化学教学诊断的理论与方法.ppt

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1、化学教学诊断的理论与方法王后雄华中师范大学化学教育研究所所长教授博士生导师,第一讲理论篇：化学教学诊断的理论探讨,一、教学诊断研究的主要内容,化学教学诊断的基本方法化学学习困难因素分析影响化学教学质量和效率的因素消除化学学习障碍的教学策略化学解题失误分类诊断方法成为卓越化学教师的十大法则,二、化学教学诊断学概述,1、定义,运用一定的方法（观察、访谈、测验等）判断化学教学质量的现状及教学效率低下与学生学习困难潜在原因及其解救方法的一门学科。,2、作用,提供教与学的诊断信息 确定学生学习困难潜在原因 设计排除学习障碍的方法 改进教学方法和教学策略 促进学生成功、高效地学习,三、化学教学诊断的基本理

2、论,四、化学教学诊断的基本方法,1、观察诊断法,诊断人员主要记录：教学内容、教学方法、课堂管理、教师投入、学生情绪、课堂气氛、提问次数及质量、师生互动时间、教学效果等。,This is a dummy text.Please ignore the following content as it is dummy text.This is definitely some dummy text.The text here is meaningless as it is used to fill this slide.Replace this dummy text with our own text

3、.,2、录像诊断法,录像诊断包括准备工作、课堂教学过程记实、教师访谈纪实和录像分析四个基本步骤。,教师访谈记实参考提纲：教学目的和教学设计是否合适？教学中是否根据学生的反应及时调整教学策略？你是怎样按照教学规律突出重难点的？学生的起点知识与起点能力状况如何？这节课的成功之处与不足之处各是哪些？（自我诊断）,录像分析：化学课堂教学的时间分配和活动频次定量诊断记录表对师生课堂活动时间进行分析、对教学目标与时间分配进行分析、对课堂教学中的反馈情况进行分析等。,3、调查诊断法,（1）你是否因为有不恰当的批评（处罚）而使学生受到心理伤害（感情创伤）？（2）你是在帮助少数学生还是绝大多数学生获得学业上的成

4、功？（3）你是否把每一次课堂教学设计及实施当成一个激情式创作？（4）你在课堂上只是让学生“吸收知识”还是刺激学生“构建知识”？（5）你是否在课堂上帮助那些学习有困难的学生来理解各种知识？（6）你是否每学期有2-3次特别行动了解学生对自己及其化学课程教学的期望？,化学课堂教学自我诊断表（供教师用）,（7）你是否做到每次训练后有批改、分析、评讲及针对性二次强化（反馈落实）？（8）你所选择的教学方法是否总能让绝大多数学生理解重点和难点？（9）你是否考虑在教学中通过成功的问题引起学生的注意并且保持下去？（10）你是否经常根据教学反馈结果，不断地修正、调节、改进自己的教学？（11）你的学生在校内考试中是

5、经常获得低分还是经常获得高分的成绩？（12）你是否在平时的测验中提供尽可能多的机会让学生取得好成绩？,化学课堂教学自我诊断表（供教师用）,（1）老师的教学方法和教学情景与你已有经验相互关联吗？（2）老师所讲解的内容你都能听懂、完全理解知识来龙去脉吗？（3）老师所讲的内容去能够顺利解决一些实际问题（试题）吗？（4）老师在课堂上讲课教学的语言通俗易懂并富有激情吗？（5）老师能经常发现和欣赏每一位学生的个人才能和价值吗？（6）老师在课堂上能经常关注和鼓励某些成绩不良的学生吗？,化学课堂教学自我诊断表（供学生用）,（7）对课堂上弄不清楚的问题，你敢于向自己的老师请教吗？（8）对于学生存在的学习问题，老

6、师能耐心细致地进行个别辅导吗？（9）老师在不同场合能对学生做一些学习方法指导吗？（10）老师总能提供足够的机会让学生体验到学习的成功吗？（11）老师从来没有让你的学习自信心或心灵受过伤害吗？（12）老师在课外询问过你的学习及生活中的困难或痛苦吗？,化学课堂教学自我诊断表（供学生用）,4、诊断性测验,是教学过程中做诊断评价的工具，是专为诊断学生在学科学习困难的确切所在而编制的一种测验。其目的是了解分析评价学生知识和技能掌握情况，确定学习困难的潜在原因，以把握教学起点和难点，实施适应学生要求的高效的教学方法。,关键：将化学知识和技能细分其内容，确定每一项目的控制标准来诊断。,五、化学解题失误诊断方

