化學教學內(nèi)容目標研究論文

時間:2022-09-10 02:46:00

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化學教學內(nèi)容目標研究論文

摘要:過程目標與內(nèi)容目標是教學目標的兩個方面,因此在教學中應(yīng)將兩者結(jié)合起來。有三種最基本的融合策略,即“探究—建構(gòu)”策略、“信息加工—建構(gòu)”策略和“接受—建構(gòu)”策略。我們分析了每種策略的理論基礎(chǔ),建立了每種策略的教學過程模型,并用實例說明了每種策略的具體實施過程。從研究中得到的啟示是:(1)化學教學應(yīng)把學習的過程與內(nèi)容相統(tǒng)一,以更全面地實現(xiàn)化學教學目標;(2)化學知識的意義是在一定過程中建構(gòu)的,且建構(gòu)的途徑具有多樣性;(3)教學前要注意分析學生已有的化學知識基礎(chǔ),以確定適當?shù)幕瘜W教學起點;(4)應(yīng)根據(jù)內(nèi)容的特點、學校設(shè)備條件等因素綜合考慮,選擇合適的融合策略。

關(guān)鍵詞:化學教學;內(nèi)容目標;過程目標;融合;策略

新一輪課程改革努力凸顯以學生的發(fā)展為本的課程理念,然而在把科學探究作為改革教學方式的突破口的實踐中,人們發(fā)現(xiàn)自主探究雖有利于調(diào)動學生學習的主動性和積極性,活躍課堂氣氛,但學生對知識的掌握并未達到預定的效果。針對這種情況,我國化學課程與教學論專家劉知新先生早就強調(diào)過“應(yīng)刻意追求內(nèi)容目標與過程目標的融合統(tǒng)一”,[1]并認為是“當今課改應(yīng)予特別關(guān)注的問題”。[2]但關(guān)于內(nèi)容與過程如何在化學教學中有機結(jié)合的專題研究尚不多見。因此,探討內(nèi)容目標與過程目標在化學教學中的融合策略具有現(xiàn)實需要。

一、弄清幾組概念的含義

(一)內(nèi)容目標與過程目標及其關(guān)系

所謂化學內(nèi)容目標,是指化學課程標準中所規(guī)定的化學知識、技能的內(nèi)容及其相應(yīng)的行為或心智方面的要求。具體來說,就是化學課程標準中要求學生學習的化學事實、概念、術(shù)語、原理、規(guī)律和化學實驗技能、計算技能等,以及在心智或行為上對它們所要達到的水平層次的要求。

所謂化學過程目標,是指對學生在學習中關(guān)于獲取化學知識的智力活動程序與采用的方式、方法、手段和策略的了解程度所作的要求和規(guī)定。這里所指的過程包括實驗、觀察、測定、分類、分析和解釋數(shù)據(jù)與資料、預測、建立假設(shè)、推理、驗證等。現(xiàn)代教學十分強調(diào)學生對學習過程的了解,這既是人們對學習過程認識深化的體現(xiàn),也是響應(yīng)科技發(fā)展、知識經(jīng)濟時代到來所作出的必然抉擇。21世紀是科技創(chuàng)新和應(yīng)用的世紀,它要求人們具有知識創(chuàng)新能力,能把知識轉(zhuǎn)化為技術(shù)而服務(wù)于這個不斷變革的社會,推進社會的進步。讓學生主動參與、體驗化學知識技能的獲得過程,了解獲取化學知識技能的方法,是落實化學過程目標的必經(jīng)之路,也是培養(yǎng)學生化學知識創(chuàng)新意識和能力的重要途徑。因此,實現(xiàn)化學過程目標應(yīng)該成為化學教學的重要目標。

