要形成的化学概念有关的具体例证,这是获得感性认识阶段。第二阶段是自觉
27、地对获得的具体例证进行分析、比较、辨别,提取其共同的特征信息,逐步舍弃干扰信息,然后将特征信息进一步抽象和概括。第三阶段将获得的结论与同伴展开交流,在交流中使正确的观点进一步得到明确,并在练习中加深对化学概念的理解。,案例:质量守恒定律是学习引入:在复习已学过的化学反应基础上,提出问题“物质参加化学反应前后,质量会有什么变化?”,在问题的驱动下,学生积极思考并提出各种假设。阶段1:为验证假设,教师可提供多个实验方案让学生选择,或者是学生自己设计实验,通过对实验的操作、观察和记录,学生获得有关化学反应前后物质质量变化的例证。阶段2:对不同的实验例证进行分析,找出共同的特征,从而概括出质量守恒定律
28、,然后,从化学反应的微观角度分析讨论质量守恒的原因,明确质量守恒定律的实质。阶段3:运用质量守恒定律解释有关的实验或生活现象,通过师生、生生间相互交流和讨论,学生掌握质量守恒定律的应用条件,进一步加深对质量守恒定律的理解。,b.概念同化策略所谓概念同化策略就是指学习者利用原有认知结构中适当的概念来学习新概念的一种方法。首先,寻找并激活认知结构中与新概念学习相关已有概念。其次,将新概念与原有概念进行精确类比。最后将相关的概念融会贯通,使新概念以适当的方式纳入认知结构之中,形成系统的概念网络体系,便于记忆和运用。,案例:电离平衡的学习学生在学习“电离平衡”概念之前,已经学习了“化学平衡”的有关知识
29、。首先,回忆以前学习过的“化学平衡”的知识,将电离平衡与化学平衡建立联系,初步理解电离平衡的涵义。然后,将电离平衡与化学平衡进行精确类比,找出二者之间的关联点(即异同点)。它们的相同点在于都具有“平衡”的一般特征(动、定、变、等),平衡移动原理对二者都适用等;二者的区别在于建立平衡的本质不同(电离平衡是由弱电解质的部分电离所引起的),影响平衡的外部因素不完全相同等。最后,在明确了二者的异同点之后,通过对化学平衡和电离平衡的分析,将相关的概念从不同侧面联系起来,形成概念的整体结构,使“平衡”的概念进一步扩大。,c.概念图策略概念图策略是指学习者按照自己对知识的理解,用结构网络的形式表示出概念的意
30、义以及与其他概念之间联系的一种策略。一个完整的概念图要包括命题、层次等级、横向联系和实例。命题 命题是两个概念通过某个连接词而形成的。例如“分子是构成物质的一种微粒”这个命题是通过“是”而形成的。层次等级 概念图中的概念必须是有层次的。一般最抽象的概念列于图的上方。横向联系 概念图必须反映同一或不同抽象层次概念之间的“横向”联系。实例,案例:分子的概念图分子是保持物质化学性质的一种微粒,这样“分子”这个概念就与“微粒”及“化学性质”这两个概念联成了概念图的中心内容;然后,再去完善“微粒”及“化学性质”这两个相关概念,找出它们的上位概念及下位概念,此外也不能忽略“分子”这一核心概念所直接体现的性
31、质特征,如“质量很小”“不断运动”“有间隔”等。“微粒”的上位概念是“物质”,“物质”也有下位概念“纯净物”和“混合物”;“化学性质”的下位概念是“化学变化”和“物理变化”。,物质,微粒,分子,化学性质,原子,特征,小,运动,间隔,化学变化,物理变化,构成,一种,构成,保持,种类改变,种类不变,例,例,例,例,例,3.化学技能性知识的学习策略(1)化学技能性知识的特点化学技能性知识是指与化学概念、原理以及元素化合物知识相关的化学用语、化学实验、化学计算等技能形成和发展的知识内容。化学用语反映了化学学科特有的思维方式,是化学学习的重要工具。中学阶段学生需要掌握的化学用语主要包括元素符号、化学式和
