对应用化学的认识和理解范文

对应用化学的认识和理解篇1

关键词：化学反应原理；教学方式；调查问卷

文章编号：1008-0546（2014）11-0073-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.027

化学反应原理是人类在大量研究化学反应本质的基础上，总结得到的关于化学反应的一般规律，是深刻理解化学反应和规律的基础。我国新课程改革将有关中学阶段的化学反应原理内容，集中编排在《化学反应原理》选修模块中。该模块是为对化学反应原理感兴趣的学生开设的，通过学习，学生可以了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。但由于化学反应原理知识有着复杂性、关联性、多样性和交错性的特点，学生在学习时存在很大的障碍。而许多教学一线的教师，面对《化学反应原理》部分的教学时，也常常出现“教师自认为已经讲的很清楚而学生反复出错”的情况。为此，笔者采用问卷调查、观察等方法，在四月下旬对无锡市青山中学，姜堰中学以及南京市六合中学进行探查，并分析高二和高三两个不同年级学生对化学反应原理模块教学行为的认识，多角度研究了高中化学反应原理的教学方式，为今后根据学生的差异选择恰当的教学方式以促进学生在原理部分的学习提供依据。

一、探查的设计与实施

本研究的问卷调查从教学中常见的教学方式和学生期望的教学方式两个角度切入，分为五个部分：一、调查了学生的基本信息；二、通过表格式的选择，探查了学生对教材中内容的分散、整合的观点，同时也了解了学生对学习内容的增加和删减的建议，总共17题；三、通过选择的形式对学生最推崇的教学行为进行了探查，总共4小题；四、通过表格形式的选择，对学习活动进行了探查，总共12小题；五、通过表格形式的选择，对化学反应原理模块中的各种教学活动进行了探查，总共14小题。本研究所有探查数据均采用SPSS 17.0进行统计处理。

本调查采取随机整群抽样的方法，研究的对象为无锡市、姜堰市以及南京市三所四星级中学的453名学生。之所以选择四星级学校，是因为这类学校选修化学的学生相对较多。本调查针对不同年级学生的认知能力的差别，对上述学校的高二和高三年级学生进行探查。考虑到调查对象应具有一定的化学反应原理模块基础，而高二年级正进行着高中化学反应原理模块的教学，因此在四月下旬进行探查的实施。

二、探查的结果分析

1. 灵活地将学习内容进行分散和整合能促进学生认知发展

教学内容分散和整合的意图，即根据学生的学习需求和认知规律，突破现有教材中的呈现顺序，进行重新组合的过程。问卷中涉及到原电池、电解质、影响化学平衡的因素、平衡常数、金属腐蚀这四个知识点，原有教材中是分散编排的，问其是否可以整合编排。另外涉及到化学平衡移动、pH的计算、勒夏特列原理这三个知识点，原有教材是整合编排的，问其是否可以分散编排。对学生关于学习内容的分散和整合意见的频数进行了统计，统计结果见表2

从数据中可以看出，在高一时已经学习了“原电池”的相关概念，在“化学反应原理”这本书里，又专门讲解“原电池”，88.7%的学生认为这样分散讲解有必要，并认为前面出现的知识是基础，后面出现的知识是前面的深化。11.3%的学生认为整合讲解比较能够促进自己的理解。此外，对于“化学平衡移动”、“pH的计算”和“勒夏特列原理”的讲授顺序，大部分学生赞同对这些内容进行分散讲解。而对于“电解质”、“影响化学平衡因素”、“平衡常数”和“金属腐蚀”的讲授顺序，大部分学生赞同对这些内容进行整合讲解。笔者认为，教学内容需进行灵活地整合和分散，并没有统一的标准，因为教育对象是有差异的。

笔者通过对江苏省特级教师的教学观摩，发现特级教师能够灵活地对化学教学内容进行分散与整合。例如徐宾老师在进行“难溶电解质的溶解平衡”教学时，不但通过实验的方法帮助学生建立了沉淀溶解平衡的概念，而且灵活地将MgCO3Mg（OH）2、Ca（OH）2CaCO3、AgCl溶于氨水、Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液、AgClAgIAg2S、锅炉水垢用Na2CO3溶液预处理等内容加以整合，最后引导学生用平衡移动的观念解决沉淀的生成、溶解和转化问题。

2. 适当拓展增加学习内容能促进学生认知发展

布鲁姆曾说过，“学什么是比怎样学更为重要的问题”。笔者通过下列问卷调查题探查了学生关于学习内容拓展的看法。

化学反应原理部分的学习，你认为最需要增加的是（ ）

A. 实验 B. 应用实例 C.典型例题

D. 教师精彩讲解 E.拓展延伸

统计结果见表3。

从数据可以看出，对于“化学反应原理”的学习，38.6%的学生认为需要增加实验，28.5%的学生认为需要增加应用实例，18.1%的学生认为需要增加典型例题，8.4%的学生认为需要增加拓展延伸，6.4%的学生认为需要增加教师精彩的讲解。在此基础上，笔者进一步对学生关于“沉淀溶解平衡”拓展看法的频数进行了统计，统计结果见表4。

从表4可以看出，对于教师在讲解“沉淀溶解平衡”时应逐步扩展的内容，41.3%的学生认为应拓展该知识点中隐含的问题和具体解决方法，32.7%的学生认为应对知识点进行由浅入深的讲解，25.8%的学生认为应扩展该知识点中隐含的与生产生活相联系的内容，0.2%的学生认为应拓展与该知识点相联系的其他知识。在此基础上，笔者进一步对学生关于“化学反应原理”其它知识拓展看法的频数进行了统计，统计结果见表5。

从表5中可以看出，对于“化学反应原理”模块的具体知识，大多数学生赞成在原有的学习内容基础上进行适当的拓展。关于拓展的内容，学生希望从与生产生活密切联系的部分知识进行拓展。人本主义教学思想关注的不仅是教学中认知的发展，更关注教学中学生情感、兴趣、动机的发展规律，“注重对学生内在心理世界的了解，以顺应学生的兴趣、需要、经验以及个性差异，达到开发学生的潜能、激发起其认知与情感的相互作用，重视创造能力、认知、动机、情感等心理方面对行为的制约作用。”笔者认为，理论来源于实际，并与实际相结合，适当拓展增加学习内容，能提高学生学习化学的兴趣，促进学生的认知发展。

参考文献

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对应用化学的认识和理解篇2

1化学教师课程知识的内涵与结构

1.1教师课程知识的内涵与结构舒尔曼把课程知识描述为教师的“职业工具”[2],意思是指每一学科可用的材料和程序。这是最广泛意义上的课程知识,即为学生设置的全部课程、学习的编程和用来教授每一学科的各种课程资料,以及用来教授课程各方面的材料和资源等。课程论专家古德莱德把课程区分为5个层次[3],认为课程知识既包括“理念的课程”(诸如政府、基金会或特定的专业团体探讨的课程问题、提出的课程变革方向)和“正式的课程”(由教育行政部门规定的课程计划、课程标准和教材),又包括“理解的课程”(学校教师对正式的课程加以解释后所认定的课程)、“运作的课程”(教师在课堂教学中实际执行的课程)和“经验的课程”(学生实际学习或经验的过程)。台湾学者单文经将教师的课程知识分为纵横两面的课程知识[4]。横面的课程知识,是指教师必须了解学生在同一时间内所学习其他各科的内容,以便在教学上做横向的贯通;纵面的课程知识,则是指教师必须了解学生在同一学科的内容上,过去曾经以及未来要学的教材主题及概念,以便在教学上作纵面的衔接。范良火将教师的课程知识分为教材知识(主要是关于教科书)、技术知识(主要是关于多媒体)以及其他教学资源知识(主要是关于教辅材料)等3部分[5]。随着课程概念的不断发展和丰富,课程知识的范围更加广阔,包括课程目标的确定、课程内容的选择和组织、课程实施、课程评价、课程开发和管理等一系列活动。教师课程实践的基本活动是以课程标准为指导,以教科书为内容资源、任务资源和活动资源,结合学生学习需要进行的认知性实践活动。因此,从教师课程实践的基本活动来看,教师课程知识中最为核心的是课程标准知识和教科书知识。