化學內(nèi)容目標與化學過程目標是化學教學目標統(tǒng)一體中的兩個方面,兩者具有密切關(guān)系。首先,化學內(nèi)容目標是化學過程目標的基礎(chǔ)和依托。因為任何過程都要通過一定的內(nèi)容加以表現(xiàn),都要以內(nèi)容作為自己的載體,它不可能脫離一定內(nèi)容而存在,只有與一定的內(nèi)容聯(lián)系起來,才可被理解,才有意義。其次,化學過程目標是實現(xiàn)化學內(nèi)容目標的中介。一定的化學知識內(nèi)容總是通過某種探究或?qū)W習過程而獲得的,過程是為內(nèi)容服務(wù)的,且過程不同,探究或?qū)W習的效果或結(jié)果也往往不同??梢?,強調(diào)學習過程與學習內(nèi)容在化學教學中的統(tǒng)一,是對它們之間關(guān)系的正確認識的體現(xiàn)。

(二)建構(gòu)與意義建構(gòu)

建構(gòu)與意義建構(gòu)是現(xiàn)代認知心理學的兩個重要概念,充分理解這兩個概念的含義,有助于我們更好地把握學習的實質(zhì),更有目的地把化學學習過程與學習內(nèi)容在教學中統(tǒng)一起來。

所謂建構(gòu),是指“學習者通過新、舊知識經(jīng)驗之間的反復、雙向的相互作用,形成和調(diào)整自己的經(jīng)驗結(jié)構(gòu)?!鼻以诮?gòu)過程中,“學習者對當前信息的理解是以原有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ),但又不是簡單地提取和套用原有的知識經(jīng)驗,而是要依據(jù)新經(jīng)驗對原有經(jīng)驗本身作出某種調(diào)整和改造?!盵3]可見,建構(gòu)意味著新、舊知識經(jīng)驗的相互作用以及在作用中的變化,變化意味著學習的發(fā)生,其中包含著過程和結(jié)果的統(tǒng)一。

所謂意義建構(gòu),是指學習者通過新、舊知識經(jīng)驗之間的反復、雙向的相互作用,從而“達到對該知識所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與他事物之間聯(lián)系的深刻理解。”[4]要實現(xiàn)對化學知識的意義的建構(gòu),學習者應(yīng)遵循科學的學習程序,應(yīng)用科學的學習方法,積極主動地開展思維活動,建立化學事物及其現(xiàn)象之間的聯(lián)系,理解化學事物及其現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,達到對化學事物的認識,獲得有關(guān)的化學知識。

在現(xiàn)代認知心理學家看來,知識并不是對現(xiàn)實的準確表征,而是對事物的一種解釋或假說。學習實質(zhì)上就是學習者對事物意義的主動建構(gòu),即學習者從自己原有的知識經(jīng)驗出發(fā)對事物反映的性質(zhì)、規(guī)律和事物之間的聯(lián)系作出一種解釋或假設(shè),提出自己的看法。因此,不同的人對同一事物的認識可能是各不相同的,討論、交流是達到共識的有效途徑,教師應(yīng)引導與促使學生共同討論、相互交流,使學生在討論、交流中獲得對化學事實、現(xiàn)象及其本質(zhì)和規(guī)律更深刻而全面的認識。

二、內(nèi)容目標與過程目標融合的策略

(一)“探究—建構(gòu)”策略

所謂“探究—建構(gòu)”策略,是指教師針對化學學習內(nèi)容,通過引導學生主動地發(fā)現(xiàn)與確定問題、提出假設(shè)、設(shè)計方案、收集證據(jù)、分析證據(jù)并得出結(jié)論等探究活動,使學生既獲得對化學事物本質(zhì)、規(guī)律的認識又體驗化學知識探究過程的一種教學策略。這種內(nèi)容與過程相結(jié)合的策略的理論基礎(chǔ)是鮑勃·郭溫(D.B.Gowin)發(fā)明的V形層級圖。

鮑勃·郭溫為解決探究必需的概念框架與知識建構(gòu)相關(guān)的具體程序活動和方法之間的關(guān)系,發(fā)明了如圖1所示的V形層級圖。[5]