32、化学方程式等。化学实验技能是指学生完成化学实验的过程中所需要的各种技能技巧。化学计算技能是指学生依据化学知识,运用数学方法来解决化学问题的技能技巧。,(2)化学技能性知识的学习策略a.多重联系策略多重联系策略是指在学习化学用语时,有意识地将化学符号与它所代表的宏观事物、所反映的微观结构有机联系起来,深入挖掘符号本身所承载的多种意义,使化学用语的涵义具体化,从而做到在理解化学用语意义的基础上进行技能的学习,而不是将化学用语当作孤立的符号去机械记忆。,案例:对于化学方程式2H2(g)+O2 2H2O(l)的学习。可从以下几方面联系:实验现象:反应物和产物的有关性质、反应条件、反应现象等。定量关系:
33、参加反应的氢气、氧气和生成的水三者之间的定量关系(质量、物质的量等)结构方面:符号H2、O2、H2O所表示的分子的结构。反应本质:H2、O2分子化学键的断裂和H2O分子化学键的形成,这个过程伴随着能量变化。,点燃,多重联系策略同样适用于化学实验技能的学习。在实验过程中要引导学生将实验原理、实验装置和实验操作三者有机地结合起来,在理解实验原理和装置的基础上进行实验操作,即学生不仅要知道怎样做,而且要明确为什么这样做。以加热分解固体物质的实验为例,结合实验装置和操作可以向学生提出如下问题:(1)为什么药品要平铺在试管底部,且用量不要过多?(2)为什么试管口要稍向下倾斜?(3)为什么要先加热药品的前
34、半部,然后使火焰慢慢移向试管底部?等等。,b.练习-反馈策略技能性知识的掌握有赖于大量的练习,只有通过练习,才能促进技能达到熟练和自动化。技能练习的效果不在于次数的多少,而在于重复练习后要达到一定的正确性、协调性,一定的速度和反应的自动化。为此,必须将练习与反馈有机结合,练习后紧跟着反馈是掌握技能性知识的基本学习方式。练习中的反馈包括两个方面:一是指在练习中注意思路和方法的反思总结,促进方法的迁移,这在化学计算技能的练习中经常运用;二是指在练习中及时订正错误,找出错误的原因、类型,归类记录。反馈不仅仅是显示错误,更重要的是使学生明白错误的原因及改正的方式。,案例1:离子方程式的书写,理解离子方
35、程式的涵义,知道其书写步骤只是基础,要熟练地写出离子方程式还必须有足够的练习。案例2:“溶液的过滤”可以分为:(1)过滤器的装配;(2)过滤;(3)沉淀的洗涤3个基本操作。而过滤器的装配又可分为圆柱形滤纸的折剪和附贴在漏斗内壁上两个单项操作;过滤又可分为过滤器的固定、过滤、重过滤3个单项操作。首先进行各个单项操作的练习,待其基本熟练后,再按步骤进行基本操作练习,最终使“溶液过滤”的实验操作达到准确、稳定、灵活。,c.可视化策略所谓可视化策略就是在解决化学计算题时,在对问题进行整体感知的基础上,运用图示帮助解题者分析题意,明确已知是什么?未知是什么?已知和未知之间有什么联系?从而形成解题思路和方
36、法的一种策略。在化学计算技能的学习中运用可视化策略,有利于教给学生分析问题、解决问题的思路,而不是死记硬背教师教给的方法,能有效地提高学生解决化学问题的能力。,案例:用一定量的金属镁和铝分别于稀盐酸反应制取氢气,共收集到5.6L氢气(标准状况下)。处理金属镁和稀盐酸反应后的溶液,让氯化镁全部转变为硫酸镁,质量增加4.375g,求金属镁和铝的物质的量。根据题意,我们可以画出以下图形:当MgCl2转化为MgSO4时,质量增加的原因是SO42-的质量大于2Cl-的质量,抓住这个关键,先根据MgCl2转化为MgSO4时质量的增加计算金属镁的物质的量;再利用镁与盐酸、铝与盐酸反应的离子方程式,从放出H2
37、的体积求得金属铝的物质的量。,Mg,+,稀盐酸,H2,+,MgCI2,MgSO4,稀盐酸,AI,+,H2,+,AICI3,+,增重4.375g,5.6L,5.化学情意类内容的养成策略化学情意类内容是指能对学生情感、意志、态度、价值观产生影响的有关内容,它包括科学的好奇心与学习兴趣、科学的物质观、对化学科学的认识、科学态度和科学精神、爱国主义情感等。化学课程中对情意类内容的要求具体体现在“情感态度与价值观”课程目标中。,(1)化学情意类内容的特点情意类内容在教材中分布零散,且多以隐性的方式存在。情意类内容只能通过学习者的主动活动获得体验,在学习者的亲历实践中内化生成。情意类内容的养成是一个潜移默