1.2化学教师课程知识的内涵与结构化学教师的课程知识按照其功能可以分为理解性的化学课程知识、实施性的化学课程知识、评价性的化学课程知识。理解性的化学课程知识,主要是指对于化学课程目标、课程结构、课程内容及其基本关系理解的课程知识。实施性的化学课程知识,主要是指依据课程标准确定教学目标,将内容标准的表述性要求转化为学生的学习要求,对教科书进行教学分析,选择课程资源,并在此基础上进行有效教学设计的知识。评价性的课程知识,主要是指依据课程标准对学生的化学学习效果进行评价的知识。化学教师关于化学课程的知识具有年段性、时段性、区域性和发展性。年段性指的是初中化学教师主要关注的是初中化学课程知识,高中化学教师主要关注的是高中化学课程知识。时段性指的是课程标准和教科书在一个时段是相对稳定的,一旦进行课程改革,或进行课程标准调整,或进行教科书变化,教师关于化学课程的知识就必须做出重大调整。区域性指的是在不同地区的学校所选用的教科书版本是不同的,教师的课程知识存在着区域性差异。发展性指的是教师的课程知识是随着教师的教学经验不断发展的,这种发展是永恒的。我国现阶段高中化学教师的课程知识分为3个层次:第一层次,关于化学课程总体目标和宏观课程结构的知识。高中化学课程作为科学学习领域的一个主要科目,是科学教育的重要组成部分。总体目标是从化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观3个维度进一步提高学生的科学素养。高中化学课程由2个必修模块(化学1、化学2)和6个选修模块(化学与生活、化学与技术、物质结构与性质、化学反应原理、有机化学基础、实验化学)构成。第二层次,关于各化学课程模块的目标和教科书基本结构的知识。高中化学必修课程模块是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程,具有在义务教育化学课程基础上进一步发展学生化学素养,同时为每个高中生未来的个人发展奠定良好基础的双重意义。化学必修模块的目标是:认识常见的化学物质,学习重要的化学概念,形成基本的化学观念和科学探究能力,认识化学对人类生活和社会发展的重要作用及其相互关系,进一步提高学生的科学素养。选修课程是在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。选修课程在提高学生科学素养的总目标下各有侧重。如“化学与生活”模块的目标是:了解日常生活中常见物质的性质,探讨生活中常见的化学现象,体会化学对提高生活质量和保护环境的积极作用,形成合理使用化学品的意识,以及运用化学知识解决有关问题的能力。“物质结构与性质”模块的目标是:了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法,研究物质构成的奥秘,认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力。高中化学教科书是按照模块进行编写的。每一模块教科书的结构总体上是与主题相对应的。不同版本的教科书在结构上又有自己的特点。如人教版《化学1》教科书的基本单元是,第一章“从实验学化学”,第二章“化学物质及其变化”,第三章“金属及其化合物”,第四章“非金属及其化合物”。鲁科版《化学1》教科书的基本单元是,第一章“认识化学科学”,第二章“元素与物质世界”,第三章“自然界中的元素”,第四章“元素与材料世界”。第三层次,关于特定化学课题的课程标准要求和教科书组织的知识。课程标准的“内容标准”规定了特定化学课题内容的教学要求,这是确定具体化学学习内容和学习要求的依据。特定课题的教科书组织是依据课程标准将特定课题内容具体化,考虑到学生的一般认知规律,按照认识活动的方式进行编写的。教科书是教师进行教学活动设计的主要资源,包括内容资源、情境资源、任务资源、活动资源、话语资源 和教学表征资源等等。初中化学教师的课程知识分为2个层次:第一层次,关于化学课程目标和教科书基本结构的知识;第二层次,关于特定化学课题的课程标准要求和教科书组织的知识。在化学教师的课程知识结构中,前一层次的课程知识对后一层次的课程知识起着指导定位作用,教师关于特定课题课程标准要求的把握和教科书组织的课程知识直接影响着教师的具体课程实践。

2教师课程知识发展的基本理论

理解性实践是教师课程知识发展的根本途径。首先,理解是教师课程知识发展的基础。教师实施课程的前提是教师对课程的理解。影响教师课程理解的因素主要有3个:(1)教师对化学科学的理解。教师对化学科学的理解影响着教师课程知识的发展。以初中化学课程标准中的5个基本主题为例,化学科学认识的基本问题是“物质及其转化”,因此“身边的化学物质”和“物质的化学变化”就自然成为2个基本的主题。化学科学认识的基本活动是科学探究,因此“科学探究”成为化学课程的重要主题。化学科学认识活动对其基本问题“物质及其转化”的认识有2大基本任务:一是探寻“物质及其转化”的基本规律,一是建构“物质及其转化”的科学理论。从问题性质来说,既要探讨“物质及其转化”有什么规律,又要探讨“物质及其转化”为什么会呈现这样的规律。从方法论上来说,为了对复杂的物质及其转化世界形成有序的认识,化学学科采取了独特的认识视角———元素视角。物质按照元素组成可以进行分类,组成相似的物质性质上具有相似性。因此,在“身边的化学物质”主题中,在认识具体物质的基础上,进一步认识金属、酸、碱、盐等类别物质的性质相似性。为了解释“物质及其转化”的事实和规律性,化学科学在认同分子、原子等微观粒子存在的基础上建构了相关的化学科学理论。因此,化学课程中就需要安排“物质构成的奥秘”这一主题。前4个主题是围绕化学科学本身的理解设定的,“化学与社会”主题是从化学与社会的关系角度来设定的。如果教师对于化学科学没有很好的理解,就不可能很好地理解5个主题及其基本关系。其实,高中化学必修课程的内容主题及其选修课程的结构就是围绕这样的基本理解形成螺旋递进的认识阶梯。(2)教师对教学的理解。教师对教学的理解制约着教师课程知识发展的思维方式。教学是一种有目的的认识活动,是以学科的标准和目标为依据的,这是教学的内在永恒法则。教学活动的本质任务就是知识传承和理性训练,在此基础上实现素质的发展和能力的培养。化学教学的根本任务就是以理解具体化学内容为基础,使学生达到对化学科学的理解。因此,化学教师的基本教学活动就是将自己理解的化学知识“转化”为学生理解的化学知识的过程。教师为了实现这一“转化”,就必须思考课程标准中相关内容标准的要求是什么?教科书对于相关的具体内容有哪些?这些具体内容的学习要求是什么?这些内容学习对于学生的化学理解有什么意义?怎样判断学生们是否已经理解了这个课题,理解到了什么程度?教科书有哪些可利用的的教学表征资源等等。(3)教师对学生学习的理解。教师对学生学习的理解制约着教师对教科书的教学分析。学生的学习有2条重要的原理:第一,学习需要原理。学生的学习是在产生学习需要的情况下发生的,这种学习需要往往是通过学习任务的挑战性来激发的。学习任务设计得太难或太容易都不能起到激发学习需要的目的。第二,有意义学习原理。有意义学习的基本要义是,当新的学习内容发生在原有学习经验基础之上的时候,能够发生知识间的有意义联系。按照学习需要原理,教师需要对教科书进行任务分析,充分利用教科书资源,设计能够促进学生“最近发展区的发展”的学习任务,以激发学生的学习需要。按照有意义学习原理,教师的教学设计要尽可能地将新的学习活动发生在原有的学习基础之上。这就要求教师把握教科书内容的基本结构,教学设计要尽可能考虑前后知识间的联系。需要强调的是,学生的化学学习活动也是一种科学认识活动,这是学生化学学习的一个重要特征。教师需要对教科书进行活动分析,充分利用教科书“活动”类资源,设计学习活动。其次,教师课程知识的发展是在教学实践中建构的。从知识性质来说,教师的课程知识是指向教学实践的。从知识的构成要素来说,教师的课程知识既包含有理论性认识要素,又包含有实践性知识要素。从知识的形成过程来说,教师的课程知识主要是通过教学实践建构而形成的。根据建构主义观点,知识不是通过传授或移植得到的,而是认知个体在一定的学习情境和社会文化背景下,利用必要的学习资源和工具,通过积极的意义建构的方式获得的。换言之,知识是认知个体与外在情境交互作用而建构出的产物[6]。因此,教师的课程知识是教师在教学实践中自主建构的。第三,教师课程知识的发展是一个非线性的、螺旋的动态发展过程。一方面,教师对课程的理解制约着教师的教学实践水平。如前所述,教师实施课程的前提是教师对课程的理解。另一方面,教师教学实践水平的提高又促进着教师对课程的理解。教师的课程知识是在理解与实践的互动过程中发展的。

3化学教师课程知识发展的策略

3.1理解化学科学化学课程的核心目标就是使学生认识化学科学、理解化学科学[7]。教师对化学科学的理解制约着教师的课程实践,影响着教师化学课程知识的发展。理解化学科学的标志是形成较为良好的化学知识结构。良好的化学知识结构包括3个维度:(1)化学内容知识,主要包括化学的基本事实、基本概念、化学规律和化学理论。(2)化学认识论知识,主要包括对化学学科特征和化学科学认识方法论的理解。(3)化学科学的核心观念,主要有元素观、能量观和科学本质观。化学教师要积极发展和建构化学知识结构。首先,要从整体上把握化学科学。对化学科学的基本问题、化学科学的独特视角、化学科学认识的基本任务及其方法论以及化学科学的核心观念形成基本的理解。只有对这些问题形成基本的理解,才能在认识论层面上搞清楚化学的基本事实、基本概念、化学规律和化学理论之间的基本关系,从整体上理解化学科学,进而理解科学的本质。其次,要深化对具体化学概念和化学理论内容的理解。已有研究表明,WWHW的认识论思考模型可以帮助教师深化理解知识内容[8]。第三,建构有意义的化学知识结构。“物质及其转化”是化学学科的基本问题,对于具体化学内容的意义学习具有“回归性”作用,将似乎“无关”的内容很好地联系起来。基于化学核心观念的概念图技术可以帮助教师建构有意义的化学知识结构。

3.2理解化学课程结构首先,要理解化学课程的宏观结构。模块化和主题化是高中化学课程宏观结构的基本特点。教师在宏观上理解化学课程,就是要理解化学模块和内容主题的宏观组织结构。高中化学课程有2个必修模块和6个选修模块,每一模块都是由几个主题构成的。2个必修模块中的6个内容主题(认识化学科学、化学实验基础、常见无机物的性质与应用、物质结构基础、化学反应与能量、化学与可持续发展)与义务教育阶段化学课程的5个内容主题(科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展)在内容性质上是一致的。其次,要理解各化学课程模块的目标价值取向。现行的高中6个选修模块从性质与功能上可以分为3类:第一类是与化学学科核心领域的发展相联系的模块,如“物质结构与性质”、“化学反应原理”、“有机化学基础”。这类模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和重要的思想方法,目的是让学生比较系统地学习化学核心知识,利用所学知识分析和解决化学问题。第二类是与化学实验有关的模块,即“实验化学”。该模块采用以实验活动为主的课程设计取向,目的是让学生学习化学实验的研究方法并通过实验的方式去学习化学核心知识,提高学生科学探究能力,使学生进一步体认到“化学是一门以实验为基础的自然科学”。第三类是STSE(科学、技术、社会和环境)取向的模块,如“化学与生活”和“化学与技术”。这类模块凸显社会生活问题中心、技术问题中心的课程设计取向,使学生认识到化学在生活、工农业生产、高新技术、能源开发 及环境保护等方面发挥着重要的作用。第三,要理解各模块内容之间的层次关系。必修模块课程内容标准的一级主题是对义务教育阶段化学课程的5个一级主题的提升,2者是性质一致、螺旋上升与发展的关系。6个选修模块与2个必修模块的一级主题存在着螺旋上升、层级发展的关系。“认识化学科学”主题贯穿整个高中化学的各个模块,“实验化学”模块是必修化学1内容主题“化学实验基础”的发展,“有机化学基础”模块是必修化学1内容主题“常见无机物及其应用”的物质类别知识扩展,“物质的结构与性质”是必修化学2内容主题“物质结构基础”的深化发展,“化学反应原理”模块是必修化学2内容主题“化学反应与能量”的深化发展,“化学与生活”和“化学与技术”模块是必修化学2内容主题“化学与可持续发展”的扩展。