7、法,共性：发现并明确问题、表征问题、选择与实施策略、反思和评价。,1、化学问题解决的基本环节,某种晶体的晶胞为立方体，结构如右图所示：通过观察和计算，该晶体的化学式为。,【案例分析】解答此类问题，场独立型的学生会迅速从记忆库中提取丰富的原型，并与之匹配。原型可以是物质结构与性质教科书人教版第66页、山东科技版第85页、江苏教育版第32页都提供了晶胞切割计算方法，也可以是教学和训练中“用均摊法确定晶体的化学式”的问题解决法。计算方法为：K+:1（晶胞内）Mg2+:81/8(晶胞顶角)1F-:121/4（晶胞棱上）3，故化学式为KMgF3。用化合价检验化学式，答案合理。,案例,化学问题表征的方式：

8、符号表征：确定可燃冰的化学式。表征：设化学式CH4xH2O，求x=？图文表征：向10mL含NaOH和NaA1O2溶液中滴入0.1mol/L稀盐酸，求溶质的物质的量的浓度。表征：数学表征：溶液中电荷守恒式。略言语表征：工业上为什么用2NaNO2+6Na=Na2O+N2来制取Na2O？表征：为什么不用钠直接与空气反应制取Na2O？,2、化学问题表征及其方式,问题表征：是学生使问题的任务领域转化为问题空间的过程。它是问题解决的一个中心环节，它说明问题在头脑里如何呈现、如何表现出来的。明白问题起始状况与目标状况、问题已知与求解才可能确定如何解决问题。,3、选择并实施策略,试误法：通过尝试错误再尝试的过

9、程来完成。（框图推断题）,记忆策略法：学生把以前曾正确解决此类问题的步骤，按照所记忆步骤解决当前问题。（十字交叉法、过量问题计算）,逆向分析法：从问题的目标状态往回走直到起始状态。（有机合成题）,类比法：“结构决定性质”进行类比推理。（K2O2、MgC2与H2O反应）,算法：解决问题的一套规律，它精确地指明解决问题的步骤。（用均滩法求晶胞的化学式）,启发法：凭经验来解决问题的一种方法。策略有：手段目的分析法、简化计划法等。（ClO2的杀菌效果是Cl2的多少倍？）。,算法策略得失电子守恒确定有关物质的价态（或化学式）例题：已知某强氧化剂XO(OH)2+被亚硫酸钠还原到较低价态。如果还原含2.41

10、0-3mol XO(OH)2+的溶液至较低价态，需用30mL0.2mol/L的Na2SO3溶液，那么X元素的最终价态为（）A、+2 B、+1 C、0 D、-1,案例分析由给出的条件，就要想办法求出X元素的最终价态，这是动作。于是，学生先要把贮存在大脑长时记忆中的有关算法提取出来，按一定的逻辑思维顺序思考：（1）设未知数（X最终价态）；（2）根据化合价规则确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化合价；（3）根据化学反应中物质的元素化合价升降总数等于失得电子总数的原理，确定得失电子数；（4）根据氧化还原反应中得失电子总量相等列出关系式；（5）解方程确定未知数。,案例,解题失误诊断=试卷诊断式评讲

11、方法,4、正确解题的四要素,+,+,+,正确解题,=,审题性失误（约5%）知识性失误（约30%）策略性失误（约55%）心理性失误（约10%）,将下列物质分别溶于水后，再滴入石蕊试液，推测其产生的现象，并说明原因。（1）NH4Cl(氯铵)，现象，原因。（2）NH4HSO4，现象，原因。（3）NH2Cl(氯氨)，现象，原因。,案例分析问题给定的3种物质有“相似”之处，但3种溶液表现出的性质有异，且产生的原因也不相同。（1）显酸性，是由于NH4+水解所致，NH4+H2O NH3H2O+H+；（2）显酸性，则是由于HSO4-电离所致：HSO4-H+SO42-；（3）显碱性，则是由于NH2Cl水解：NH

