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從生活經(jīng)驗到科學概念:化學教學起點的教學策略

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從生活經(jīng)驗到科學概念:化學教學起點的教學策略

教育科學研究 2009年 4期 作者: 王后雄
[關鍵詞]化學教學;生活經(jīng)驗;科學概念;教學起點;教學策略
在新課程改革中,“從學生已有生活經(jīng)驗出發(fā)”已成為化學新課程的共同理念,教育理念、教材編寫、教學過程都要基于學生已有的生活經(jīng)驗,這是對原有的課程與教學的突破和超越。然而,教學實踐中,教學內容卻遠離學生的實際生活,給學生的學習設置了太多的障礙,使學生對學習化學望而生畏,對生活中的化學現(xiàn)象產(chǎn)生陌生感、距離感和恐懼感,長此以往,學生將失去實踐的意識和能力。因此,教師必須科學利用學生生活中積累的已有經(jīng)驗,找準化學教學的起點,切實提高教學質量。
一、教學起點設計的教學論依據(jù)
1.“生活經(jīng)驗”知識的存在形式教材是課程的物化形式,是師生開展教學活動必不可少的工具。知識以物化形式和心理形式兩種方式存在,物化形式的知識存儲于書本等媒介之中,屬于人類共同的經(jīng)驗;心理形式的知識存儲于個體頭腦中,屬于個體經(jīng)驗。這兩種知識形式是有機結合而非機械疊加的。長期以來,我國的教學設計中往往強調知識的物化一面,在教學內容的組織上往往更關注知識內容的選擇、知識的邏輯體系和系統(tǒng)性,而對學生的個體體驗和心理水平關注不夠,忽略了知識的個體性特征和知識的價值屬性,教學設計“人性化”缺失。德國當代哲學家彼得•科斯洛夫斯基指出:“文化與精神不是物與占有,而是生命與自我活動,人接受文化不是使自己被塑造、被社會化,而是自由地習得和自我活動”。[1]為此,教學要加強知識與生活、知識與學習者個人經(jīng)驗之間的聯(lián)系。通過生活得到的知識與通過書本得到的知識是互動的,與學生的經(jīng)驗世界建立聯(lián)系時,必須以生活作為“底版”,深入到人的生活方式和生存狀態(tài),以學生真實的生活作為教學的起點,恢復知識鮮活的狀況,使課堂煥發(fā)生命活力。對于教師來說,其根本任務就是要立足于學生的生活與精神世界,重新創(chuàng)造和恢復知識的活力。課程與教材作為一個事先設計的情境,知識是其中的一個要素,必須將知識納入一定的情境中。教學設計應具有一種主動走向學生,向學生靠近的姿態(tài)與傾向,不能只是靜靜地“站在遠處”等候學生的靠近,必須主動“走向”學生。這就意味著要消除知識的冷漠外殼,破除知識的邊界,為學生進入知識并與知識對話鋪設多樣的路徑。向學生靠近,知識與學生的對話就能在不知不覺中進行,教學形成一種將學習者“卷入”其中的能力[2]。這就要求在教學起點的設計中更加突出知識的心理形式的一面,改變教學起點的確立方式,提高其“親和力”,盡可能通過設計恰當?shù)姆绞絹硐庵R對于學生的控制,促進知識與學生之間的對話。
2.“生活經(jīng)驗”的教學起點設計學習準備是指學生在從事新的學習時,其原有知識水平和原有心理發(fā)展的適應性。任何一個學生都是把他原來已知的知識、技能、態(tài)度帶入新的學習過程之中。在教學設計中,教學設計者必須了解學生原來具有的知識、技能、態(tài)度等(有人稱之為起點能力),而起點能力分析就是教學起點的設計。對學生的起點能力的分析與對學習內容的分析密切相關。如果忽視對學生起點能力的分析,學習內容的確定就會脫離學生的實際。如,將學生的起點定得太高,脫離學生的實際水平,就會使學生在高難度的學習內容面前望而卻步,降低教學效果;將學生的起點定得太低,脫離學生的實際水平,就會造成學生時間和精力的浪費,使學生在低水平的內容上做無效的勞動[3]。長此以往,就會降低學生的學習興趣。因此,比較準確地了解學生認知準備水平和確定學生的起點能力,可以在一定程度上提高教學效率,收到良好的教學效果。美國著名教育心理學家奧蘇伯爾有一段經(jīng)典的論述:影響學習的唯一最重要的因素就是學生已經(jīng)知道了什么,要探明這一點,并應據(jù)此教學。