3.3理解化学教科书结构

教科书是教师开展教学活动所利用的主要教学资源,教师对教科书组织结构的把握程度影响着教师的教学实践。教师要将课程标准中的内容主题、化学科学理解的基本结构和学生认识规律结合起来理解化学教科书的组织结构。如现行人教版初中化学教科书围绕5个基本主题分12个单元进行编排。5个基本主题是:科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会。12个单元依次是:(1)走进化学世界;(2)我们周围的空气;(3)自然界的水;(4)物质构成的奥秘;(5)化学方程式;(6)碳和碳的氧化物;(7)燃料及其利用;(8)金属和金属材料;(9)溶液;(10)酸和碱;(11)盐、化肥;(12)化学与生活。“科学探究”主题贯穿整个化学学习过程。“身边的化学物质”主题分单元2、3、6、8、9、10、11按照学生的认识规律进行编排。“物质构成的奥秘”主题主要集中在单元4。“物质的化学变化”主题以集中(单元1和单元5)和分散(身边的化学物质各单元)的方式进行编排。“化学与社会”采取分散(身边的化学物质)和集中(单元12)的方式进行编排。

3.4把握具体内容的深广度教学活动是一种有目的的活动,教学活动的有效性是以教学目的为参照的。也就是说,按照标准进行教学是有效教学的前提条件。有效教学的“效标”就是课程标准。教师只有把握具体内容的深广度,明确具体内容的学习要求,才有可能实施有效的教学活动。不少具体课程内容在必修模块和选修模块中都有涉及,教师应该注意到学习要求的阶段性和层次性。如“化学反应中的能量转化”内容,在高中化学必修1阶段的学习要求是“举例说明化学能与电能的转化关系及其应用”。在选修4“化学反应原理”模块中的学习要求是,“了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式”,“能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算”等。

3.5关注学生的学习关注学生的学习既是教师角色的根本体现,也是教师课程知识发展的有效途径。教师对学生学习的关注水平制约着教师课程知识的发展。教师可以从4个方面提高其关注学生学习的水平。(1)关注具体内容的学习要求。教师应依据课程标准中的内容标准确定具体内容的学习要求,既要关注具体的学习内容,又要关注学习目标的“行为动词”及其目标是否达成的评价。(2)关注学生的学习需要。教师应分析学生的已有学习水平和新的学习目标之间的关系,充分利用教科书资源,设计难度适宜、能起到激发学习需要的挑战性问题,以促进学生“最近发展区的发展”。(3)关注学生已有的学习经验。学生已有的学习经验主要包括知识内容和方法经验。教师应认真研究教科书的内容结构,分析与新内容相关的已有经验,将新内容的学习与已有经验有机联系,帮助学生进行有意义的学习。(4)关注学生的理解。教师应充分利用教科书资源,对教科书内容进行“转化”式加工,将学科知识“转化”成学生容易理解的方式进行教学表征,以促进学生的有效理解。

对应用化学的认识和理解篇3

教学与知识之间有着内在的、天然的、不可分割的联系，所以，教学策略的设计必须针对知识类型的实际。

我国20世纪的化学教学大纲或课程标准都是从知识属性的角度对化学知识进行分类的。从1923年分科设置课程纲要开始，逐渐演变并基本固定为化学基本概念和原理、元素化合物知识、化学基本计算、化学实验以及化学用语等五个方面。恢复高考制度以来的考试大纲一直将化学知识分为“化学基本概念和基本理论、常见元素的单质及其重要化合物、有机化学基础、化学实验和化学计算”等五大类。而新课程高考化学考试大纲，虽然在考试内容部分将化学知识分为“化学科学特征和基本研究方法、化学基本概念和基本理论、无机化合物及其应用、有机化合物及其应用和化学实验基础”等五个方面，但在内容比例部分还基本保留了传统的分类方法。

知识分类就是根据特定的需要和标准，通过比较，把人类的全部知识按照相同、相异、相关等属性划分成为不同类别的知识体系，以此显示在知识整体中应有的位置和相互关系。在知识分类的历史上，不同的知识观有不同的知识分类理论与标准，因而产生了形形的知识分类方式。为了更好地实现教育目标，人们把知识分为事实性的、概念性的、程序性的和元认知性的四大类。

纵观传统的化学知识分类方法和知识分类理论的实际，可以将两者结合起来，并把化学知识划分为物质知识、观念知识和方法知识三大类。其中，物质知识主要属于事实性知识，包括无机化合物及其应用和有机化合物及其应用；观念知识主要属于概念性知识，包括化学科学的特征以及化学基本概念和基本理论；方法知识主要属于程序性知识，包括化学科学的基本研究方法，如化学实验基础和化学计算等。由于中学化学限于原子和分子层面，中学生认识的化学是“在原子、分子水平上识别和创造物质的一门科学”。所以，可以认为在高中化学知识中，物质知识是“识别和创造”的对象，观念知识是“识别和创造”的思想，方法知识是“识别和创造”的工具。物质知识是整个学科知识的基础，也是观念知识和方法知识的载体，观念知识和方法知识既要依靠物质知识的支撑，又能促进物质知识的获取。因此，化学学科要实现促进学生学科素养提升的终极目标，应该从获取化学事实、形成学科观念和掌握科学方法三个维度进行教学策略的设计。

新世纪以来实施的《普通高中课程方案（实验）》为了构建重基础、多样化、有层次、综合性的课程结构，以适应社会需求的多样化和学生全面而有个性的发展，设置了由学习领域、科目、模块三个层次构成的课程结构。据此，《普通高中化学课程标准（实验）》（以下简称《课标》）将科学领域化学科目划分为八个模块，同时又把模块分为必修和选修两大类。下面从物质知识、观念知识和方法知识三个维度，阐述在高中化学必修模块教学中促进学生学科素养提升的相关策略。

二、物质知识维度的教学策略

本文所说的“物质知识”实际就是“元素化合物知识”。在《课标》所构建的课程结构中，必修模块的物质知识主要分布在“化学1”的“常见无机物及其应用”和“化学2”的“化学与可持续发展”两个主题。其中“常见无机物及其应用”对应“单质与无机化合物”知识，“化学与可持续发展”包含“有机化合物”知识。从《课标》的安排和学科知识的逻辑关系看．物质知识是高中化学知识的基础和核心。为了使学生能准确获取物质知识，以便在此基础上生长出相应的观念知识和方法知识，可以采取下列教学策略。

1．在社会生活情境中认识物质知识

由于《课标》对物质知识的处理，突破了传统的物质中心模式，不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究物质，这时，我们可以从学生已有的生活经验出发，引导学生关注身边的物质，将物质知识的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，从而体现物质与自然界和社会生活的密切联系，并且通过对物质知识的学习加深对环境和社会生活问题的理解和认识，使学生直接体会到所学知识的社会价值。如关于氯气性质的教学可以借助液氯泄漏事故报道录像的有关画面进行，以突出基于“社会中心论”的教学思想。

2．以核心概念为指导学习物质知识

为了使学生能借助于一定的基本概念认识无机物的性质及其变化规律，《课标》在“化学1”中安排了物质的分类、氧化还原反应、离子反应等基本概念，并与单质和无机物知识安排在同一主题。限于化学l的模块功能，这些概念虽然是浅显而又有限的，但它们有助于学生对物质知识的理解，并对物质知识的学习具有一定的指导作用，我们在进行教学设计时要领悟《课标》的立意，充分发挥这些概念在学生学习物质知识过程中的指导作用。如钠与水反应生成氢氧化钠时，由于反应物中钠元素和氧元素的化合价都处于最低价态，而氢元素的化合价处于最高价态，所以只能是氢元素的化合价由+1价降低为0价，反应的气体产物为氢气。这一确定钠与水反应气体产物的假说，就是依据氧化还原反应的规律提出的。

3．在已有知识基础上获取物质知识

美国现代著名心理学家奥苏贝尔认为，学习新知识的关键是要建立起新旧知识之间的联系。他曾说，“影响学习的唯一最重要因素就是学习者已经知道了什么。要探明这一点，并应据此进行教学”。因此，要组织学生探究物质知识，应注意从学生已有的知识出发设置相关问题，将学生有效地引入新知识的探究情境之中，从而达成获取有关物质知识的学习目标。如过氧化钠和氧化钠都是钠的氧化物，由于氧元素的化合价不同，所以两者的性质既相似又不同。在过氧化钠性质的教学过程中，可以针对学生已知氧化钠性质的实际，通过对过氧化钠和氧化钠组成与性质的比较分析，并结合有关实验检验等探究活动，使学生获得对过氧化钠性质的认识。

4．按研完的一般思路探究物质知识

物质知识的教学不仅要向学生传授知识，更要教给学生获取知识的方法和思路。如对于SO2性质的研究可以有以下思路：SO2与CO2同属于非金属氧化物，CO2是酸性氧化物，SO2也应具有酸性氧化物的性质；SO2中硫元素的化合价处于其常见化合价的中间价态，所以SO2应该既具有氧化性又具有还原性；SO2是一种新认识的物质，除了根据其类别、组成元素的化合价等推测性质外，还可能具有其他某些特殊性质。然后结合相关实验验证推测的合理性，并形成对SO2性质的全面认识。这样的教学设计可以教给学生研究物质性质的一般思路和方法，从而帮助学生提高学习其他物质知识的针对性和有效性。