12、2Cl+H2O NH3H2O+HClO，NH3H2O电离程度比HClO大，此处还要注意HClO的强氧化性。因此，解答本题学生很容易发生思维定势导致认知困难。,案例,六、化学学习困难的问题及研究,化学学习困难是指感官和智力正常的学生化学学习成效低下，学习结果远未达到教学目标要求，不能适应化学学习要求的状态。化学学习困难具有普遍性和特殊性。我们把化学学习困难可分为群体性学习困难和个体性学习困难。在非重点中学可能达到40%甚至更高比例，在一般重点中学也达到10%到15%比例。化学学习困难具有学科倾向性。与化学学科因素、化学思维特点、化学教学独特性有关。化学学习困难具有明显的阶段性。有的特定章节的学习

13、困难，有的特定时期学习困难，也有整个化学学科的学习困难。化学学习困难具有可逆性。即通过教师的指导和学生的努力，学习困难的状态可以改变。,化学学科知识特点、思维特点、教学特点。（重点研究的问题）,学校教育教学工作的缺陷。（重点研究的问题）,学生正常的身心发展受阻，心理特点和性格消极。,家庭贫困、教养失准、环境恶劣、教学资源匮乏，师资水平低下等。,解决学习困难问题，不仅要消除直接原因，还要消除间接影响。解决学习困难问题的基本方法是教学的差异化和辅导的个别化。,虽然学生化学学习失败有其直接原因，但还有其诸多因素交织在一起起作用的。要分析学习困难的众多因素，就得注意因素的“层级性”，以提高诊断的效度。

14、,教学内容设计的偏失 起点知识与能力的欠缺不适当的教学方法 学习活动的失败学法指导的欠缺 学习方法与学习习惯的欠缺对困难学生缺乏补救措 自我效能感和成就感低下,教师方面,学生方面,一次性因素（直接相关因素）,六、化学学习困难的问题及研究,班级合作互助氛围的缺失 学生性格上的问题学习策略应用的欠缺 认知结构的缺陷教学中的元认知技能的忽视 元认知水平低下不恰当的竞争及考试异化 学习兴趣、动机的丧失,二次性因素（间接相关因素）,对学校班级生活指导的不力 对学校班级的不适应存在损害学生自尊的行为 对教师的排斥态度家庭教育方式沟通的不畅 亲子关系的失败学校人际关系教育活动的缺失交友关系上的失败,三次性因

15、素（间接相关因素）,A教师要素A1专业情意：理想、情操、性向、自我A2教学态度：关爱、责任、耐心、落实A3职业知识：专业、教育、教学、广博A4教学技能：设计、语言、问题、指导A5其他项目：待遇、身体、环境、支持 核心三要素：热爱、责任、行动,七、影响化学教学质量和效率的因素,B学生要素B1学习态度：动机、情绪、兴趣、钻研B2起点能力：知识、技能、智力、思维B3学习策略：记忆、表征、规划、习惯B4其他项目：时间、身体、环境、支持C课堂环境C1课堂气氛：愉悦、亲切、互动、享受C2师生投入：感染、活力、激情、责任C3师生关系：支持、挚爱、友好、信赖C4学生关系：互助、合作、交流、融洽,第二讲应用篇：

16、化学学习困难的因素案例分析,一、化学学科知识形成的难度,中学化学知识具有“深”、“杂”、“混”、“变”、“特”、“冲”、“符”、“隐”、“空”等特征。,为什么镁带燃烧发出耀眼的白光，并有明显的火焰产生，而铁在氧气中燃烧是大量四射而不会有火焰，镁在宽气中燃烧的最终产物为什么是MgO，而难见得有黄绿色的Mg3N2生成？,空气中存在着大量的氧气和氮气，而镁既能在氧气中燃烧，又能在氮气中燃烧。Mg3N2是黄绿色粉末或块状固体，它在800时可分解成镁和氮气，镁燃烧的火焰温度高于800，那么即使有Mg3N2生成，生成的Mg3N2也会分解，即燃烧的最终产物是MgO。火焰是气体燃烧的现象，由镁燃烧有火焰可知，

17、镁在燃烧的过程中一定产生了镁蒸气，可见镁的沸点不会太高，经查镁的熔点为651，沸点为1107，铁在氧气中反应放出的热量不能达到铁的沸点，故铁在氧气中的反应现象是火星四射不会有火焰。,案例,如何让学生记住不同物质的颜色？如何学习元素化合物知识？,方法：同种颜色归类合并，抓主线、抓要点，便于记忆。方法：根据结构性质用途这条主线进行系列化学习理解与记忆。,案例,案例,在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓的NH4Cl溶液，沉淀完全溶解，其原因是_。,启示：在解题指导中，教师要不失时机地提醒学生不要依从旧经验和主观臆断想当然地构建题设条件，要潜移默化地培养学生养成言必有理、推必有据的习惯。答案为：在溶解平