V形層級圖表明了與知識建構(gòu)相關(guān)的12種變化的認識論要素,描述了建立在科學探究過程基礎(chǔ)上的知識建構(gòu)過程中所涉及的方法和要素之間的關(guān)系,揭示了知識的建構(gòu)過程:圍繞焦點問題,借助右側(cè)所列的行動程序(過程要素,即記錄、轉(zhuǎn)換、解釋、評價等)實現(xiàn)左側(cè)所列的思維活動結(jié)果(結(jié)果要素,即概念、想法、原則、理論等)。可見,它是學習過程與學習結(jié)果的統(tǒng)一模型,能夠指導教師從內(nèi)容與過程相統(tǒng)一的角度去設(shè)計和實施化學教學。

基于V形層級圖,我們提出了如圖2所示的“探究—建構(gòu)”策略教學過程模型。

例如,人教版《義務(wù)教育課程標準實驗教科書·化學》(九年級)關(guān)于“質(zhì)量守恒定律”的意義,就是采用探究方式來建構(gòu)的。[6]教學的基本過程可概括為以下幾方面。

(1)確定焦點問題:化學反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量之間有什么關(guān)系?

(2)圍繞焦點問題共同開展探究活動:學生討論并提出假設(shè):反應(yīng)前后總質(zhì)量相等或不相等—→根據(jù)假設(shè)設(shè)計和開展實驗:分別測定白磷在密閉錐形瓶中燃燒前后和鐵釘跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后的質(zhì)量—→觀察實驗現(xiàn)象和天平平衡情況,記錄反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)據(jù)—→實驗結(jié)果表格化處理—→分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論:化學反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量相等。

(3)引導學生對探究過程和結(jié)果作出價值判斷:如假設(shè)提出和實驗設(shè)計的合理性,現(xiàn)象觀察與數(shù)據(jù)記錄的準確性,結(jié)論提出的邏輯性等。

(4)引導學生明確所得出的概念或規(guī)律:參加化學反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,這個規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。

(5)引導學生建立與已有知識的聯(lián)系,加深對概念或規(guī)律的理解,分析和解釋蠟燭燃燒后質(zhì)量減輕、鎂帶燃燒后質(zhì)量增加的原因。

(6)引導學生闡述理由并形成理論:化學反應(yīng)過程是構(gòu)成反應(yīng)物的原子重新組合的過程,且在此過程中,原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量都不變,因此,化學變化前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等。最后總結(jié):質(zhì)量守恒定律是化學變化中的一條基本規(guī)律,一切化學變化都遵循這一定律。

(二)“信息加工—建構(gòu)”策略

所謂“信息加工—建構(gòu)”策略,是指按照信息加工的基本過程──注意刺激、刺激編碼、信息的貯存與提取來設(shè)計化學教學過程,使學生在體驗信息加工的過程中獲得對化學知識意義的理解的一種教學策略。這種融合策略的理論基礎(chǔ)是信息加工學習理論。

許多認知心理學家認為,人類的學習過程是一個信息加工過程。在這個過程中,學習者首先在環(huán)境刺激的作用下從外界有選擇地知覺新信息,這些感官收錄的信息包括課本提供的實例或說明材料、有關(guān)的化學實驗及其現(xiàn)象、日常生活的所見所聞、教師的講解等;接著聯(lián)系長時記憶中相關(guān)的化學知識,主動地對新信息進行分析綜合、抽象概括等思維活動,建構(gòu)與生成新信息的意義(即把握新信息的本質(zhì)或規(guī)律),新生成的意義應(yīng)用于解決實際問題,或經(jīng)過歸類進入長時記憶并形成新的知識體系,以備后用。因此,運用學習的信息加工過程開展教學的過程可歸納為如圖3所示。

例如,用信息加工方式建構(gòu)“加熱KMnO4制取氧氣的反應(yīng)裝置的特點”的教學過程如下。

(1)創(chuàng)設(shè)情景,引發(fā)環(huán)境刺激。教師正在演示實驗室用加熱KMnO4制取氧氣的方法,在引導學生觀察實驗裝置的特點時,教師突然提出了這樣一個問題:盛裝KMnO4的試管的管口為什么要稍微向下傾斜?