三、观念知识维度的教学策略

关于观念知识，高中化学必修教科书按照《课标》的要求和学生的认知规律进行了整体化的设计和编排，主要包括化学研究的物质层次观、化学中的相互作用观、化学变化的形式观、化学反应中的能量观、化学反应的方向和限度观、化学进化观等几个方面。由于学科观念知识不仅是化学学科素养的重要构成部分，而且“具有超越事实的持久价值和迁移价值”，所以，我们应该在全面把握课程结构中学科观念知识体系的基础上，“围绕学科基本观念进行教学设计”，从而帮助学生形成应有的学科基本观念。又由于观念是客观事物在人脑中留下的概括的形象，化学学科观念通常是在化学事实性知识基础上通过不断的概括提炼而形成的。因此，帮助学生构建学科观念常有观念知识以物质知识为基础和物质知识用观念知识来概括两个基本策略。

1．观念知识以物质知识为基础

运用分类观念不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，发现物质及其变化的规律。为了使学生形成分类的观念，有关分类的内容可以采用以下设计进行教学，以突出观念知识对物质知识的依赖。

学习活动1：结合生活中（图书馆、超市等）分类的事例，思考物质之间具有怎样的关系、应该怎样对物质进行分类的问题。

基本理解：分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学观念。

学习活动2：尝试对已学过的化学物质和化学反应进行分类，并与同学交流。

基本理解：树状分类是根据对象的共同点和差异点，将对象区分为不同的种类，而且形成一定从属关系的不同等级的系统的逻辑方法。

学习活动3：对几组化学物质进行分类，并制作相应的树状分类图和交叉分类图。

基本理解：分类要有一定的标准，根据不同的标准可以进行不同的分类，树状分类法和交叉分类法是常见的分类方法。

2．物质知识用观念知识来概括

乙酸的知识主要属于物质知识。《课标》在“化学2”中要求学生知道“乙酸……的组成和主要性质，认识其在日常生活中的应用”，教科书又将其细化为乙酸的分子结构、酸性、酯化反应及主要用途。显然，这些都是物质知识的内容。在“课程设计要围绕核心观念进行”的理念下，《乙酸》的教学可以从物质知识中概括出相应的学科观念，以体现物质知识是观念知识的基础。

学习活动l：观察乙酸分子的比例模型，认识乙酸分子的结构。

基本理解：物质有一定的组成和结构，乙酸的官能团是羧基。

学习活动2：设计实验证明乙酸具有酸性，并通过实验比较乙酸和乙醇分别与钠反应的速率。

基本理解：有机分子中基团之间存在相互影响，乙酸分子中羟基上的氢原子比乙醇中的活泼，主要是由于羰基的影响。

学习活动3：阅读关于“酒是陈的香”的解释，分析乙酸和乙醇酯化反应的机理。

基本理解：酯化反应属于取代反应，是有机反应的一种重要类型。

学习活动4：观察和体会教师演示的乙酸乙酯的制备实验。

基本理解：乙酸乙酯的制备是可逆反应，实验中需要控制反应的条件。

学习活动5：总结乙酸的化学性质与分子结构的关系。

基本理解：官能团是决定有机物化学特性的基团，乙酸的化学性质主要由羧基决定。

学习活动6：结合生活实践讨论乙酸的用途。

基本理解:化学知识在生活中是有用的，乙酸与人类的生命、营养、健康密切相关。

四、方法知识维度的教学策略

高中化学必修教科书在着力构建物质知识和观念知识体系的同时，根据不同教学内容的特点和学生认知规律．构建了符合学生探究能力发展需要的科学方法体系。其中，有的是让学生在科学探究、思考与交流等活动中练习和运用，有的是让学生通过阅读科学史话进行体会和领悟。在教学过程中，我们应该对教科书中的方法知识体系了然于胸，通过挖掘教科书隐含的方法知识、利用方法知识组织教学内容、运用方法知识解决实际问题等多种途径，有计划、有步骤地落实方法知识的教学，不断提高学生的科学探究能力。

1．挖掘教科书隐含的方法知识

物质知识和观念知识是教科书编写的主线，而方法知识处于相对隐性的地位。如关于卤族元素的性质，教科书是用假说方法组织教学内容的。具体包括：(1)发现问题——卤族元素原子的电子层结构的变化规律与碱金属元素相同，它们的化学性质也能与碱金属元素一样表现出相似性和递变性吗？(2)提出假说——氟、氯、溴、碘在化学性质上也能表现出一定的相似性和递变性。(3)验证假说——获取卤素单质与氢气的反应、卤素单质间的置换反应等事实材料。(4)得出结论——卤素都是活泼的非金属，随着核电荷数的递增，元素的非金属逐渐减弱。但是教科书对这四个步骤没有具体说明和提示，教学中教师可以对假说方法进行显化，并使学生明确假说是人们根据已有知识对所研究的事物或现象所做的初步解释，它需要证实或证伪，而且科学理论最初都是以假说的形式出现的，并随着科学研究的深入，不断得到修正、完善和发展。这样学生在以后的学习过程中就能比较自如地运用假说方法进行相应的探究活动。

2．利用方法知识组织教学内容

新课程高中化学教科书虽然增大了科学方法的外显力度，但总体还稍嫌不够。因此我们应该适当注意以方法知识为线索组织教学内容，在以物质知识和观念知识体系作为课程内容展开主线的同时设计一个方法知识体系。例如关于“化学2”中“苯”的教学可以将其分解成八个学习任务：(1)用文献方法了解苯的发现和来源；(2)用观察方法认识苯的主要物理性质；(3)用假说方法确定苯分子的组成；(4)在认识苯的凯库勒式的同时感悟直觉思维的意义；(5)用假说方法确定苯分子中没有与乙烯类似的双键；(6)用模型方法认识苯分子的平面正六边形结构；(7)用演绎方法完成苯的取代反应和加成反应的化学方程式；(8)用综合方法对苯的结构和性质形成整体认识。该教学过程突出了方法知识对物质知识获取过程的指导作用，随着教学的深入和学生感性认识的丰富，可以逐渐提高对这些科学方法的要求，最终实现方法知识的教学目标。

3．运用方法知识解决实际问题

科学方法教育的意义在于训练学生的智力技能，而科学方法只有通过实际操作，才能被深刻理解并准确而灵活地运用。教学中我们应该明确说明有关科学方法的作用、适用范围以及应用原理和步骤，让学生模仿操作并加以体会，在运用中掌握方法知识。为了掌握一些典型的方法知识，教师还需要选编方法知识运用习题，题目力求在解决实际问题中运用方法知识。例如在必修模块教学的复习中，可以让学生书写金属分别与H2SO4、H2O、CH3CH2OH、CH3COOH等物质反应的化学方程式，并比较反应的剧烈程度，以便确定实验室制取氢气的反应原理。这样的问题既体现了无机化合物与有机化合物、强酸与弱酸、电解质与非电解质以及置换反应与反应速率的综合，又能使学生对化学学科的整体性和融通性有一个深入的认识，从而形成运用综合方法解决问题的能力。类似的解决问题的过程，可以使学生在运用方法知识的过程中，直接感受到学习方法知识的意义，达到科学方法教育的最终目的。

对应用化学的认识和理解篇4

一、引导学生深入理解概念

知识正如认知同化理论所描述，如果人们肤浅地认识一个概念，那么是无法理解这个概念的真正意思的，从而不能把这个概念纳入到知识体系内．人们只有深入理解事物的概念，才能把它纳入到知识体系内．为了让学生深入理解概念，教师要利用实验教学引导学生探究概念．例如，在讲“酸的性质”时，教师可以引导学生做化学实验:将生锈的铁钉投入到1∶3的稀盐酸中，会产生什么化学反应?通过做实验，学生发现稀盐酸慢慢变成了黄色，附着在铁钉上的红色锈迹慢慢不见了．待铁锈完全消失后，铁钉表面开始出现小气泡，小气泡出现得越来越多，越来越快．同时，引导学生思考:这些实验现象包含了哪些化学反应呢?学生写出化学方程式:Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O，Fe+2HClFeCl2+H2．通过实验探究，学生初步得到一个结论:铁具有把稀盐酸中氢置换出来的性质．要引导学生深入理解化学概念，教师就要为学生创造学习情境，引导学生探究概念知识．利用铁钉与稀盐酸的化学反应，学生在具体的化学实验中找到了抽象的化学反应规律，初步理解了稀盐酸与铁锈可以发生化学反应、稀盐酸与铁可以发生置换反应．

二、引导学生学会对比新旧知识

在学生通过实验探究理解了一个概念后，只意味着学生对这一概念有初步的认知．教师要引导学生利用横向对比、纵向对比的方法持续做实验，帮助学生深入理解概念．例如，在学生理解了稀盐酸与金属氧化物的反应以后，教师可以引导学生思考:同样是酸，如果让生锈的铁钉和稀硫酸反应，会是什么结果呢?学生自主思考，继续做实验．学生把生锈的铁钉投入到1∶3的稀硫酸中．学生发现，把生锈的铁钉投入到稀硫酸中，铁锈消失的速度非常迅速，比投入到稀盐酸中更快．在铁锈并未完全消失时，铁钉的表面开始产生气泡，此时溶液的黄色不像盐酸溶液那么明显．过了一个小时以后，学生继续观察，发现铁钉表面的气泡冒得很快，然而溶液的颜色并没有变得那么快．继续引导学生思考:生锈的铁钉和稀硫酸产生的化学反应是什么?学生思考后写出化学反应式:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+H2SO4FeSO4+H2．再引导学生思考:现在同学们都是应用1∶3的酸性溶液做实验，假如改变以上酸性溶液的浓渡，得到的结果会不会变化呢?学生在老师的引导下改变稀硫酸、稀盐酸的浓度，并进行实验．通过对比实验，学生理解了盐酸和硫酸都是酸性物质，它们都能与金属氧化物反应，这是它们的共性．然而，它们也有相异之处．比如，同样浓度的盐酸和硫酸，置换反应的速率不一样，置换后得到的产物不一样．要将氧化物还原，人们就要结合需求选择适当的酸性物质．教师引导学生改变化学物质的形态做纵向对比实验、结合物质的性质做横向对比实验，能使学生全面理解事物的概念，深入理解知识．此时，学生可以通过同向、异向对比分析得到抽象的化学规律，从而深入理解概念．