18、衡中，加入的铵盐电离出的NH4+与OH-结合成NH3H2O而使c(OH-)减少，Mg(OH)2沉淀溶解。,案例,判断下列叙述是否正确。（1）酸酐都是酸性氧化物。（）反例：乙酸酐(CH3COO)2O不是氧化物。（2）原子晶体的熔点一定比离子晶体高。（）反例：SiO2（原子晶体，熔点：1723）比Al2O3（离子晶体，熔点：2054）低。（3）在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。（）反例：金属晶体中有金属阳离子而无阴离子。（4）构成分子晶体的粒子一定含有共价键。（）反例：由稀有气体构成的分子晶体中不含共价键。,在中学知识范畴内可以归纳出一百多条“不一定”的特例,案例,新旧知识对同化策略和认知结构破

19、坏性影响的案例,认知心理学家奥苏贝尔（Ausubel D P）认为，概念和原理学习的实质是新概念与学生认知结构中原有的概念通过相互作用，建立其内在的逻辑联系。新旧概念的相互作用，就是新旧意义的同化，其结果是新概念纳入原有的认知结构中，原有的认知结构得以丰富和扩大。所谓概念同化策略就是指学习者利用原有认知结构中适当的概念来学习新概念的一种方法。在概念同化学习中，学习者认知结构中原有的概念起着决定作用。,案例,由于化学符号具有潜在的思维能量，它可以诱发思维过程，使其潜在的涵义变为具体的符号形式。运用化学符号来代表化学事物、把化学符号作为思维运算的工具和媒介而进行的思维活动方式就是化学符号思维。用元

20、素符号、化学式、化学方程式以及其他化学符号来表示严格定义的化学事物的科学概念，表示化学事物之间特定关系和运动变化规律的过程，是典型的化学符号思维的过程。,“P4”潜在的思维能量,案例,由演绎推理学习“隐性知识”规律：由较强的酸与较弱酸的盐反应可生成较弱的酸？知识迁移的几种水平为：课本知识：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2+H2O Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO拓展知识：2C6H5SO3H+Na2SO32C6H5SO3Na+SO2+H2O 2C6H5ONa+SO2+H2O2C6H5OH+Na2SO3（证明酸性强弱顺序：苯磺酸亚硫酸苯酚）创新知识：Na2O2

21、+CO2+H2O=Na2CO3+H2O2(Na2O2与CO2反应为什么要有水存在时才发生)2KAlSiO8+2H2CO3+9H2O=2K+2HCO3-+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4(钾长石风化生成高岭土)，反应能发生的原因是。,案例,“金属钠”的教学设计,案例,教材中的“空无知识”举例。,(2004年全国)25时，将0.1mol/L的NaOH溶液逐滴滴入0.1mol/L的CH3COOH溶液中，当滴加至溶液的c(Na+)=c(CH3COO-)时，溶液的pH（）。A、大于7B、小于7C、等于7D、不能肯定,评注：从教材电解质溶液呈电中性的概念派生出“电荷守恒原理”。正确思路：根据电荷

22、守恒原理：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，当c(Na+)=c(CH3COO-)时，c(H+)=c(OH-)，故答案为C。,二、化学学习的心理障碍,化学学习过程绝不是一个单一的认知发展的过程，而是一个需要多种心理素质介入的过程。,不同的学困生在化学学习情感障碍上有不同的表现。如情绪烦燥型、情绪低落型、紧张型、焦虑型、退缩型、厌学型、逆反心理型、排斥型更多的学困生是上述类型的复合型情感障碍。形成原因可分为三类:,1、化学学习情感障碍,2、化学学习动机不足,研究表明，学习成绩的提高只有在认知和元认知策略与动机的结合使用才能取得（Paul R.Printrich&Elis