38、化的、多学科协同运作的过程。我们不能期望它在短时间内形成。而且,对它的测量无法通过传统的纸笔测验来实现。然而,它一旦形成,将会在相当大的程度上促进其他知识的学习。,(2)化学情意类内容的养成策略a.挖掘知识的多重价值策略挖掘知识的多重价值策略要求学习者从观念上认识到科学知识不仅是事实、规则和理论的体系,任何知识都是人类探索和研究的结果,其中凝聚着科学家的智慧,体现着科学家的思想、观点和方法。这样的观念表现在行动上就要求在学习每一项具体知识之前,都要有意识地从知识本身、知识的形成过程以及知识背后蕴含的思想观点几个角度进行分析,确定出不同领域的学习目标,挖掘出知识的情意价值。,b.主动参与策略是指
39、学习者主动地针对学习内容展开探究活动,积极参与到学习活动中来,通过发现问题、提出假设、设计方案、收集证据、分析处理证据、获得结论等实践过程,获得对问题的理解和价值体验的一种学习策略。强调学习者的全身心投入,鼓励学习者深入探究的过程。在获得知识结论的同时,经历类似于科学家探究知识的过程,体验探究过程所蕴含的科学态度和科学精神,感受化学对社会的作用,从而孕育出科学的情感态度与价值观。,c.合作交流策略合作交流策略是指学习者采取分工合作的方式参与探究活动,相互交流自己的进展,并针对各自的观点展开讨论,通过集体的努力,获得问题解决和情感发展的一种策略。,6.化学问题解决的策略教学实践表明,部分学生独立
40、解决化学问题的能力并不令人满意,主要表现在以下几个方面:同一类型的问题,即使是接触过多次,稍做变换,却不知如何解决;看到问题,尤其是不熟悉的问题,不知从哪下手;解决问题时多次出现同样的错误;还有部分学生,单独每一部分内容都学得不错,但在综合性的考试中却难以胜任研究表明,这些现象在很大程度上并不是因为学生学科知识的缺乏,而是因为没有真正掌握解决问题的策略。,(1)化学问题解决的心理机制现代心理学研究表明,一个问题包括三个基本成分:给定:一组已知的关于问题条件的描述,即问题的起始状态;目标:关于构成问题结论的描述,即问题要求的答案或目标状态;障碍:正确的解决方法不是显而易见的,必须间接通过一定的思
41、维活动才能找到答案,达到目标状态。学生在解决化学问题时,既要分析题目中给出的信息,又要从头脑中检索提取解题所需要的信息,不断寻找已知和未知之间的联系,从而确定解题的有效策略。,案例:研究发现,一只飞蛾每小时吸入50cm3氧气。假设能源物质为糖,则飞蛾每小时至少从花粉中吸收的糖是多少克? 问题陈述的信息 飞蛾每小时利用50cm3氧气 糖是能源物质 从记忆中提取的信息 室温室压下,1mol氧气体积是24*103cm3. 糖被氧化释放能量,方程式:CnH2nOn+nO2=nCO2+nH2O。 糖的相对分子质量是n*30.推导出的信息 飞蛾每小时利用50/24*10-3mol氧气. n mol氧气可氧
42、化n*30g糖;即1mol氧气可氧化30g糖。 飞蛾每小时利用50/24*10-3*30g糖。,S,F,G,A,C,D,E,B,A,C,B,D,E,F,G,S,a.类比策略类比策略是指设法将新问题转化为与已有知识经验中相似的问题(原型),通过比较在二者之间建立联系,从而利用已有问题的解决方法来解决新问题的一种策略。利用类比策略首先需要对问题进行转换,去粗取精,抓住其主要特征,忽略其无关或次要特征,以突破问题间表层关系,找出新旧问题在深层关系上的相似性,进行类比。,b.分解策略分解策略是指按照一定的原则将问题分解为一系列相互联系、具有一定层次结构的具体问题,即将问题的目标状态分解为几个次一级的子