他指出:當學習者把教學內容與自己的認知結構聯(lián)系起來時,意義學習便發(fā)生了[4]。因此,要促進新知識的學習,就要增強學生認知結構與新知識的有關聯(lián)系。其前提是要先了解學生的原有認知結構的狀態(tài),在此基礎上,通過教學加強新舊知識的聯(lián)系,這樣才能把新知識納入學生原來具有的認知結構中。因此,分析學生知識起點能力,就是判斷學生原來具有的知識結構的狀態(tài)。戴爾(E.Dale)在1969年構建了“經(jīng)驗之塔”,他指出:就認知學習來說,學生在啟蒙階段應該通過直接的經(jīng)驗學習,從感知入手[5]?茖W教育者杰亞夫(R.Drive)研究發(fā)現(xiàn):學生科學學習的成績與其先前經(jīng)驗的相關性,要大于與其通常意義上的認知水平的相關性[6]。這個研究告訴我們生活經(jīng)驗對形成科學觀念的重要性,我們必須將生活經(jīng)驗看成是逐步形成科學概念的一個必要前提和準備階段。在化學學習中,學生的初始狀態(tài)主要指學生已有的生活經(jīng)驗。已有生活經(jīng)驗是指學生日常生活實踐中對客觀世界形成的認識和體驗。它主要體現(xiàn)出直觀性、自發(fā)性、頑固性、差異性等特點[7]。這就要求教學要以學生已有經(jīng)驗為依托,通過設計各種促進學習的過程和資源,促進學生的學習與發(fā)展,即通過對教學起點的重構,實現(xiàn)對學習的重構。
二、以生活經(jīng)驗作為化學教學起點的教學策
1.重視聯(lián)系,促進同化奧蘇伯爾提出的“先行組織者”理論強調,新的概念和原理的學習應與認知結構中原有的觀念建立合理的聯(lián)系,才能產(chǎn)生有意義的學習。新舊概念的相互作用,就是新舊意義的同化,其結果是新概念納入原有的認知結構中,原有的認知結構得以豐富和擴大。概念同化就是指學習者利用原有認知結構中適當?shù)母拍顏韺W習新概念的一種方法。這一觀點不僅是有效教學的重要基礎,同時也為教學設計提供了一種重要的方法論。如果學生在學習新知識時,其認知結構中具備了同化所學新知識的觀念,我們就說學生具備了知識的準備。現(xiàn)代課程理念提示我們,教材內容要與學生的生活經(jīng)驗和社會實際相結合,這有助于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。化學在科學技術中的含量很高,在日常生活領域和社會領域中的滲透和應用非常廣泛。正是由于化學與生活的廣泛聯(lián)系,化學教學也應該以日常生活為基礎,反映學生對化學知識的需求。學生的生活經(jīng)驗,既可以作為學生學習化學知識的感性知識基礎,提供化學知識建構的情境,又可以作為化學概念表征的原型,更重要的是學生的生活經(jīng)驗可以作為化學問題解決的對象。而這些問題是模糊的、結構不良的復雜問題,學生一旦解決這類問題,則有利于提高其從現(xiàn)實復雜情境中構建化學模型的能力[8]。在化學教學中,課程內容的選擇要注重面向學生的生活,首先要能引起學生共鳴、能喚醒學生的生活經(jīng)驗。因為學生對不同的生活經(jīng)驗的興趣是不同的;鮮活的生活經(jīng)驗為后續(xù)學習的內容建立“橋梁”,使學生的學習過程“平易化”,能降低新學內容的難度,促進概念的同化。同時,教師要善于對教材內容作生活化處理。一方面教材的編寫總是滯后于學生的生活,教師要對教材進行處理,使教材中的普遍性知識與學生特定的生活經(jīng)驗相聯(lián)系,達到面向生活的目的。另一方面學生的生活存在地域差異,這是教材難以兼顧的,教師有必要將教材內容與本地區(qū)、本學校學生的生活實際聯(lián)系起來,充分利用地方課程資源,實現(xiàn)“從生活走向化學”的課程理念。