23、abeth V.De Groot,1990）.化学学习困难学生由于自身缺乏学习化学的动机，再怎样有效的认知和元认知策略对他们也无济于事。,三、化学学习的认知因素影响,从智能发展角度来看，在整个中学阶段，中学生的思维能力迅速地得到发展，他们的抽象逻辑思维处于优势地位。初中学生思维偏向于形象思维和机械记忆及经验型的抽象思维。进入高中以后，学生将由经验型的抽象思维向理论型的抽象思维转型。当代认知心理学认为认知因素是决定学习结果和学习效率最直接因素。,1.学生的认知风格差异,认知风格又称认知方式，是人们对信息和知识经验进行组织加工时所表现出来的一种认识倾向。学生认知风格的差异决定了化学学习成效的巨大差

24、异。,场独立型和场依存型。根据个体在认知加工中客观环境提供线索的依赖程度看，认知风格可以区分为场独立型和场依存型两种。场独立型者倾向于以内部参照知觉事物，而场依赖型则难以摆脱外界因素的干扰。在解难度较大的化学问题时，场独立型学生有着极明显优势；场独立型学生和场依存型学生在化学解题过程中的差异，主要表现在场独立型学生较容易形成正确的化学匹配原型（情景），而场依存型学生较难形成正确的化学匹配原型（情景）。,案例：给你一个装置如何检查装置的气密性？给出晶体（晶胞）的结构如何确定其化学式？,具体型和抽象型 根据个体在进行信息加工所采用概念水平的高低，还可以把认知风格区分为具体型和抽象型。抽象型的学生，

25、能够看到某个问题的众多方面，可以避免刻板印象，能够容忍情境的抽象和模糊进行抽象程度较高的思考。而具体型的学生则能比较深入地分析某个观点或情境，但要向他们提供尽可能多的有具体、直观、形象及实证信息，否则很容易造成偏见。化学具有抽象性和模糊性辩证统一的特点，解决化学问题时，必须容忍情境的模糊度并进行抽象程度较高的思考。从这一点上说，抽象型的学生适合学习化学。具体型的学生可以学好推理化性很强的数学和物理。因为这些问题都是形式化的，也需要“相当精确性”的思维，只要逻辑推理正确就可以正确解决形式化理科的问题。但具体型的学生无法“容忍”化学的“粗象性和模糊性”，从而造成化学学习的困难。,1、写出C6H5S

26、O3H与Na2SO3溶液的反应的化学方程式：。2、反应Na2O2+2HCl=H2O2+2NaCl，H2O2体现性，其理由是。,测试结果表明，具体型风格的学生根据“较强的酸能制得较弱的酸”规律，很容易类比、演绎推理获得【案例1】答案：2C6H5SO3H+Na2SO32C6H5SO3Na+SO2+H2O 而在【案例2】中得分却很低。抽象型风格的学生对【案例2】采用模糊、创新思维，应用上述规律解题：H2O2体现酸性，其理由是由较强的酸能够制得较弱的酸。具体型风格学生很难把H2O2与酸性联系起来，这是“精确、严密的”缺陷所致。所以我们认为，具体型的学生相对于抽象型的学生而言，在化学学习过程中更可能遇到

27、困难。,案例,2.化学认知结构的缺陷,化学认知结构是学生头脑中拥有的化学知识结构，是学生对化学世界观念的内容和组织。化学学习困难学生头脑中认知结构的缺陷是导致化学学习困难的主要原因。,认知加工水平与相关的知识储备量有密切的关系。化学学习困难学生，往往伴随着化学知识、技能储备量的不足。许多学生学习失败的重要原因是缺乏原有知识。影响学生成绩的内部因素的公式：A=f(IQ,M,K)A学生的成绩，IQ智商水平，M学习动机，K原有知识。,教育心理学家认为：动机和智商只影响学生学习的速度而不决定学习的成败。原有知识不仅决定学习难易，而且常常决定学习的成败。所以，影响学生学习的唯一最重要因素是原有知识（奥苏

28、贝尔语）。补救教学：针对性（学习态度、处信心、学习习惯、学习方法、知识技能）；及时性（及时发现问题及时补救）；改变教法（不重复使用导致学生失败的方法）；生生互助（互帮互学、双方受益）。,【案例】晶体熔沸点高低判断规律的学习。形成知识规律：（1）离子晶体：阴阳离子电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力（晶格能）越大，其离子晶体的熔沸点越高；（2）原子晶体：原子半径小，键长短，键能大，晶体的熔沸点高；（3）金属晶体：金属阳离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属的熔沸点就越高。（4）分子晶体：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，则范德华力越大，晶体的熔沸点越高。,美国心理学家布鲁纳