三、引导学生整合化学知识体系

当学生全面理解化学概念后，教师可以引导学生把学过的化学概念整合到化学知识体系中，以体系的角度理解知识．在整理化学知识体系时，如果发现有知识结构的漏洞，学生就要即时弥补知识体系，直至知识结构得到完善．例如，引导学生把盐酸和硫酸都纳入到酸性物质中．在学生认为已经完全了解酸性物质以后，教师可以提出问题:硫酸和盐酸是不是酸类物质?学生经过思考，认为这两种物质满足酸的定义，它们是酸类物质．学生开始整合知识，将盐酸与硫酸纳入到酸性物质的知识体系中．当学生以体系的角度看待知识时，就能以宏观的角度理解知识，从而灵活应用知识．在学生以抽象的角度理解知识后，教师要引导学生分类整合知识，使学生利用分类的方法把知识整合到既有的知识体系中，拓展原有的知识体系．学生要一边拓展知识体系，一边完善知识体系．总之，在初中化学教学中，教师要应用认知同化理论，引导学生探究知识，帮助学生深入理解知识，促使学生将生成的抽象知识纳入到知识体系中，形成完善的知识体系.

对应用化学的认识和理解篇5

关键词：化学概念；心理过程

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2014）03-0093-02

一、化学概念获得的内涵

化学概念的获得主要是概念的理解，广泛的概念理解主要指明确概念的内涵和外延，并能在不同的情境中随时提取，国内外对理解可以从不同的角度对其内涵进行研究。本文主要从学习的心理过程对化学概念的获得进行分析。在这里，我们认为，化学概念的获得过程就是学习者先概念的一些特征初步了解，在此基础上，产生表象、形成表象，通过在不同情境中的变式练习，学习者对概念的认识深入修整，最终与其他知识建立联系，纳入原有的认知结构中，与原有的认知结构形成整体。

二、化学概念获得的心理过程

1.化学概念获得的心理过程。概念获得的过程主要经历以下过程：初步了解、产生表象、形成表象、深入修整、形成整体。这五个过程包括了人们理解化学某个概念所经历的全过程。下面以原电池的概念来分析化学概念获得的一般过程。

水平1：初步了解，指对概念的一些特征有初步印象。主要停留在宏观实物表征的层面上。在刚接触原电池概念时，初步的印象就是从原电池的相关实验中看到的：原电池装置能产生电、有两个电极在溶液里、电极有导线连接。该水平主要对直观的原电池装置和实验现象有一个初步印象。

水平2：产生表象，指学习者从获得的信息中，不断提取认为与概念有关的片段，并将这些片段拼凑，归结出概念的特征，逐渐在头脑中有个判断的“标准”，但此时的表象是个体性的，可能对，也可能不对。如从原电池的结构和实验得出这样的想法：原电池是一个化学能转化为电能的装置，两个电极材料不一样，必须插在溶液里面，原电池的正极本身不发生反应，有电子转移等。

水平3：形成表象，指学习者在概念的应用中，不断将无关片段、因素剔除，逐渐分辨出跟概念有关的因素，对概念是什么，为什么、怎么判断有充分的认识，并能在不同的情境中运用相关的知识去解决问题。在这个过程中，个体性的表象逐步融合成一般表象。通过不同溶液、电极材料、放置不同位置对形成原电池的条件进行探究，学生逐渐加深对原电池的认识，同时，之前的与原电池认识无关的因素，如：原电池的电极必须插入溶液中这样的想法也相应减少，并能得出哪些结构能形成原电池，原电池正负极的判断等。

水平4：深入修整，指将新概念在不同情境中应用，并不断地修整相关要素，实现宏观―微观―符号三者的相互转化，对概念的认识由“平衡―不平衡―平衡”的反复修整，使学习者本身对概念的内涵和外延的认识更加细致化、通用化、准确化。如原电池反应中，负极失电子，电子由负极转移到正极，所以溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。学习者结合铜锌原电池，从符号和微观的角度对原电池进行深入分析。通过由Al、Mg、NaOH溶液形成的原电池正负极判断，负极从活泼性的角度判断或是从失电子的电极判断，形成“平衡―不平衡”的状态，通过实验，确定想法，学生的认识又由“不平衡―平衡”，对原电池的认识更加深刻、准确。通过不同情境的变式练习，对原电池概念内涵和外延的认识逐步细致化、准确化。

水平5：形成整体，指将新概念与其他知识联系，逐渐建立起概念间的联系，把新概念纳入原有的认知结构中，与原有认知结构形成一个整体，成为经验的一部分，可在任意的需要中随意提取。如原电池的后续学习中，学习者逐步将原电池与氧化还原反应、电解质溶液、金属腐蚀与防护等知识联系、融合、应用，从而将原电池的知识纳入原有的认知结构中。

2.化学概念获得的心理过程的特点。

（1）化学概念理解是内部思维和外部条件作用的过程。化学学科是一门以实验为基础的学科，建立化学的理解必须是在宏观―微观―符合三重表征的基础上，将外部条件的刺激通过内部思维活动逐步将原有知识结构扩大和重组。学习者在学习的过程中，不断地将新知识与头脑中的与新知识有关的“固着点”相联系，外部条件提供的内容越丰富、与原有知识的联系越多，就越能降低理解新概念的难度。

（2）化学概念理解具有过程性。概念的理解具有过程性，在不同的情境和接触的内容不同，由于个人情况如方法、速度等不同，获得的信息不同，形成的表象不同，修整的程度不同，达到的理解程度也不同。

（3）化学概念的理解曲折迂回。化学概念的理解并不是直接逐步深入，而是呈曲折迂回状态。学生的理解无论到达什么层次，当遇到一个不能解决的问题时，为了加深和扩充自己的理解，有必要返回到概念获得过程的初级阶段，这种返回与之前的刚接触新概念时的初级阶段虽然过程相同，但是思维的角度和层次相对原认知水平已经不是同一个级别。该过程实际上是新概念由“平衡―不平衡―平衡”的过程，是对原有概念认识的改造，其结果是对概念的内涵和外延的认识更加细致化、通用化、准确化。

三、启示

结合化学概念获得的一般心理过程对我们深入认识化学理解，改进化学教学提供了一些启示。

1.设置多样化的教学情境。设置教学情境，让学生获得丰富的感性材料，可以使学生达到“初步了解、产生表象、形成表象”。要在对学生已有知识经验和教材内容全面、科学分析的基础上，创设问题呈现的情境，使学生产生认知冲突，激发学生探索问题的欲望。提供足以认识概念的模型、实验、实物、具体事例、化学史、故事或恰当的比喻等一些具体的认识，让学生借此来进行各种复杂的认知活动，在头脑中建立起要认识事物的特征。

2.变式练习。解的过程是多样化、个性化的，理解结果有对的，也有错的。学生在理解化学概念知识时，不可能一次性短时间内就达到深层次的理解，需要不断地反复。教师在帮助学生理解概念时，要通过创设适当的概念性变式练习，使学生对概念的认识更加细致化、通用化、准确化，进而建立新概念与原有概念的本质联系。

3.教学交流。在教学过程中，教师应注重教学交流。通过交流，教师可以发现学生理解概念的情况：理解的程度、是否有偏差、是否存在相异概念、别人的优点在哪等，才能针对存在问题进行“对症下药”。

参考文献：

[1]（美）Grant Wiggins，Jay McTighe著，理解力培养与课程设计：一种教学和评价的新实践[M].么加利，译.北京：中国轻工业出版社，2003.

[2]方婷.学生“电化学”概念的认知发展研究[D].华东师范大学，2008.

[3]李广洲，任红艳.化学问题解决研究[M].济南：山东教育出版社，2004.

[4]金洪源.学科学习困难的诊断与辅导[M].上海：上海教育出版社，2004.

对应用化学的认识和理解篇6

关键词：模型；化学模型；建构；化学教学

文章编号：1005C6629（2017）5C0024C05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 问题的提出

“研究发现，化学学习的困难之一在于学生无法为巨观的实验现象与符号搭起联系的桥梁。学生时常只记忆特定表征形式所建构的化学理论、实验的结果以及特定的化学反应，殊不知割裂的、片段式的学习无法统整与理解化学符号与巨观现象的关联”[1]。化学教学中学生在掌握分子、原子、离子等概念时，从宏观深入到微观有一定困难，实验教学常常是宏观的再现，没有起到引发微观理解的作用，教学中若不致力基于化学模型的建构，就会既割断了宏观现象与微观结构之间的联系，也割断了认识发展与学生发现问题、解决问题、形成知识结构之间的联系。其结果是既带来学生化学基本观念的匮乏，也造成了化学教学科学素养教育价值的贫乏。解决这一矛盾的有效方式之一，就是“利用模型建构促进学生化学学习”，在化学教学中形成物质性质及其变化的规律知识与化学模型的相互融合，促进学生化学核心素养的提高。

化学学科中许多概念都会以模型作为传输的载体，模型能帮助学生理解并掌握从化学的视角认识、解释物质结构、性质及其变化的思想方法，获得“处理与化学相关的事物的能力”，“成为具有科学思想的反思性公民”。因为“科学教育的目标不是去获得一堆由具体事实和学科理论杂乱无章地堆砌起来的知识，而应该是实现一个向核心概念逐步逼近的发展过程，这样做有助于学生理解与他们生活相联系的事件和现象”[2]。

