促进知识理解的化学教学.ppt

促进知识理解的化学教学,山东师范大学 毕华林 博士/教授,“理解”做为学校教育使用频繁的词语，其涵义是什么？哪些因素影响学生对知识的理解？在化学教学中采取哪些措施促进学生对知识的理解？,关于“理解”的界定,辞海中对理解的解释：理解是通过揭露事物间的联系而认识新事物的过程。心理学大辞典中对理解的解释：个体运用已有知识、经验，以认识事物的联系、关系直至其本质、规律的思维活动认知学派认为：个体在认识过程中，把新事物同化于已有的认知结构，或是改组扩大原有的认知结构，把新事物包括进去，这样的心理活动就是理解。,美国教育学家布鲁姆（B.Bloom）认知领域教育目标分类学中的“理解”,布鲁姆将认知领域的教育目标分为：知识、理解、应用、分析、综合、评价。其中“理解”又译为“领会”。指能把握材料的意义，可以借助转换、解释、推断三种形式来表明对材料的领会水平。例如，用自己的话复述问题；举出原理或概念的例子；对问题作出说明或提出新的观点；推断过去或未来的趋势。,原中学化学教学大纲中将化学教学目标分为四个层次：常识性介绍；了解；理解；掌握。“理解”的含义是：懂得为什么。能够领会概念和原理的基本涵义；能够解释和说明一些简单的化学问题。,我国教学大纲（课程标准）中的“理解”,义务教育化学课程标准中采用不同的动词描述不同水平层次的目标要求。对认知性学习目标的水平主要采用以下动词描述：,美国科学教育专家史密斯（）对科学学习中的理解提出了两条标准联系性和在一定社会环境中的实用性概念被理解应表现在，学习者会用适当的方式表示概念并能与其他概念相联系，特别是与学习者自身原有的知识和观念相联系。概念被理解的程度表现在，学习者能运用概念成功地完成他们生活的社会环境中的重要任务。,机械性理解和有意义理解,美国Talsma教授认为：理解是知识积累与知识整合的相互作用，他以图示形象地说明了机械性理解和有意义理解的含义。从理论上讲，大量的具体知识累积起来，可能是毫无联系或联系很少的（模式A和C），同样，也可能知识的量有限，但是与其它知识整合得很好，或者以多种方式相联系（模式B），当知识变得富有结构且相当整合之后，学生就获得了丰富的、综合的理解（模式D）,C 积累的知识多，有一些整合：较浅的理解,D 积累的知识多，知识间有多重整合：综合的、完整的理解,A 积累的知识少，没有综合：机械的理解,B 积累的知识少，知识之间有多重整合：形成更深层次理解的坚实基础,知识联系的意义,记忆下列数字：当新知识与学生头脑中已有知识经验建立其实质性联系时，新知识就容易被记忆和理解。知识间的联系越多，越容易记忆，越能灵活地提取运用。,孤立的、零散的、琐碎的知识不利于学生的理解和运用。在教学中，要引导学生深入思考知识间的内在联系，不断进行知识间的整合，逐步形成系统化、网络化的知识结构。,金刚石与石墨的启示,化学学习三重表征思维方式,化学学习的三大领域：可观察现象的宏观世界分子、原子和离子等微粒构成的微观世界化学式、方程式和符号构成的符号和数学世界,什么是理解,能够解释：包括口头或书面的解释；找到例证或范例；能促进类比；能进行合理的辩护能归纳概括事物的特征，综合得出结论表达清楚一个内容具体丰富的知识网及其内外联系把有关的概念原理运用到新的情景，并产生新思想通过运用使原有的知识网络得到修改或扩展,什么不是理解,知道不是理解 记忆不是理解 照本解释不是理解 照本运用不是理解,理解的涵义与实质,所谓理解就是学生通过思维活动找出知识间的内在联系，并能以多种不同的方式重新呈现，且在适当的情境中正确地加以应用，从而使原有认知结构得到扩展和提高的过程。理解的实质是认识事物之间的联系及其本质。学生通过学习应能找出知识之间的内在联系，并根据这种联系形成知识网络。,理解的特征,理解是以已有知识经验为基础的理解过程是一个积极的思维活动过程理解的实质是认识事物的联系及其本质理解的结果是个体认知结构的丰富和发展,造成学生不理解的原因之一 错误的知识观,多年来，我们把学习材料实用地整理成知识体系，要求学生去熟记和重复，而聪颖的学生在这个一切都安排妥当的教育情境中总是取得成功的。这样，学生逐渐认为知识是由事实的陈述组成的，学习便是增加我们知识体系中的一些事实材料和解决问题的几套现成公式而已，并相应形成了以记忆事实为目的的学习策略。我们不良的教育过程本身正在造成学生对科学概念的错误理解。,造成学生不理解的原因之二不科学的教学和评价,学生不能掌握知识的关键在于教师的教学缺乏科学性。