29、认为，人类记忆的首要问题不是储存而是检索，而检索的关键则在于结构组织。如果知识在头脑中无条理地堆积的话，不但检索提取它存在困难，而且迟早会被遗忘。如果能够把零散的知识组织成结构整体，则将大大增强记忆的牢固性，并提高检索提取的效率。,【案例】针对元素化合物知识“多、繁、杂、散”的特点，如何进行高效的学习？关键要确定知识间的内在联系，并以此为脉络，形成知识框架结构，将知识进行整合使其系统化、网络化。其结构化可按以下思路进行：,表征是指知识或信息以什么样的形式储存在学生的头脑之中，即知识或信息在头脑中是如何表示的。研究表明，同一知识可以用不同的方式来表征，即可以用许多不同的编码形式(如形象码、语义码

30、、运动码等)来表征知识。正是由于缺少多重形式化学知识表征，学生在化学学习过程中不能形成正确的形象和符号思维方法，从而严重影响化学学习的效果。不同的表征方式会产生不同的结果：微观表征会有利于化学本质问题的解决；而使用宏观表征则不会对问题本质认识产生促进作用。符号表征压缩了信息组块，提高了组块的信息贮存能力，减轻了记忆的认识负荷。表征方式单一或缺乏问题表征方式是学生学习困难的重要原因。,往盛有0.01mol/LCH3COONa溶液的小试管中滴加一滴酚酞溶液，将小试管放在酒精灯上微微加热，观察溶液的颜色变化。（山东科技版化学反应原理（选修）第89页）,案例,问题的表征是问题解决者在头脑中以某种理解来

31、呈现问题，使问题的任务领域转化为问题空间，是问题解决者对一个问题所达到的全部认识状态。表征是问题解决的一个中心环节，它说明问题在头脑里是如何呈现、如何表现出来的。如果一个问题得到了正确表征，可以说它已解决了一半。已有的研究表明：问题的类型不同，表征的类型也是不同的。研究者发现化学计算题的表征类型有文字表征、具体表征、形象表征、抽象表征和数学表征；学生在解决有机合成的问题时，采取的表征形式有字面表征、方法学表征、机理表征；学生在解决化学信息迁移题的表征类型有字面表征、模型表征、化学原理表征，且它们是依次建立的，只是各表征层次表征的形式呈现多样化。,化学解题为什么离不开表征？,联想是由一事物想到另

32、一事物的思维活动，包括由感性知觉形象触发的印象联想；由一种已有意象想到另一种已有意象、把头脑中的意象联系在一起的意象联想；以及由一个概念想到另一个概念、把头脑中已有概念联系在一起的概念联想。类比推理是进行联想的重要步骤。想象是在联想的基础上，经过形象分析和形象综合，加工原有意象、创造出新意象的思维活动。化学学习的认识、情感和意志等过程都离不开想象，它不但是形象思维的基本手段，也是抽象思维不可缺少的要素。,案例,答题要点：Hg2+可使微生物变性致死，I-吸收O2；纯碱溶液吸收CO2，从而达到防止Na2S2O3变质的目的。,案例,化学学科具有概念繁多、概念性强的特征。错误概念(或称前科学概念)对化

33、学概念的学习有极大影响。学生形成的前科学概念由来已久、根深蒂固。这些前科学概念中有些是对客观世界的朴素观念，更多的则完全与科学概念相悖，因此，人们一般把前科学概念叫做错误概论。“相异构想”则是指学生形成偏离科学概念的观念或新认识。一般来说，学生头脑中的前科学概念尤其是错误概念不但会妨碍新知识的理解，而且会导致学生产生新的错误概念。,【案例】下表为前科学概念对科学概念影响的例证,学生头脑中的前科学概念或错误概念具有广泛性、肤浅性、顽固性、自发性、特异性、表象性、迁移性和隐蔽性等特征。学生形成前科学概念的途径主要有（1）先入为主的日常生活经验；（2）旧有概念的局限；（3）由语词带来的曲解；（4）不