2 模型的含义及化学模型的特征

模型是指人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的描述。这种描述可以是定性的（如对原子结构的描述），也可以是定量的（如PV=nRT）。有的借助于具体的实物来描述（如分子结构的球棍模型），有的则通过抽象的形式（如符号、文字、公式等）来描述[3]。卡蒂尔等人总结了科学模型的五个特征：（1）模型可以表明和预测自然现象；（2）模型一向以实证的、概念化的标准来评价；（3）一种模型观念反映的是某一自然过程；（4）模型由经验的或理论的以及这些事物所参与的过程构成；（5）模型可以引导未来的学习、研究[4]。我国有学者把科学模型的表征归纳为直观性、相似性、诠释性三个特征[5]。

一种现象既包含偶然性要素，同时也包含一定规律性要素，化学家的主要目的正是从被研究的现象中区分出哪些是偶然性因素，哪些是确定性因素。根据某种化学现象观察得到的东西，会产生“导致发生这样现象的本质是什么”的疑问。如，我们察看Cu-Zn原电池小灯泡发亮有关现象，可能产生这样的追问：原电池能量转换的本质是什么？金属中的电子和溶液中的离子是如何移动的？这就意味着我们并没有把Cu-Zn原电池有关现象当作是完全随机发生的，而是把所观察到的东西作为一种现象来“理解”，而这种“理解”的过程实际上就是排除其中的偶然性突出其规律性。

化学模型是认识物质、改造物质和应用物质过程中所体现出的具有化学学科特征的具体或抽象的表征。作为一种认识方法和思维方式，化学模型具有三方面的含义：第一，在从客体到模型，以及由假说描述模型的过程中，经过发生、检验和修正模型等研究过程，获取关于物质组成、结构、性质以及变化中内在微观本质等信息，为形成化学理论奠定基础；第二，建构一个能反映物质性质和变化过程中宏观、微观、符号本质联系的化学模型，可被用来表明、理解、猜测物质的性质和变化；第三，通过化学模型的建构与应用，可以促进学生的科学思维以及心智模型的改进，有利于提高学生的化学核心素养。

基于以上对模型的探讨，笔者认为，化学教学中呈现的模型主要包括形象模型、符号模型、数学模型。形象模型就是用图像、图表、模型等直观工具使微粒结构及其运动规律具体化。如分子、原子结构，核外电子运动状态、晶体结构等，化工流程图等形象模型直观地表明了化工生产的过程；用代表性的符号、用语来表示原型的元素及其各部分相互关系的化学符号模型，反映了物质的组成和结构，如化学式，化学方程式，结构式，结构简式，实验式等；数学模型通过数学表达式把微粒运动的内在属性及各微粒之间的内在联系用数学的方式表示出来。如反应速率方程、化学平衡常数方程、溶度积方程、理想气体状态方程等。

3 化学模型的教学功能价值

3.1 形象模型的建构增强了学生对物质微观结构和物质多样性的认识

形象模型能够将化学物质的结构通过最简单的方式呈现（如图1），给学生感性上的认识，这有助于学生对此知识点的体会与识记，也对学生在今后更深入地探究物质性质及其变化的微观本质有着很重要的启发意义。

从图1模型视角可将物质结构的基础知识归纳为：一个理论（物质结构理论），两个层面（原子、分子），三个视角（微粒、作用力、空间布局）。

按照皮亚杰的认知发展理论，思维发展水平“凭借演绎推理等形式解决抽象问题”阶段的学生，物质结构模型的建构过程中主要凭借对事物的具体形象和表象的联想来进行，认知活动处于具体经验支持的逻辑思维水平，因而，建构的物质结构模型是不完整的。学生常常忽略一些其认为不重要的或]有意义的部分。比如，我们在教学中发现学生描述原子时会说明其构成、大小及核外电子的运动状态等，却很少主动提及原子的形状。在我们提示之后，大部分学生会说是球形，但他们不能具体描述是怎样的球形。好多学生觉得我们的问题是“奇怪的”或“没有意义的”。

物质结构的三个核心概念的主要内容则按原子结构、分子结构、晶体结构三个部分先后呈现（表1），每一个部分都是后一个部分的认知基础，最终呈现为从原子结构到分子结构再到晶体结构这一“从里到外”、“逐渐长大”的从微观回到宏观的认识过程。

我们可将“物质结构”中的基础知识、基本概念、核心概念之间的关系用认识模型表示（见图2），从模型中可以清楚地看出，物质结构知识可拆解成由三个部分构成的知识框架，这一知识框架包含着众多的基本概念，而从这些基本概念凝炼成的三个核心概念又正是物质结构模型的主要内容。因此，物质结构概念的教学既是建立知识框架的方法，也是建构物质结构模型的途径。

运用上述模型，引导学生的认识从原子内（核与电子、核与核、电子与电子）到原子间（分子内――化学键），再到分子间（范德华力、氢键）的递进，既逐步构建起“构成物质的微粒之间存在相互作用力”这一核心认识，也逐步建立起“物质由微粒构成，微粒又由更小的微粒构成”的基本观念，以及逐步建立起认识“微粒”间的相互作用和相对位置的认识模型。

元素周期表也是化学形象模型之一，它表明了化学元素及其相关知识一个完整的自然序列规律，以深入认识原子内部结构为基础，理解物质性质及其变化，形成“位、构、性”相互依从的基本认识，也建构了学习、研究物质性质及其变化规律的基本模型。

化工流程图是化学形象模型的另一种形式，能有效解决材料、能源、环境、资源利用等问题的学习与研究，实现了化学知识由静态向动态的转化，使“死知识”与“活应用”相映生辉，强化了对化学模型的动态性、结构性和发展性的认知，也强化了学生可持续发展、科学处理人与自然等态度。

3.2 化学符号模型引导学生建立了“宏观-微观-符号”三重表征整体思维方式。

“宏观-微观-符号”三重表征形式在学生心理上的内化越丰富，越有利于学生对纷繁复杂的物质世界形成整体有序的认识，越有利于对物质性质及其变化全面和透彻地认识和理解，越有利于引导学生找到化学变化中宏观与微观之间的联系与解释模型，并将零散的物质性质及其变化的事实形成相互关联的整体，形成以符号模型统摄的有意义的知识体系。

3.3 图表、等式等数学模型促进学生学习化学知识从经验层面发展到理论模型层面。

随着人类对微粒结构和相互作用方式研究的深入，创立了化学动力学、化学热力学等数学模型，形成了解释复杂化学问题的数学表达式，逐渐建立了化学现象与模型之间的数量联系，使得描述和解释化学现象、预测物质性质及其变化的可能结果变得更为精确。在化学学习过程中引导学生逐渐学会运用数学模型，促进学生学习化学知识从经验层面发展到理论模型层面，将逻辑的思维缜密化。

4 促进学生建构化学模型的教学策略

4.1 通过“对话”促进化学模型的建构

“教学对话就是通过老师的发问、鼓励与引导，学生自由思考、自由表达而获得知识技能、发展能力的教学方法”[6]，对话的重点是教师能有效地设定化学模型的问题认识与解决序列，不断探询学生对物质性质及其变化微观本质的理解程度，引导学生迅速地寻找问题解决的策略。递进式的“对话”重视的不是知识而是思考过程或思考体验，它既促进了学生建构具有逻辑内聚力的化学模型结构，也促进了学生对模型的认识向深处发展。

例如，“从铝土矿中提取铝”的教学，在真实的情境“对话”中，应用铝及其化合物之间的关联和本质特征建构模型（见图3），引导学生理解铝的制备和应用的价值和方法，呈现出利用化学模型提升学生解决问题能力的作用。

情境1：X在地壳中含量7.73%，19世纪中期，拿破仑三世使用铝制酒杯，而大臣们用的则是金杯和银杯；1889年伦敦化学会把铝制的花瓶和杯子作为贵重的礼物送给门捷列夫，表彰他发现了元素周期律为人类做出的巨大贡献。

问题2：电解氧化铝最需要解决的问题是什么？你还知道哪些提取金属铝的方法？为什么要从铝土矿中提取铝？如何从铝土矿中提取铝？

情境3：[实验]探究氧化铝的性质。实验试剂与用品：氧化铝、6.0mol/L NaOH、盐酸、试管、胶头滴管、药匙、废液缸等。实验要求：写出实验方案、实验现象和实验结论。

问题3：如何找到一种能够使氧化铝熔融温度降低的材料？

情境4：铝的再生：“新世纪材料的亮点”再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材料。现在世界上每年从废铝回收的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量的25%左右，与以铝土矿为起点相比，生产1吨再生铝合金能量消耗仅为新铝的2.6%，并节约10.5吨水，少用消耗固体材料11吨，比电解法制铝时少排放CO2 91%，减少1.9吨废液和废渣。

问题4：未来可以从哪些方面减小铝生产过程中的能耗和成本？调查收集金属铝在日常生活、生产、科研方面的应用，并说明这些应用体现了铝的什么性质？并将调查报告和同学交流。

基于真实情境中的对话，引发了理论假设与实证检验不断交互，引导学生将“图3铝土矿中提取铝”模型结构各种关系的理解逐级向深处发展，准确把握铝及其化合物转化中微观粒子运动的逻辑脉络，化繁为简，强化了对“认识事物要善于追根求源”观点的理解，引导学生从对具体知识的理解上升到对化学基本问题的理解。

4.2 创设情境促进化学模型的建构

科学模型是科学性和假定性的辩证统一。它不仅要接受实践的检验，而且要在实践中不断扩充、改进和修正。因此，在对化学模型的认识、建构和应用过程中：教师既要将注意力放在仔细观察学生获得观念的发展上；也要关注学生的已有知识经验，考察已有的心智模型类型及特点，同时还要关注其化学模型的发展历程。