教师不是企图找出学生错误的原因而是通过重复机械无聊的提问去诱发学生正确的回答。这样，作业的答案虽然是对的，但实际上学生并没有真正理解知识产生的过程。之所以有那么多错误的理解，原因很简单，那就是许多教师在教学中实际上常常鼓励而不是反对表面性的学习方法。,理解的特征理解是以已有知识经验为基础的理解过程是一个思维活动过程理解的结果是个体认知结构的发展 理解的实质是认识事物的联系及其本质,教学策略从学生已有的知识经验出发设计有思考价值的问题构建学生合理的认知结构,促进知识理解的教学策略,从学生已有的知识经验出发,学生已有知识经验的分类 如何探查学生的已有知识经验 从学生的已有知识经验出发设计教学,学生 已有知识经验的类型,学生已有知识经验与教学,新旧知识经验的相互作用,如何探查学生的已有知识经验,诊断性测验布置作业 课堂提问 深层会谈诱导法,深层会谈诱导法,深层会谈诱导法是教师就有关概念、事件、物体和实例等学生感兴趣的知识领域，采用思维过程展示、概念图绘制等技术与学生进行会谈，详细记录学生的回答，并鼓励学生对之做出详尽的解释。优点：深刻揭示出学生已有知识经验的状况缺点：需要花费大量的时间,从学生的已有知识经验出发设计教学,教师一旦探查出学生的已有知识经验，后续教学计划的制定和开展就有了科学的依据。认知心理学家奥苏贝尔认为学习的实质就是新知识与学生认知结构中原有的知识通过相互作用，建立非人为和实质性的联系。新旧知识的相互作用，就是新旧意义的同化，其结果是新知识获得意义，原有认知结构发生改组。在新知识的学习中，认知结构中已有的知识经验起决定作用。,1.先行组织者策略,先行组织者是指先于学习任务本身而呈现给学生的引导材料，其抽象概括水平高于新知识，同时又能清晰地同原有的认知结构相联系，作为架设新旧知识之间的桥梁。先行组织者一般由教师在课的开始提供给学生并贯穿于教学始终，不断为新的学习提供“固着点”，发挥定向引导作用。,2.概念转变教学策略,所谓概念转变是指个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变。概念转变不同于概念的“丰富与发展”，它是对学生现有的理解、解释做出的调整和改造，是由学生的生活概念向科学概念的转变。,初中生关于溶液浓度的认识 67.3%的学生认为杯子下层的糖水比上层的糖水甜，只有28.6%的学生认为杯子中的糖水一样甜，少数学生认为杯子上层的糖水比下层的糖水甜，说明学生对溶液的均一性缺乏认识，不少学生错误地认为溶液下层的浓度比上层的浓度要高。,学生已有的生活概念直接影响到学生对科学概念的理解，特别是那些错误的生活概念在学生头脑中往往是根深蒂固的，会对学生理解科学概念起到阻碍、消极的作用。教师必须要了解学生对所学的知识已经知道了什么，特别是要找出学生头脑中存在的错误的生活概念，在此基础上，采取一定的措施，帮助学生澄清头脑中的错误概念，建立起科学的概念。即实现学生头脑中的概念转变。,不同时期学习者头脑中的概念模型,灌输式教学，或简单的结论式教学，不可能使学生真正地理解科学的概念。学生可能记住和接受了科学概念的定义，但并不意味着彻底放弃原有的错误概念。人的头脑中对于同一概念的理解可以包含相反的成分，科学的概念模型和错误的概念模型。,实现概念转变的教学,克拉伊契克（Joseph S.Krajcik）认为概念转变的教学过程主要由四个部分组成：（1）学生描述他们自己的理解和认识；（2）重新建构理解和认识；（3）应用新的理解与认识；（4）将新的理解和认识与以前的理解做比较。,概念转变教学注意点,概念转变教学中最新奇的地方就是引出并澄清学生的想法。把学生的想法曝光让别人公开评论是有很大危险的。概念转变是一个困难而又缓慢的过程。,设计有思考价值的问题,问题的功能问题是思维的动力。不同的问题所引起的学生的思维参与程度是不同的，在促进学生对知识理解方面的作用也不相同。教学中应尽量设计有思考价值的问题，引导学生在积极思维的过程中深刻理解所学知识。,有思考价值的问题的特征具有一定的思维容量 具有适宜的难度 具有合适的梯度,具有一定的思维容量,所谓思维容量是指思维的深广度水平。有思考价值的问题必须具有一定的思维容量。首先，从思维方向来看，它应该具备一定的开放性，因为开放性的问题可以给学生更广阔的思维空间，有利于调动学生思维的积极性和主动性，确保思维活动持久地进行；其次，从思维力度来看，它应该是学生通过深入思考才能解决的问题，而不是简单再现的问题，如果学生将书本上或者记忆里的信息原封不动地搬出来就能解答，那么该问题就没有什么思考价值。