2.合理篩選,滿足教學每個學生的生活以及從生活中獲得的經(jīng)驗都是獨特的和不斷變化的,教師與學生具有不同的生活世界,教師和學生之間容易形成“代溝”,因而教師不能以自己現(xiàn)有的生活經(jīng)驗或自己青少年時期的生活經(jīng)驗去揣摩學生的經(jīng)驗,而應該關注廣泛的學生生活。另一方面,學生已有的生活經(jīng)驗是豐富多彩的,但他們缺乏對經(jīng)驗進行識別、開發(fā)和運用的意識與能力,因此,將學生的生活經(jīng)驗用于化學教學的首要任務,是對經(jīng)驗進行辨析和選擇,在針對某一具體問題的學生生活經(jīng)驗中,教師需要確定哪些經(jīng)驗是符合學生認知發(fā)展規(guī)律的、哪些經(jīng)驗是大多數(shù)學生經(jīng)歷過的、哪些經(jīng)驗是易于表象能開啟學生思維的,等等。為此,教師在篩選學生的生活經(jīng)驗時,應該遵循以下篩選原則[9]:(1)切適性原則。一是要符合學生的心理、年齡和興趣等認知發(fā)展規(guī)律,能激發(fā)學生的學習興趣;二是要考慮到所選經(jīng)驗與教學內容的關聯(lián)性,要有助于學生體驗到自身生活與所學內容的聯(lián)系。如,初三學生正處于形象思維向抽象思維的過渡階段,這就決定了化學入門學習的難度,要選擇和利用學生日常生活經(jīng)驗來幫助他們步入化學學習。(2)親和性原則。從學生已有生活經(jīng)驗中篩選經(jīng)驗用于化學教學,必須讓學生感到可親近,具體說就是要選擇大多數(shù)學生確有體驗的、易接受的、能引發(fā)共鳴的生活經(jīng)驗。這就要求教師要關注學生群體的差異,尤其是關注城鄉(xiāng)生活環(huán)境的差異,否則會脫離部分學生的生活經(jīng)驗。(3)易表象原則。學生已有生活經(jīng)驗滲入化學教學過程,往往是從教師通過語言喚起學生的表象開始的,這種喚起的效果與這一生活經(jīng)驗的表象化難易程度直接相關。而且,教師很難做到選擇的生活經(jīng)驗是每一個學生都體驗過的,對于那些沒有體驗過該生活經(jīng)驗的學生,教師只有通過語言描述使他們形成表象。這就說明,選擇學生已有生活經(jīng)驗時,應有利于通過語言描述使學生形成表象。
3.有效遷移,促進學習建構主義認為,學習在本質上是學習者主動建構心理表征的過程,是主體以已有的經(jīng)驗為基礎,通過與外部世界的相互作用而主動建構新的理解、新的心理表征的過程[10]。這說明學生已有生活經(jīng)驗是新的學習的起點,是學習之所以發(fā)生的中間環(huán)節(jié), “舊知識”和“新知識”之間需要建立“聯(lián)結點”。受認知水平和思維能力的制約,學生有時候并不能自覺地聯(lián)系生活中的相關原型來解釋化學現(xiàn)象或規(guī)律,這就要求教師有針對性地引導學生進行聯(lián)想和遷移,激活和調度相關生活經(jīng)驗來促進學生對新知的理解與建構。如,學習“化學反應中的能量變化”時,學生由于從未接觸過放熱反應、吸熱反應的概念,難以想象出化學反應中能量的釋放與儲存過程。此時教師可以先和學生一起分析“放水”、“抽水”過程中能量的轉化情況,因為學生對放水、抽水的生活實例很熟悉,很容易理解其中能量是如何變化的。有了這個基礎,教師再將這一能量變化的過程遷移到化學反應中,學生就比較容易理解放熱和吸熱反應的本質了。當然,在學生的生活世界中還有很多與化學學習過程密切相關的體驗,教師要善于挖掘和利用這些寶貴的資源。
4.糾正錯誤,實現(xiàn)轉變學生在學習化學前就存在著對自然現(xiàn)象的個體認識(前科學概念、錯誤概念、教學前概念),這些認識是在日常生活中緩慢形成的,是對客觀世界的樸素觀念,它們是學習化學知識、解決化學問題的基礎。同時,這些經(jīng)驗可能是錯誤的,有的則完全與科學概念相悖,因此,人們一般把前科學概念叫做錯誤概念。一般來說,學生頭腦中的前科學概念尤其是錯誤概念不但會妨礙新知識的理解,而且會導致學生產(chǎn)生新的錯誤概念。因此,教師應努力幫助學生較好地實現(xiàn)由“樸素觀念”向“科學觀念”的轉變。有研究發(fā)現(xiàn),學生頭腦中的錯誤概念有極強的頑固性,甚至他們在學習化學課程幾周后,又恢復了最初的錯誤概念(見表1)。
表1
前科學概念 促進 甜的物質 白色塑料的污染 綠色食品 酸味 靜止 通電 云霧
科學概念 催化劑 糖類 白色污染 綠色化學 酸類 平衡 電離 電子云
