依据学生认知结构特点设计教学---从初中化学谈起

发表时间:2020/12/9   来源:《教育学文摘》2020年25期   作者:王春歌
[导读] 义务教育阶段化学课程改革强调提升学生的科学素养
        王春歌
        (贵州省农业科学院附属中学  贵阳  550006)
        摘 要  义务教育阶段化学课程改革强调提升学生的科学素养,关注学生的学习过程,关注学生作为“整体的人”的发展。奥苏伯尔的教学原则是“根据学生原有知识状况进行教学”,从学生的实际出发,正确认识学习者的认知特点、认知规律,为学习者 “量身定做”教学设计,从而促进学生的全面发展、提高教学质量,同时也达到了教学相长的目的。
        关键词 有意义学习;认知结构;教学设计
        
        认知心理学派大卫·奥苏伯尔(David Ausubel)有意义学习理论[1]认为:以符号为代表的新观念与学习者认知结构中原有的适当观念建立起非人为的和实质性的联系过程,是原有观念对新观念加以同化的过程。学生进入初中后,便同时进入了人生的青春期,他们面临着人格塑造的“第二次诞生”,错综交织的矛盾和激烈振荡的内心世界,使他们产生了诸多不同于以往的显著特点。
        初中学生正处于个体身心加速发展的第二高峰期,生理的发展为其认知的发展提供了重要的物质基础。所以整个中学时期学生的认知发展都处于迅速上升阶段。新的认知结构的出现使得中学生能熟练地运用假设、抽象概念、逻辑推理等手段解决问题。在该阶段,学生认知的特点[2]是思维的抽象逻辑性占主要优势,但还属于经验型的逻辑思维阶段,在一定程度上还需要感性经验的直接支持。所以对于化学这门新学科[3]的学习,学生参与度的提升必不可少,如教师的演示实验和学生实验,这都有助于学生在感性经验的基础上发展逻辑思维。
        初中学生在认知发展上处于一种既懂事又不完全清楚的状态中,即各种认知过程都在发展而又都发展的不完善。因而在教学中我们可向他们提出具体的、可行的要求,如实验“水的蒸发”中,让学生描述观察的现象。由于他们已能理解一些抽象的概念,因此对他们的教育内容可以具有一定的理论性、抽象性,如化学中常见的酸HCl、H2SO4等呈酸性是因为都能电离出H+。因此,认识初中生的群体性特点及认知规律,这对教师设计教学、在实践中运用教学规律具有积极的指导意义[4]。
        在化学学科教学中,针对学生的认知特点、更好地发挥学生的主体作用,可以采用如下几种教学策略[5]:
        其一用宏观的事实说明微观的道理。在化学中微观粒子一直是教学的重难点,微粒观[6]的建立是化学作为一门学科建立的重要理论基础和标志,学好微粒观有利于学生从本质上认识物质的性质和物质的变化规律。因为肉眼不能直接观察微观粒子,所以这个学习过程既对学生思维能力提出了更高的要求,它需要学生发挥想象力去推测和理解微观粒子的性质。在讲授这一知识点时可借鉴将原子结构类比太阳系,原子核类比太阳、核外电子类比八大行星,这可促使学生形象地理解电子绕核运转情况,而运用行星运转轨道来讲授电子层、核外电子排布规律,虽然对电子运动特点描述不够精确,但更容易被学生接受和理解,也为后期学习物质化学性质、元素化合价打下良好的认识基础。学生从宏观事实去认知物质的微观世界,进而更好的掌握微粒观。
        其二用已知的事实说明未知的道理。

以学生已有的知识经验为基础体系或模型工具,让其不断的“生长”“发展”“广泛联系”,构建出未知的知识,是温故知新的过程,是知识构建的过程。教师在讲授二氧化碳与氢氧化钙反应时,通常采用演示实验,学生借助现象来记忆方程式。但使其充分理解内在反应原理仍很困难,如若先创设教学情境[7]:现实生活中,人们装修房屋时墙面粉刷石灰浆之后会有“出汗”、会变“硬”的现象,进而引出化学反应这一事实,再辅之以演示实验,学生会更易接受。从学生身边现象入手,讲解未知的新知识,利用原有动机的迁移,使学生产生学习兴趣的需要,这也是培养学习动机的有效手段。
        其三用具体的事实说明抽象的道理。即构建认知结构是从现象到本质、由个性到共性的过程。化学酸碱盐[8]的学习是整个初中化学的核心知识,内容多而杂,学生易混淆。在讲解盐的化学性质时以白色沉淀氯化银为例,教师演示实验[9]可以这样设计:向盛有同样硝酸银溶液的三支试管中分别滴加氯化钠、稀盐酸、氯化钡溶液,学生对现象的共性进行思考,然后抽取本质原因,得出氯离子和银离子结合生成氯化银沉淀,同时创设有思维容量的问题情景:该反应的本质原因应用有哪些?这样学生不仅理解了反应的本质,还掌握了氯离子和银离子的相互鉴别及离子共存问题。这个过程需要学生有敏锐的洞察力、灵活的思维力和归纳总结力,同时也拓展了学生的思维容量,形成缜密的化学思维[10]。
        用简单的事实说明复杂的道理。知识的传输应由易到难、由浅入深、循序渐进的过程。学生在不知不觉间从容易的知识过渡到复杂的道理,会对学习产生满足感、成就感。如影响气体溶解度的因素这一知识点,人教版化学下册第38页有一段文字说明,教师只单纯解读会使学生难以理解。若从学生熟悉的“烧开水” 现象去入手,学生就轻易理解温度升高,气体的溶解度降低。
        教师应注意从学生已有的知识经验出发,在日常教学中创设真实而有意义的学习情境,让学生逐步学会在真实情境中运用化学知识,分析和解决一些实际问题,并体会其学习化学知识的社会价值。
        学生的认知水平有三个层次,从低到高为图像、动作和符号(语言、文字),学生新知识的学习就是其认知结构不断打破、改变、构建[11]的一种动态过程。整个中学时期认知发展都处于迅速上升阶段,随着认知结构的构建,认知水平也逐步提升。所以教师的教学应符合学生的实际需求和认知规律,合理地设计教学策略,以达到高效的教学效果。
参考文献

[1] 马磊.“有意义接受学习理论”在化学教学中的应用[J].中国西部科技,2010(05):98-101.
[2] 付国富,王成义.初中生认知风格特点、多媒体材料呈现方式对成绩的影响研究综述[J]. 社会心理科学.2006(03):63-66
[3] 翟修华.化学学科特点与化学三重表征教学[J].考试周刊,2015(95):139.
[4] 郭艺如.认知心理学对初中生学习化学的指导[J].读书文摘:青年版.2015:160-161
[5] 任宝华.新版课程标准解析与教学指导.初中化学[M].1 版.北京:北京师范大学出版社,2012:3-15
[6] 王荣桥.初中化学微粒观建构的有效策略[J].化学教学,2019,383(02):33-37
[7] 陆建军,赵铭,赵华.化学课堂教学情境创设的误区及改进策略[J].化学教育,2014,35 (9):9-12
[8] 韦志仁.初中化学酸碱盐教学刍议[J].基础教育研究,2017(8),76-79
[9] 李兴恩.如何提高化学演示实验的直观性[J]. 现代教育,2015,04:89
[10] 陆军.化学思维及其能力培养[J]. 中小学教师培训.2018 (06):65-69
[11] 焦秋生.认知结构的表征与建构[J].山东师范大学报(人文社会科学版),2006,49(6):108-112
[12] 马永平."论化学教学原则[J]. 化学教育,2014,35(11):7-13
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