(2)實驗、觀察,感官收錄信息。教師要求學生仔細觀察試管口處出現(xiàn)的現(xiàn)象:有水霧或水滴出現(xiàn)。

(3)提取原有化學知識經(jīng)驗,理解事物及其現(xiàn)象的本質(zhì)。教師引導學生回憶有關(guān)的生活經(jīng)驗:固體物質(zhì)都具有一定程度的吸濕性,熱玻璃遇冷水易破裂等。學生由此理解了加熱KMnO4固體的試管口要稍微向下傾斜的原因:若管口朝上,冷凝的水珠會倒流于試管灼熱處,造成試管破裂,從而認識了這樣做的必要性。

(4)將新知識納入已有知識結(jié)構(gòu)的適當位置,并應(yīng)用于新情景中。教師要求學生解決加熱分解堿式碳酸銅的儀器裝配問題等。

(三)“接受—建構(gòu)”策略

所謂“接受—建構(gòu)”策略,是指教師通過講解或啟發(fā)誘導,使學生建立起以定論形式呈現(xiàn)的化學新知識與原有化學知識的聯(lián)系,從而理解新知識的意義的一種教學策略。此策略是奧蘇貝爾的認知同化學習理論的具體應(yīng)用。

奧蘇貝爾認為,影響學習的最重要的因素是學生已知的內(nèi)容。有意義學習的本質(zhì)就是學生把新知識與認知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)知識建立起非人為的、實質(zhì)的聯(lián)系,從而理解新知識的意義。因此,要實現(xiàn)有意義化學學習,教師不但要激發(fā)學生有意義學習的心向,即激發(fā)學生把要學的化學知識與學生已有的化學知識之間建立聯(lián)系的傾向,而且要在學習新化學知識之前激活學生認知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)化學知識,或提供給學生一些必要的與要學的化學知識有內(nèi)在聯(lián)系的引導性材料──先行組織者,例如,學習前的引導性材料,學習過程中的信息提示,一段有關(guān)的生活背景知識,一幅反映化學事實及其現(xiàn)象的插圖或表格,一則生動的化學實驗,一個富有啟發(fā)性的化學問題等,它可以在原有相關(guān)的化學知識與要學的化學知識之間起“橋梁”作用,能夠幫助學生在分析、比較、歸納、推理等思維活動中建立起新、舊化學知識之間的非人為的、實質(zhì)性的聯(lián)系,促進學生對新知識的本質(zhì)或規(guī)律的認識和關(guān)系的把握,建構(gòu)新知識的意義。這種教學的基本過程可表示為如圖4所示。

例如,在人教版《義務(wù)教育課程標準實驗教科書·化學》(九年級)中,關(guān)于元素分類概念的“接受—建構(gòu)”教學過程可概括如下。[6]

(1)呈現(xiàn)先行組織者。教師引導學生回憶元素的概念。

(2)呈現(xiàn)學習材料。教師出示常見元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖掛圖或投影,并強調(diào)學習的目的:了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系,建構(gòu)元素分類的概念。

(3)引導學生分析、討論。①元素的原子最外層電子數(shù)的特點:有些元素,像鈉、鎂、鋁等,原子最外層電子數(shù)較少,為1~3個;有些元素,像磷、硫、氯等,原子最外層電子數(shù)較多,為4~7個;有些元素,像氖、氬等,原子最外層電子數(shù)為8。②原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系:原子最外層電子數(shù)較少的元素,反應(yīng)中容易失去電子,表現(xiàn)金屬性,為金屬元素,如鈉、鎂等;原子最外層電子數(shù)較多的元素,反應(yīng)中容易獲得電子,表現(xiàn)非金屬性,為非金屬元素,如氧、硫、氯等;原子最外層電子數(shù)為8的元素,反應(yīng)中難以得到或失去電子,表現(xiàn)“化學惰性”,為稀有氣體元素,如氖、氬等。