這是因為學生花費相當多的時間與精力建構了自己的“樸素理論”,所以無論在感情上還是在理智上都有了依賴感,從記憶角度上難以一時抹去。著名科學哲學家和科學教育家馬修斯(M.Matthews)就曾轉引沃爾帕特(L. Wolpert)的話說:“如果一些認識是與日常認識相一致的,則就幾乎不可能是科學的,因為,世界并不是像日常意識所認識的那樣運作的!盵11]為此,這也就可以被看成是學生化學學習的主要困難所在。觀念轉變不僅涉及學生在入學前已形成的各種先有觀念,即使在入學后學生也可能由于不恰當?shù)慕虒W、媒體的誤導等形成一些新的、與科學觀念相矛盾的錯誤認識或觀念,這些生活觀念都是我們在教學過程中要及時糾正的。學生頭腦中的前科學概念或錯誤概念具有廣泛性、膚淺性、頑固性、自發(fā)性、特異性、表象性、遷移性和隱蔽性等特征。要改變學生的這些錯誤認識,教師首先要弄清楚學生已有的生活經(jīng)驗,并提供具體的、具有說服力的科學事實,使學生認識到原有觀念的不足,產(chǎn)生認知上的沖突;然后用科學的方法重新分析生活世界中的化學現(xiàn)象,一旦學生運用生活中錯誤的經(jīng)驗對化學現(xiàn)象或規(guī)律作出有偏差的解釋時,教師則可以通過“反例法”或富有啟發(fā)性的問題導引,使學生錯誤的思維過程得以暴露和外化,及時對學生的認知情況作出診斷、調整、矯治,使之與錯誤的認識產(chǎn)生矛盾、沖突,最終放棄錯誤認識,接受科學概念,轉變自己不正確的觀念,實現(xiàn)對科學概念的全面、準確的理解。
5.挖掘已知,強化應用新課程理念提出化學教學要面向學生未來的生活世界。學生已有生活經(jīng)驗中常常蘊含著豐富的化學知識的“應用點”,教師要通過教學引導學生分析、思考、領悟、感受,不斷地提升、發(fā)展學生已有生活經(jīng)驗的水平層次,觸類旁通、舉一反三,從而增強學生的應用意識。在化學問題解決中,利用學生的已有經(jīng)驗,教師可以增加面向生活的、模糊的、結構不良的問題,強化問題實踐情境,培養(yǎng)學生問題解決中的實踐意識。對學生“已知”的認識不足是當前中學化學教學效率不高的重要原因,教師只有全面了解學生的整體“已知”和個別“已知”狀況,找準教學的起點,才能有效提高教學效率。實際的、未抽象的現(xiàn)實問題一般都是綜合的,這就使得學生在現(xiàn)實中積累的經(jīng)驗也具有綜合性,它給化學教學中“案例多用”提供了現(xiàn)實的可能性。一方面,一個典型的生活經(jīng)驗可以說明幾個化學問題,理解好這樣的生活經(jīng)驗可以帶動很多相關化學概念和規(guī)律的理解,產(chǎn)生以點帶面的效果。如, “鐵鍋里殘留少量水比干燥狀態(tài)下更易生銹”,這一生活經(jīng)驗可以用來說明金屬電化學腐蝕的條件,也可以用于分析電化學腐蝕的原理,還可以據(jù)此推出金屬防腐的方法。另一方面,學生的一個典型的生活經(jīng)驗,可以用于化學課堂中的不同教學環(huán)節(jié)。如,在課題引入環(huán)節(jié),某一生活經(jīng)驗可作為本課題的感性知識基礎或提出與本課題相關問題的依據(jù);在形成概念和掌握規(guī)律的過程中,該生活經(jīng)驗可以作為背景和原型,為歸納和推理提供支持;在概念和規(guī)律的應用環(huán)節(jié),仍然可以再回到該生活經(jīng)驗,用化學思維方法幫助學生加深和拓寬已有的生活經(jīng)驗。課程目標是基于學生的行為改變而言的,是對學生通過有關內容的學習達到某種行為變化的預期設計。根據(jù)課程標準設定的教學起點,不是實際的教學起點。實際的教學起點應根據(jù)教學對象實際的能力確定;貧w學生已有的生活經(jīng)驗,是課程目標的起點,更是教學設計和教學實施的起點,教師應善于通過觀察、訪談、提問、測驗等方式了解學生已有生活經(jīng)驗和“前化學”知識,用“已知”來促進對“未知”的理解,并以此作為教學設計的出發(fā)點。這是設計者朝向“學習者中心”教學設計跨出
的實質性的一步。
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從生活經(jīng)驗到科學概念:化學教學起點的教學策略


 

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