34、恰当的类比等。前科学概念是学生学习困难的又一重要因素。概念转变学习，就是学生原有观念改变、发展和重建的过程，就是学习者由前科学概念向科学概念的转变过程。为了促使学生实现概念转变，就要进行概念转变学习。为此，必须充分了解学生相关学科的原有知识经验背景，了解学生有哪些错误概念，并充分运用学生在原有概念创设教学中的认知冲突(情境)以此作为引发学生进行概念转变学习的契机。,所谓思维定势，是指人们从事某项活动时的一种预先准备的心理状态。先前形成的知识、经验、情景、习惯，都会使人们形成认知的固定倾向，从而影响后来的分析、判断，形成思维定势。思维定势具有两重性，有积极的一面，也有其消极的一面。,示例1图1是

35、三支高度不同燃着的蜡烛，当用一个透明的大玻璃筒倒扣住三支燃着的蜡烛时，所观察到的现象是_，原因是_。测试结果显示，有70.5%的学生回答结果是：（现象）从下至上，三支蜡烛依次逐渐熄灭；（原因）CO2的密度比空气大，且既不燃烧，也不支持燃烧。进一步问卷调查显示，这一错误结果，在错答的学生中有95.5%的学生解题思维是受初中阶段的思维“相似块”负迁移引起的，这种“相似块”见下例。,示例2若按图2所示装置进行正确实验操作，则应该看到的现象是：_。该实验说明两点分别是：_；_。答案从下至上蜡烛先后熄灭。二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳既不燃烧，也不支持燃烧。,两道题之间情景相似、物质相同、实验装置相似

36、、问题几乎相同，因而解题过程中思维“相似块”起主导（甚至是绝对性）作用，很少有学生运用思维“相似剩余”：一种装置用玻璃筒罩住，而另一种装置则为开放体系，前者因热量扩散较难，热的CO2上升，从上至下逐渐充满玻璃筒，故现象为从上至下，三支蜡烛依次逐渐熄灭。,最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示。顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的化学式是（）。A、TiCB、Ti6C7 C、Ti14C13 D、Ti13C14（错答A约占67%，正确答案为C。）,案例,四、元认知水平低下的影响,元认知是指对认知活动进行监控和调节的过程。随着研究的兴起，人们发现学习不

37、仅是对材料的识别、加工和理解认知过程，同时也是对该过程进行监控和调节的元认知过程。元认知监控表现为：个体能不断评价化学学习过程，获得化学学习质量的信息，找出认知偏差，并能适时的调整计划，选用恰当的策略，以保证有效完成任务。,从控制论的观点看，元认知监控是一个必不可少的反馈和控制环节。但化学学习困难学生不能分析或获取反馈信息，及时对化学学习过程中存在的问题做出相应的调节，使得化学学习过程的盲目性、冲动性较大，从而降低了化学学习的效率与成功的可能性。在对比化学学优生和学困生解决化学问题过程的研究中，人们发现元认知监控能力的高低在一定程度上决定了化学成绩的高低。,案例浅绿色的Fe(NO3)2溶液中，

38、存在如下平衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+若在此溶液中加入盐酸后，溶液颜色的变化及原因是。,第三讲建议篇：成为卓越化学教师的十大法则,你想有口皆碑，成为学生一生中最难忘的老师吗？,学生在教师的“问题”诱导下，把教材“裸露”知识变成思维“空白”。【学生探究】（1）该反应为复分解反应；（2）生成沉淀和难电离的物质是反应能进行的 原因；（3）证明由较强的酸能制较弱的酸；（4）判断酸性强弱顺序：H2CO3HClO。（5）实验现象：生成白色沉淀；（6）进一步通入CO2时的现象：沉淀消失，溶液变澄清；（7）漂白粉（漂粉精）漂白的原理；（8）提高漂白速率：改用比碳酸更强的酸（如醋酸、盐酸等）；（

39、9）漂白粉在空气中久置变质的原因；（10）保存漂白粉的方法：密封保存等。,评注：创设一种能促进学生自主学习的良好氛围，学生通过资料或上网查阅，自己规划学习的进程，体会学习材料的意义，促进学习的记忆。,【案例】化学方程式Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO有何价值（意义）?,N1,当教师说“谁可以帮我做这个实验”时,案例,模式1：注入式教学法（接受复现学习法）教师直接将教材“裸露”知识呈现给学生，要求学生记忆化学方程式。Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀)3=Cu(NO3)2+2NO+4H2O,【案例】以铜与浓、稀HNO3反应教