(4)引導學生歸納聯(lián)系,建構(gòu)知識體系。元素性質(zhì)與元素的原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān),根據(jù)元素性質(zhì)的不同,元素可分為三類:金屬元素、非金屬元素和稀有氣體元素。

從上述教學過程可以看出,學生的學習是在學生掌握了元素這個具有更大包容性的上位概念和原子結(jié)構(gòu)知識的基礎(chǔ)上,建立起原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系,從而實現(xiàn)對元素的3個下位概念的意義的建構(gòu),比較好地體現(xiàn)了有意義學習的過程和結(jié)果的統(tǒng)一。

三、幾點啟示

1.化學教學應(yīng)把學習的過程與內(nèi)容相統(tǒng)一,以更全面地實現(xiàn)化學教學目標?;瘜W過程目標與化學內(nèi)容目標是化學教學目標的兩個方面,因此在教學中要堅持兩者的融合統(tǒng)一。既要反對傳統(tǒng)化學教學只重視內(nèi)容的達成而忽視了解達成內(nèi)容的過程,也要反對以往發(fā)現(xiàn)教學和探究教學只重過程而輕結(jié)果的傾向。只有過程與內(nèi)容在化學教學中統(tǒng)一起來,才能更好地實現(xiàn)化學教學目標。

2.化學知識的意義是在一定過程中建構(gòu)的,建構(gòu)化學知識的意義的途徑具有多樣性。在大力倡導探究式教學的今天,許多人錯誤地認為探究才能促進學生主動地建構(gòu)知識。實際上,探究式學習或教學只是建構(gòu)知識意義的一條重要途徑,不是唯一的途徑,接受式學習或教學和以信息加工為基礎(chǔ)的教學等,也是學生積極主動地建構(gòu)知識意義的重要途徑和方式。主動建構(gòu)知識意義的關(guān)鍵,在于教學的過程能否促使學生利用認知結(jié)構(gòu)中已有的化學知識經(jīng)驗積極思考,主動把握化學事實及其現(xiàn)象的本質(zhì),建立新、舊化學知識之間的聯(lián)系。

3.要注意分析學生已有的化學知識基礎(chǔ),以確定適當?shù)幕瘜W教學起點。現(xiàn)代認知心理學十分關(guān)注已有知識經(jīng)驗在建構(gòu)新知識的意義中的作用,認為它是學生建構(gòu)新知識意義的前提和基礎(chǔ)。因此,在化學教學設(shè)計時,一定要認真分析學生認知結(jié)構(gòu)中與新知識相關(guān)的化學知識經(jīng)驗,以確定適當?shù)幕瘜W教學起點,促進學生更好地建構(gòu)新化學知識的意義。

4.應(yīng)綜合考慮化學教學內(nèi)容的特點、學校的設(shè)備條件等因素,選擇切實可行的融合策略。不同的知識應(yīng)采用不同的有效策略去建構(gòu),同一知識也可能采用不同的策略去建構(gòu)。例如,“質(zhì)量守恒定律”的意義,既可以采用“探究—建構(gòu)”策略去獲得,也可以先告知質(zhì)量守恒定律的含義,然后通過分別測定白磷在密閉錐形瓶中燃燒前后和鐵釘跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后的質(zhì)量去驗證這一結(jié)論,再通過分析蠟燭燃燒后質(zhì)量減輕、鎂帶燃燒后質(zhì)量增加的原因,進一步加深對這個定律的理解,最后從原子的角度去認識物質(zhì)反應(yīng)前后總質(zhì)量不變的實質(zhì)。所以,在選用過程與內(nèi)容的融合策略時,應(yīng)根據(jù)教學內(nèi)容的特點、學校的設(shè)備條件、學生的學習風格和教師的教學風格等因素加以綜合考慮,以便更有效、更全面地達到化學教學目標。

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