化学平衡是中学所涉及的四大平衡理论知识的核心，其思想贯穿于整个高中化学知识体系。它不仅是基础知识，也是一种方法和观察物质变化的一种视角，这种方法与视角既影响着学生的化学和其他学科学习，也影响着学生的生活。

影响学生建构化学平衡模型“ν正=ν逆≠0”因素有许多。一是学生需在这“宏观-微观-符号”表征方式之间进行有效的转换，任何一种表征方式的缺失，都将不会产生学习的意义。如在饱和硫酸铜溶液中加入硫酸铜晶体，学生看到的只是晶体不溶解的宏观现象，不能理解现象的微观本质。二是“平衡”的思想在其他学科中也有所显示，形成负迁移。如，物理中的受力平衡以及数学中等式双边的平衡，突出了“相等”的思想，学生会将这种想法迁移在化学平衡的学习中，认为向平衡体系中添加物质，会使反应的化学方程式两边不平衡，因而平衡发生移动。三是日常生活经验以及语言的影响，产生认识误差。

仅仅通过讲授，一些学生难以体会或领悟平衡的动态性质。要想以科学概念替代学生认知结构中的错误概念，必须创造情境，使学生对自己已有的观念产生怀疑，进而反思、澄清其错误概念，形成正确的认识。

4.3 从思维的起点出发逐步构建化学模型

化学模型的大部分内容都是思维的产物，这就要求我们在化学模型的建构中要从最简单的问题开始，即从思维的起点开始，经历学习具体知识、掌握化学思想和方法、探寻答案等过程，循序渐进构建化学模型。

在构建水溶液中微粒浓度相对大小的比较，化学（离子）方程式认识模型时，学生总是先将单一的具体实物“映射”到头脑中，比较难形成电子守恒、电荷守恒、物料守恒等模型，学生看到这些知识时没有在头脑中对它形成一个具体的“形状”或“结构”，他们找不到这样一个可以想象的实体来表征化学反应微粒之间的本质联系，那么要求他们形成相应的守恒模型是很难的。

在简单问题提出和解决的基础上，再通过有层次、阶梯性的问题呈现，启发学生主动参与、互相合作、积极探索，深入理解物质变化运动的守恒模型，并运用守恒模型知识有效解决实际问题。

如，比较溶液中离子浓度大小，首先，分析强电解质的电离，弱电解质的电离平衡（包括水的电离平衡）、盐类的水解平衡等；其次，确定溶液中的微粒种类、微粒数目及微粒间的相互作用；再次，分析溶液中各种微粒的等量关系和不等量关系；最后，运用电荷守恒、电子守恒、物料守恒等模型阐明溶液中各离子浓度大小。从简单问题出发，循序渐进地建构“比较溶液中离子浓度大小”认识模型，通过以上4个教学环节来完成教学过程，在各个教学过程中让学生自主探究、互动交流，有利于促进学生获得相应的守恒模型。

参考文献：

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[2][英]亍す伦著.韦钰译.科学教育的原则和大概念[M].北京：科学普及出版社，2011：2～18，3～7.

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对应用化学的认识和理解篇7

[中图分类号]G633.8　[文献标识码]C

[文章编号]1004-0463(2012)06-0052-02

《化学反应原理》模块作为高中化学新课程选修课程中重要的组成部分，是化学学科理论基础之一，也是高考必选模块。由于研究对象的复杂性和关联性、研究层次的多样性和交错性、研究方法的综合性和实用性，成为学生学习、教师教学的难点。如何理解除模块的教学功能、把握教学内容的深度和广度，运用多元化的设计策略来提高教学的有效性呢?本文就此问题谈谈自己在这方面的教学实践体会。

一、从课程标准的研读中领悟《化学反应原理》模块的教学功能价值

高中化学课程标准指出：《化学反应原理》模块的内容主要从化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡以及溶液中的离子平衡等三个方面来探索化学反应的规律及其应用。通过本模块的学习让学生在以下四个方面得到发展：一是认识化学变化中能量转化所遵循的基本原理，初步形成关于物质变化的正确观念。二是了解化学反应中能量变化所遵循的规律，知道化学反应原理在生活、生产和科学研究领域中如何应用。三是赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类社会文明所起的重要作用，能列生产、生活和自然界中的有关化学变化现象进行合理的解释。四是激发学生学习化学的兴趣。化学反应原理揭示了化学反应的本质规律，它能帮助学生深入理解元素化合物知识，促进学生的化学反应知识系统化、结构化，帮助学生发展逻辑推理能力，促进学生的化学素养。通过该模块的学习要让学生学会怎样看待物质和物质变化、学会研究化学和化学变化的方法、学会怎么看待化学，学化学可以干什么，即化学研究可以促进人类社会的和谐发展。为有志于从事化学及其相关专业的学生提供较为完整和系统的化学反应原理的相关知识，为他们将来进一步学习化学打好基础。

二、研究教材的知识体系。把握教学的深度和广度

化学反应原理是人类总结得到的化学反应的一般规律，涉及化学反应的能量转化、方向、限度、速率以及机理等方面的问题。与原教材有相似之处，与《化学必修2》也有相似之处，但同中有变。内容变化了，增加了熵与熵变、化学反应的方向性、电离常数、沉淀溶解平衡等知识；要求变化了，某些知识的教学要求有所提高，例如，盖斯定律从“阅读”提高到“能用盖斯定律进行计算”，化学平衡常数从“了解”提高到“知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应的转化率”等；内容组织也发生了很大变化，增设了很多栏目引导学生探究、分析、比较、归纳，更加关注化学与社会的联系，突出化学的应用价值。该模块教学内容的深度和广度主要抓住两条线：一个是模块线，同样的教学内容在不同模块的功能定位、教育价值、教学的深度和广度是不一样的；第二条线就是要纵向地看到必修、选修和高考这三个层级在处理相关内容时的学习水平差异性。不可盲目拓宽原理内容的深度和广度，找准内容的定位。注意与必修内容的衔接(原电池、电解池、化学反应速率和限度)，注意教材内部内容的衔接(反应焓变一反应方向的判断一化学平衡移动一溶液中的离子平衡，如电离平衡、水解平衡、溶解平衡等)，注意与大学内容的衔接(焓变、熵变、化学反应的方向、沉淀溶解平衡)。例如，原电池这部分内容在必修阶段就是为了建立“化学反应能够把化学能转换成电能”这样一个观念，以原电池作为模型来帮助学生建立能量转换的观点，所以它的重点不在于对原电池的构成条件的认识，也不在定量的计算。在《化学反应原理》模块中的要求是理性的认识水平，要讨论电极反应、电池反应、原电池的本质，包括原电池的各种变式金属腐蚀的问题也会涉及到。不能因为看到高考题出这样的题就认为必修教学讲原电池也要讲到这个水平，这就违反了学生的认识规律，违背新课程“分阶段学习、螺旋式上升”的特点，是不符合新课程的课程结构设置的。

三、运用多元化的教学设计策略，提高教学的有效性

1 明确知识脉络，抓住认知脉络，设置问题线索，提供事实和证据。建构主义理论认为：对学习内容较为深刻的理解和掌握是通过学生主动建构来达到的，而不是通过教师向学生传播信息获得的。学习者在一定的情境下学习，或利用自己原有认知结构的有关经验同化新知识，或通过“顺应”、改造、重组原有的认知结构来同化新知识，理解、掌握学习内容。教学设计强调以学生为中心，强调教学环境的设计，强调利用各种信息资源来支持学生的自主学习和协作学习，强调学习过程的最终目的是完成知识的意义建构。基于以上要求，教师在进行教学设计时可以先分别进行以下线索的设计知识脉络一已知脉络一问题线索一解决问题的证据，然后再形成一个完整的教学设计。

2　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，它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。因此，在教学中要抓住这部分内容的基本特征――定性分析与定量计算相结合、感性认识与理性分析相结合，采用归纳法、运用逻辑推理得到一般规律性结论，达到深化对过程本质认识的目的。在教学设计过程中应注意通过实验、图像、表格、多媒体课件、录像等常见的直观教学手段，将化学原理具体化、形象化、直观化，有利于启发学生的思维，完成由感性认识向理性认识的飞跃。例如，在进行化学平衡状态的教学中，可以采用正、逆反应速率与时间关系图进行直观教学；在电化学基础的教学中可以采用多媒体课件模拟微观过程来直观演示原电池、电解池原理等。

3　重视概念学习的层次性，关注概念的形成和发展过程，体现概念的科学性。教学过程中要注意化学基本概念的层次性。概念教学的处理要把握四个层次：概念本身的内涵和外延；概念教学时所使用的方法和策略，即如何去研究概念，如何获得概括性本质的认识；概念本身承载了认识的方法和认识问题的思路；不仅建立具体的概念，还要形成基本观念，要关注概念的形成、发展过程。根据教学经验或问卷调查探查学生的已有概念，找到学生认识的生长点，再通过设置问题情境、合作探究来完成对概念、原理的认识。例如，在“焓”的教学中，既不要引导学生从化学热力学的严格定义上了解“焓”的概念，也不能避而不谈，要让学生知道“焓”是科学家为了便于计算反应热而定义的一个物理量，它的数值与物质具有的能量有关。

4　重视问题情境的创设，凸现概念原理的探究过程，落实科学素养的培育。问题情境的创设能够激发学生产生发现问题和解决问题的渴求和欲望，当他们面临某一情境时会自发地产生“为什么”、“其中蕴涵着什么问题”、“怎样去解决它”、“有没有新的问题”等一连串的想法，并最终让发现和解决问题成为一种习惯、一种需要。教材中的“活动与探究”一方面通过活动的程序性内容介绍，让学生进行研究能够“研有所据”，达到“研有所获”；另一方面通过“方法导引”和“资料在线”，对于重点的探究活动给予化学问题解决策略和一般思路的提示，或者为学生思考、分析有关问题，进行实验探究活动提供有关的理论依据和理化数据。通过对问题情境的设计，有效地培养学生收集、获取信息的能力，使用和加工信息的能力等，让学生在创造性获取新知识的同时，强化对科学探究能力的培养。例如，以“测定盐溶液的酸碱性”实验探究作为盐类水解原理及规律的研究的问题情境，以资料“工业废水中重金属离子的处理”作为沉淀溶解平衡移动研究的问题情境，引导学生积极探究，都会有很好的效果。