,具有适宜的难度,有思考价值的问题应该是难易适度的。实践证明，问题过易或过难都不能有效地激发学生的思维活动。那些和学生已有的知识经验有一定联系，学生知道一些，但是仅凭已有的知识又不能完全解决，也就是说在“在新旧知识的结合点”上产生的问题，最能激发学生的认知冲突，最具有启发性，能有效地驱动学生有目的地积极思索。,具有合适的梯度,对于那些具有一定深度和难度的内容，可以设计成问题组，用组合、铺垫或设台阶等方法来降低问题的难度，提高问题的整体效益。“问题组”的设计要紧紧围绕核心主题，逐层递进。既不能梯度太大，使学生迷失了思维的方向；又不能将问题设计得太琐碎，限制了学生的思维发散。要给学生以方向的引导，同时留有一定的思维空间，促进学生有目的地深入思考。,创设问题呈现的情境,学习活动总是在一定的情境中产生的。教师设计好具有思考价值的问题后，要避免直接提问，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，使学生能在问题情境中产生认知冲突，从而激发学生积极思维的动机和探索问题的欲望。,引导学生自主发现和提出问题,课堂提问的目的不仅仅是要让学生“会答”，更要让学生“敢问”、“会问”、善于“发问”。在教学活动中，教师应积极引导和鼓励学生自己去发现问题，提出问题，这是培养学生问题意识的最好途径，也是学生主体性的最充分发挥。,学生问题意识缺乏,调查表明，中学生在课堂学习中经常提问题的只有15.9%，而84.1%的中学生在课堂上很少或几乎没有提问。学生不敢提问的原因概括起来主要是三方面：一是紧张、缺乏勇气（27.3%）；二是害怕，害怕打断老师讲课的思路（23.3%），害怕问题简单同学嘲笑（15.5%），害怕老师不给讲（10%）；三是没有提问的时间和机会（18.8%）。,促进学生自主提问的实施框架图,构建学生合理的认知结构,要对知识形成深刻的理解，这意味着学习者所获得的知识应是结构化的、整合的，而不是零碎的、孤立的。理解的实质是认识事物之间的联系及其本质，学生通过学习应能找出知识之间的内在联系，并根据这种联系形成知识网络。,认知结构的涵义,所谓认知结构，简单地讲就是一个人在某一知识领域的全部观念和组织。认知心理学家奥苏贝尔认为：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。认知结构既是学生理解学习的结果，也是影响学生意义建构的关键因素。,认知结构的特征,整体性 层次性开放性,认知结构的整体性,整体性是指良好的认知结构是一个相对完整的体系，其中既有陈述性知识，用于回答“是什么”的问题；又有程序性知识，用于回答“怎么办”的问题；更要有策略性知识，即关于如何学习和如何思维的知识，以起到内部调控的作用。学生掌握知识越全面，认知结构越完整，则越容易同化新知识。,认知结构的层次性,层次性是指良好的认知结构并非各种不同知识的简单、线性排列，而是把零散、琐碎的知识点串成线，线结网成面，面延伸成体，以知识组块的形式形成立体的知识网。这样当认知结构用来同化新知识时不仅能迅速找到新知识的固定点，而且也易于辨别新旧知识的异同。,认知结构的开放性,开放性是指随着学习过程的不断发生，良好的认知结构总是处于不断丰富、扩大的动态运动过程中，是一个无限发展的过程，而不是封闭和僵化的系统。认知结构开放性越强，当进行新的学习时就能很快地激活学习者脑内的知识，并且这种激活可以从一点向四周扩散，以激活其它结点，从而促进新知识的学习。,认知结构构建的教学策略,学生认知结构的构建是一个积极主动的思维过程，而不是被动地接受和灌输，也不能简单地用框图来描绘。“网络”不是一盘散沙，也不是一团乱麻，而是一个有清晰逻辑关系的多层次整体，是一个开放的系统。任何封闭的教学，或由注入式教学而导致的结点之间的线性联系，都会导致认知结构的封闭和僵化。,认知结构构建的教学策略,提高教学内容的概括化水平引导学生深刻思考知识间的内在联系重视对知识综合整理，促进知识的结构化,认知结构的构建,总之，要促进学生认知结构的构建，在教学中必须充分发挥学生学习的主动性，引导学生通过相互讨论和交流，把当前学习内容所反映的事物性质、规律尽量和自己已经知道的其他事物相联系，并对这种联系加以认真地思考达到较深刻的理解；同时要重视及时地对知识进行综合整理，以不断提高学生头脑中知识的系统性和概括性水平，使学生构建一个有序而开放的、灵活的认知结构。积极地“联系思考”与“综合整理”是构建认知结构的关键。,谢谢2009年8月10日龙口,