基于认知同化理论的教学设计

认知同化理论是美国现代著名认知心理学家奥苏贝尔提出来的一种学习理论，该理论阐述了学校课堂情境中学生学习的规律。奥苏贝尔从学生学习的方式上将学习分为接受学习与发现学习；从学习的内容上又将学习分为有意义学习和机械学习。他认为学校中的学习最主要的应该是有意义的接受学习，有意义学习的过程就是原有观念对新观念加以同化的过程，即把新信息纳入到原有的认知结构中去，用原有的知识来解释新知识，或者以新知识充实、改组原有的认知结构。

物质的量是中学化学中的核心概念。以物质的量为核心的基本概念构成了定量计算的基础，贯穿高中化学学习始终。通过

对《物质的量的单位――摩尔》

的学习，可使学生体验到定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用，使学生对化学反应的认识从初中的物质变化、质量守恒上升到对数量的认识。但微观粒子用肉眼是观察不到的，十分抽象。对高一新生而言，他们的抽象思维能力还不是特别发达，再加上本节内容概念多、关系式多，这些都构成了学生的学习障碍。为了促进学生对“

物质的量”概念的理解，进行了如下的教学设计。

一、加强教学与生活的联系，激发学生有意义学习的心向

奥苏贝尔认为，动机的作用与相对重要性，取决于学习的类型和学生的发展水平。学生的认知学习是受内部和外部动机影响的，而动机本身既受认知学习结果的影响，又受身心发展和社会文化诸因素的影响。教师的教学艺术在于如何认识、控制和调节这些因素，使学生始终充满学习的动机。在教学过程中，既要充分挖掘知识本身的认知功能，满足学生的求知需求，更应注重教学与生活的联系，以学生熟悉的生活情节和感性认识为基础，不断创设认知冲突，提高学生学习的内部动机。如为了说明摩尔这个概念的使用规范，我用生活中的长度单位做类比，指明我们不能说“氢气的摩尔数是5”就像我们不能说“这张桌子的米数是5”一样。为了帮助学生理解摩尔的规定性，我通过播放一段视频来吸引学生的注意力，同时引起学生在方法论上的思考。为了说明阿伏伽德罗常数是一个非常大的数，只能适用于微观粒子，不能用来描述宏观的物质，我举了以下例子：如果把

6.02×1023个直径为2.5cm的硬币排成一行，可以来回于地球与太阳之间240.8亿次；如果把6.02×1023粒米给全球60亿人吃，每人每天吃一斤，要吃14万年。

二、设计先行组织者，唤醒学生原有的认知结构

奥苏贝尔认为，学生能否习得新信息，主要取决于他们认知结构中已有的观念，要促进新知识的学习，首先要增强学生认知结构中与新知识有关的观念。在环节一的新课导入阶段，我设置了四个问题情境，以唤醒学生原有的认知结构。用学生知道的“千克作单位，对应的物理量是质量”“米作单位，对应的物理量是长度”作为先行组织者，为学生同化“摩尔作单位，物质的量是物理量”提供认知固定点。用测化学课本一张纸的厚度来说明微小物质的计量方法，用1滴水所含的分子数之多来说明引入一个新的计量单位的必要性，用箱、打、双来类比摩尔就是一个单位。

在《物质的量的单位――摩尔》的教学中，可直接告诉学生用摩尔做单位计量微观粒子时应注意的事项。接下来引导学生思考，一盒铅笔有12支，一盒别针有100枚，1摩尔粒子集体所含的粒子数为多少呢？为避免学生机械学习，我在这里设置了一个比较性组织者，介绍保存在法国计量局的千克原器，是质量的一个单位1kg，它是人们为了使用、计算的方便而人为主观规定的，这样学生可以顺利完成“摩尔的规定”的同化过程。

三、创设问题情境，自主建构知识

本节内容学习的另一个难点就是关系式多，学生普遍感到公式难记。为了减少学生的机械记忆，变接受学习为发现学习，使学生直接参与到知识的形成过程，了解公式的来龙去脉，增强记忆的牢固性，便于学生提取信息，我通过创设问题情境，设计了一组简单的计算题：1molH含有NA个H，则2molH含有2×NA个H，amolH含有a×NA个H，引导学生运用归纳法自己找出物质的量、微粒数目、阿伏加德罗常数之间的换算关系。这样，通过学生自己发现的知识，记忆会非常牢固。由于本节教学内容的重点在计算，因此，我设计了两组例题，提醒学生注意解题规范和微观粒子组成的层次性。

在摩尔质量的教学环节，为了促进学生认识的发展，使学生体验科学研究的方法之一，即收集数据――发现规律――提出假设――理论证明，我设计了一个小组活动，通过提供数据让学生分别计算1mol不同物质的质量，再分别与相对原子质量、相对分子质量对比，发现规律，然后让学生证明1mol原子的质量以克为单位时，在数值上等于相对原子质量。

物质的质量、物质的量、摩尔质量之间的换算关系则采用演绎的方法，由学生根据摩尔质量的定义自行推导得出。然后通过一组练习来加深对概念的理解，巩固知识。

人类认知发展的规律，是从感性认识上升到理性认识。如果没有感性认识做基础，理性认识就会有偏差或模糊不清。为了让学生理解物质的量是联系物质宏观质量和微观粒子数的桥梁，我提供了一道计算题，通过质量与粒子数的换算，帮助学生建立感性认识，从而更深刻地理解物质的量的桥梁意义。

四、精选练习，加强对概念的辨析

认知同化理论认为，原有概念与新学习的概念的区别程度，是影响意义学习和记忆保持的重要变量。教学要防止新旧概念的混淆，使新概念能够作为独立的实体保持下来。在物质的量和摩尔的概念教学环节，为了加强对概念的辨析，提高概念掌握的牢固程度，我设置了如下一组判断题：（1）摩尔是七个物理量之一。（2）摩尔是物质的质量单位。（3）氢气的量为1摩尔。（4）氢气的摩尔数是5。

为了让学生更好地掌握摩尔质量的概念，我设计了如下表格，引导学生分别从单位和数值两个角度对相对原子（分子）质量、1mol物质的质量、摩尔质量三个概念进行了辨析。

总之，本节课我以认知同化理论为指导，试图通过提供一些内容作为组织者，为学生建构新知识提供固定点，通过知识迁移的方式进行教学，同时注意归纳法和演绎法在教学过程中的应用，以期在认识论与方法论两个层面上达成学生认知结构的变化，实现有意义的学习。

参考文献

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