43、目标,尽量不要一次处理太多的信息,通过子目标的实现使问题获得解决的一种策略。案例:如何在实验室制取少量的KCl溶液?,如何在实验室制取少量KCl溶液,化合,分解,置换,复分解,2K+Cl2=2KCl,2KClO3 2KCl+3O2,MnO2,K+NaCl=Na+KCl,2KBr+Cl2=2KCl+Br2,KOH+HCl=KCl+H2O,BaCl2+K2CO3=2KCl+BaCO3,用K粒在Cl2中燃烧(繁,贵),加热后溶于水,过滤(繁,不纯),蒸汽中反应(繁,杂),通Cl2于KBr溶液萃取(繁),中和滴定(易,纯),反应后过滤(繁,不纯),c.逆推策略案例:有一在空气中暴露过的氢氧化钾,经分析
44、测知内含H207.10%、K2CO32.90%及KOH90.0%。若取此样品m g加入100ml浓度为1.00mol/L的H2SO4中,过量的酸再用1.00mol/LKOH溶液回滴至完全反应。然后将此溶液蒸干,可得固体多少克?本题属于化学计算题。若从已知信息出发按部就班,由于涉及反应较多,数据较多,推理和计算过程比较繁琐:步骤1:计算m g样品中K2CO3和KOH的物质的量;步骤2:计算上述反应中生成的K2SO4的物质的量,以及反应消耗的H2SO4的物质的量;步骤3:计算剩余的硫酸与KOH反应生成的K2SO4的物质的量;步骤4:将两次得到的K2SO4的质量相加,即是最后所得固体的质量。此题若采
45、用逆推法,抓住最后的固体产物是K2SO4,而所有的K2SO4都来自于H2SO4,即可一步到位:K2SO4的物质的量应等于H2SO4的物质的量。,d.探究策略探究策略是指通过对问题的分析,先提出对问题的假设,即对问题的一种推测性论断和假定性解释,然后设法收集能够证实假设的证据,通过对收集到的证据进行抽象概括确定问题的答案,从而达到问题目标状态的一种策略。案例:已知乙醇的化学式是C2H6O,试推断乙醇分子的结构。要解决这个问题,就需要运用探究策略。首先,根据给出的乙醇的化学式,引导学生联想已经学过的乙烷(C2H6)的结构式,推测出乙醇可能具有的结构式,即提出假设;然后根据乙醇能够和金属钠发生反应产
46、生氢气这一实验事实,引导学生对假设进行推论,即具有不同结构的乙醇与足量的金属钠反应分别能产生多少氢气;最后根据获得的实验事实,验证假设,从而获得结论。,6.元认知策略学习活动不仅仅包括对所学内容的识别、加工和整理等过程,而且也包括对该过程的积极监控与调节,也就是元认知活动。元认知是美国心理学家弗拉维尔在20世纪70年代提出的概念,是指个体对其认知加工过程的自我觉察、自我评价、自我调节,它是以认知过程和认知结果为对象,以对认知活动的调节和监控为外在表现的认知,即对认知的认知。元认知本身是一种高级的认知策略,它对一般认知策略具有统摄控制作用,在学习活动中发挥着举足轻重的作用。元认知是由元认知知识、
47、元认知体验和元认知监控三部分组成的。,在化学教学中培养学生的元认知策略,首先要创设一种能促进学生自主学习的良好氛围,充分发挥学生学习的积极主动性,让学生自己规划学习的进程,自己去提出问题、分析问题和解决问题,在这个积极主动的学习过程中去学会自我观察、自我监控和掌握调节。被动地机械学习是不可能有效培养学生的元认知策略的。在教学中培养学生的元认知策略,还要重视引导学生不断地对学习活动进行自我反思、自我解悟,强化学生的反省认知意识。教师要结合新知识的学习或解决化学问题的过程,指导学生对自己的学习过程进行回顾,想一想自己是如何一步一步获得知识的?采取了哪些有效的策略和方法?碰到了哪些问题和困难?通过什么方式克服了困难?是否还有更好的途径?通过这种自我反思过程,使学生不断产生反省的认知体验,这样既优化了认知策略,又培养了学生的元认知能力,作业:1.以金属钠与水反应为例,说明如何运用多种感官协同记忆策略学习金属钠的化学性质。2.选择中学教材中的某一概念,如“电解质”、“氧化还原反应”“化学键”等制作概念图。说明:以上作业以书面作业形式下次课前上交,计入平时成绩。,