对应用化学的认识和理解篇8

【关键词】物理；探究；理论；初探

在当前的新课程改革推进的进程中，与教学相关的教育心理学正在发生一场革命，人们对它的叫法不一，但更多地将它称为建构主义的学习理论。

一 建构主义学习理论

物理探究教学设计的理论基础就是建构主义学习理论：

（一） 建构主义理论发源：

建构主义理论起源于瑞士心理学家皮亚杰提出的儿童认知发展学说。皮亚杰以内因和外因相互作用的观点来研究儿童的认知发展，认为儿童是在与周围环境相互作用的过程中，慢慢建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。在这里皮亚杰使用了三个最重要的概念：“认知结构”，“同化”与“顺应”。

认知结构 是指个体观念的全部内容与组织。它是影响新的意义学习与保持的关键因素，决定着学习者进行意义建构成功与否的关键。皮亚杰认为，教学的主要任务是“促使学生认知结构的转化”。而认知结构的转化是通过“同化”与“顺应”来实现的。

同化 指的是学习者把外部环境中的有关信息吸收，纳入到自己的原有认知结构中的过程。学习者总是试图用原有的认知结构去同化新事物，若能解释新的东西，便能得到暂时的认知平衡。

顺应 是指当原有的认知结构己不能同化新的知识，学习者便通过改变，调整和重组原有认知结构或创立新的认知结构，以“顺应”现实世界。

由此可知，“同化”是认知结构数量的改变，是一个量变的过程，而“顺应”则是认知结构性质的改变。学习者的认知结构是通过同化与顺应的过程慢慢建构起来的，并在与外部环境的平衡与不平衡的循环中不断丰富和发展。

建构主义在传承认知理论的基础上提出，认知不能简单地通过教师传授得到，而是每一个学生在一定情境下，借助其他人如老师和同学的帮助，利用必要的学习资料，通过人际间的协作活动，依据己有的知识和经验主动地加以意义建构。因此，“情境”，“协作”，“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。

情境 教学应在真实或模拟真实的情境中进行，以利于学生对所学内容的意义建构，我们应把情境创设看作是教学设计的最重要的内容之一。建构主义认为学是与一定的社会文化背景（情境）相联系的，在实际情境下进行学习，可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验去同化当前学习到的新知识，从而赋予新知识以某种意义，如果原有经验不能同化新知识，则要引起顺应过程，对原有认知结构进行改造与重组，才能通过同化与顺应达到对新知识意义的建构。

协作与交流 学习者与他人（学习伙伴，老师，家长）之间的协作与交流发生在学习过程的始终，是促进意义建构不可缺少的环节，从问题的提出，原因的假说，资料的收集与分析，结果的论证以及学习成果评价，学习伙伴之间的协作与交流均具有重要作用。建构主义认为，学习者与周围环境的交互作用，对于学习内容的理解起着关键性的作用，这是建构主义的核心概念之一，学生在教师的组织和引导下一起讨论和交流，共同建立起学习群体，并成为其中的一员，在这样的群体中，共同批判地考察各种理论，观点，信仰和假说，进行协商和辩论，先内部协商，然后再相互协商，对当前的问题摆出自己的看法，论据及有关材料，并对别人的观点做出分析和评论，通过这样的协作学习环境，学习者群体思维与智慧就可以被整个群体所共享，整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构，而不是其中的某一个或某几个学生完成意义建构。

意义建构 所要建构的意义是指事物的性质以及事物之间的内在联系和规律，在学习过程中帮助学生建构意义，就是要帮助学生对当前学习内容所反应的事物的性质，规律达到深刻的理解，这种理解在大脑中长期存储形式就是认知结构。

（二） 建构主义的主要观点

建构主义认为，学习是学习者在一定的情境（社会文化背景）下，借助他人的帮助，利用必要的学习资源，通过学生主动地意义建构的方式而获得，学生从原有的认知结构转化为新的认知结构。关于学生的角色，建构主义认为，学习者不是知识的被动接受者，而是知识的主动建构者，外界的信息只有通过学习者的主动建构才能变成自身的知识，这就要求学生：1 在学习的过程中用探究的方法去建构知识的意义，2 将新旧知识联系起来，并对这种联系加以认真思考，3 在学习过程中与他人进行协作，交流，从而促进意义建构。关于教师的角色，建构主义认为，教师的角色应从以教授知识为主转变为以指导学生的学习为主，成为学生建构意义的指导者，促进者。教师的作用体现在：1 激发学生兴趣，帮助学生形成持久的学习动机，2 通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义，3 组织协作学习，并对协作学习过程进行指导，以促进意义建构。

（三） 建构主义学习理论对物理控究教学设计的启示

建构主义学习理论对物理探究教学设计具有重要启示，其核心思路是：1 创设情境（真实的或模拟真实的），2 提示新旧知识之间联系的线索，协助学生建构当前所学知识的意义，3 组织学生合作学习与交流。

二 建构主义学习理论对学生学习物理知识的影响

现代教育强调为理解而学，理解就意味着获得的科学知识要能够在新的情境中应用，理解科学的教育需要帮助学生理解基本科学概念，了解有关的实际知识以及培养各种探究能力，大量实践证明，学生学习物理科学知识的研究结果支持了建构主义的观点，也为探究学习提供了理论依据。

本人在长期的物理教学中体会到：

（一） 思维发展对学习物理的影响

对于刚开始学习物理学的初中学生来说，虽然抽象逻辑思维在个体的智力发展中开始占有优势，但在很大程度上逻辑思维还需要经验支持，因此在教学中应该从学生熟悉的生活现象引入物理学概念，逐步让学生理解并应用科学概念，因此初中的物理学课程，主要在小学阶段开展的一些基于现象的探究活动的基础上，开展由教师指导程度不同的具有一定认知能力要求的探究活动，从而有助于逐步促进学生认知能力和科学探究能力的发展。

（二） 前概念对学生学习物理科学知识的影响

在学习物理科学之前，由于日常生活经验的积累，学生对自然界中的物理现象有了一些自己的观念和认识，这就是所谓的前概念，有些前概念在一定范围内是合理的，但是有时学生会不恰当地把它们应用到它不起作用的情境中，从而影响着他们的学习。当前概念和科学概念一致时，这些先前或非正式的知识就成为进一步深入理解的坚实基础，但前概念和科学概念不一致时，就会干扰和或影响学生对科学概念的学习。比如，有的学生看到木块能浮在水面，而铁块会沉到水底，就认为木块受到的浮力大于铁块受到的浮力，或者认为水对木块有浮力，对铁块没有浮力。另外，由于浮力与液体内部压强有关，学生知道液体内部的压强随深度而变化，就错误地认为浮力也与物体在液体内的深度有关。这些错误的认识往往先入为主，相当顽固，会抗拒正确认识融入己有的知积结构，成为学习的思维障碍，要转变学生的这些前概念并非易事，特别是通过单纯的讲授很难改变他们的前概念，最有效的方法就是让学生亲身经历实验探究，在过程中去认识自己原有知识和经验的不足，所以我们要设计探究式教学。

（三） 认知失衡对学生学习物理科学的影响

当学生面临一个问题，而他们现有的知识又不能够充分解释观察到的现象时，便会产生认知失调，失去一种平衡感，由于个体总是有使自己的知识，信念，态度与当前的问题保持一致性和一贯性的强烈欲望，因此在认知不平衡的情况下，就必然产生认知动机，并采取认知行动，尝试寻求问题的答案，特别是当他们发现的解释显得更加合理和更加有用时，他们会修改和提炼自己的概念，形成新的认识。

（四） 己有的科学的看法对学生学习物理科学的影响

由于传统的教育，学生通常把科学看成是应该被记住的一堆概念以及对种种互不相干的事件的解释，在这种情况下，学生很少会积极地为不同的解释寻找证据，很少去思考为什么某一种证据比其他的更有力，也很少做出判断哪一种解释得到更多的支持，刚开始学习物理科学的初中学生还很有兴趣，但随着学习进程的继续，这种兴趣逐渐减弱，无意义的记忆使很多学生感觉沉闷乏味，只有极少数学生在课堂上有动手的机会，只有让学生亲历科学过程，在过程中建立对科学以及科学解释的认识，使科学与学生内在的情感体验相交融，才能吸引人心，激发想象，因此，要让学生学习，理解科学的本质，开放性的探究是不可缺少的一部分。

本人将学生学习物理科学知识的有关了解与科学探究的学习方式联系起来，发现科学探究对学生学习物理科学的重要意义，科学探究关注与科学有关的问题和现象，它从学生己有的经验开始，让学生在积极的参与过程中寻找解释和答案，这样的过程涉及推测，收集和分析信息，还需主动地构建，修正和放弃一些解释，并有积极地内在情感体验，在老师的指导下，学生在共同讨论证据，比较结论以及把结论和科学知识联系起来的过程中，扩展自己的理解力，由于提高了质疑，推理和批判地思考现象的能力，也就增强了对自己学习的控制，科学知识扩展和探究能力的提高，使他们得以探讨其他感兴趣的问题，提出和验证对其他现象的解释，这样，有效学习涉及深层次思维过程结构的重组，学生们将获得新的观点和新的思维方法，学生们在课堂上通过科学探究学习的方法和己发现的最能促进理解的学习方法相似，这就加强了实行探究式教学的理由，体现了探究式教学在新课改背景下的必要性和重要性，也增强了我们在物理教学中应用探究式教学的紧迫性和自觉性。

参考文献