40、学为例不同的教学方法对学生所学知识质量的水平的影响。,模式3：实验探究教学法（探索学习法）引导学生做铜与浓HNO3反应的实验，学生观察到：开始液体内变黑，反应速率缓慢，然后突然加快，试管液体上方有红棕色气体，最终溶液变成蓝色。思维加工过程为：变黑过程：Cu+2HNO3(浓)=CuO+2NO2+H2O（HNO3作用：氧化性）变蓝过程：CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O（HNO3作用：酸性）总反应式：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O（HNO3作用：氧化性和酸性）,模式2：迁移教学法（归纳演绎学习法）由熟知Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO22H2O类推

41、出金属与氧化性酸的反应规律：金属+氧化性酸=高价金属盐+低价氧化物+水。请学生尝试写出Cu与浓、稀HNO3的化学方程式。,教学法则4：最富感染力的老师决不只是把目光放在某几个他喜爱或前排几位学生的身上，在大教室里，他随时会把目光与问题放在教室后面角落的学生，或者是“纪律失常”的学困生，并通过行为与洞察改变课堂“不利”地位学生处境，晚醒了他们沉睡的意识，必然能收到促进每一位学生发展的效果。（“关注全体”法则）,教师提问：FeS2与O2高温下会发生怎样的反应，为什么？（1）因为氧化性：O2S根据置换反应规律，可写出如下方程式：2FeS2+O2=2FeO+4S(置换反应)（2）置换反应生成的S可在O

42、2中剧烈燃烧：S+O2=SO2（化合反应）（3）FeO被氧化而生成高价化合物：4FeO+O2=2Fe2O3（化合反应）、式生成的SO2、Fe2O3在这个反应环境中不可能再被氧化而生成更高价氧化物，SO3在高温下容易分解。SO2和Fe2O3不能化合生成盐，故反应到此终止。2+8+2整理得总反应式：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,【案例】怎样教学生学习FeS2与O2反应方程式。,老师，你影响了我的一生刚步入新校，成绩一向不好的我，成绩刚刚及格。您在全班表扬我，休学两年竟然考出这样的成绩，实在太了不起了！我信心百倍，更加努力，半年后竟在班上进入前几名。后来才知道，那及格分是您暗中做了“

43、手脚”。为了保护我的那点可怜的自尊，您用了善意的“谎言”，并促成了我的学业成功（摘自班主任刘祖华写给自己的班主任张老师的信.2009年第11期）,案例,案例实验室制取CO2的全维知识（由8道相关中考题归纳而成）（1）装置：发生及收集装置（为什么要这样安装？）（2）气密性检查：（略）（3）药品：大理石、碳酸钠、浓盐酸、稀硫酸、稀硝酸。（如何选择？为什么？）（4）验满：（略）（5）检验：（略）（6）启普发生装置：（为什么能用？）（7）简易发生器设计：给你烧杯、干燥管、导气管（带橡皮夹）、试管、烧瓶，设计简易发生装置。,实验室制取乙酸乙酯的全维知识（由3道高考题、1道科研试测题、1道中国青年竞赛题构

44、成）（1）试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，正确的加入顺序及操作是。（2）浓硫酸的作用是。（3）a中液体总体积不得超过试管容积的，其原因是。（4）为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是。（5）实验中加热试管a的目的是。（6）加热a的方法是。（7）导管末端不浸入b中液体中的原因是。（8）有人将b改为装置b，该实验中使用球形管除起冷凝作用外，另一重要作用是。（9）欲提高乙酸的转化率，可采用的措施有：等。（10）试管b中加有饱和碳酸钠溶液，其作用是。（11）反应结束后，振荡试管b，静置，观察到的现象是。此时再加入紫色石蕊试液0.5mL，观察到的现象是，原因是。（12）实

45、验发现，当温度超过120时，得到的产物杂质增加，原因可能为（13）某学生实验中发现所得乙酸乙酯的产量偏低，其原因可能是。,案例,【答案】(1)先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加入醋酸(2)催化剂和吸水剂(3)1/3。防止加热时液体溢出(4)在试管a中加入几粒沸石(或碎瓷片)(5)加快反应速率及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动(6)先小火加热，后大火加热(7)防止液体倒吸至a中(8)防止倒吸(9)增大乙醇的浓度；移去生成物(10)吸收随乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇(11)b中液体分层，上层是透明的油状液体(12)乙醇脱水生成了乙醚和乙烯(13)原料来不及反应就被蒸出；温度过高；发生了副反应；冷凝效果不好；部分产物挥发。,以CO2的密度教学为例为不同认知风格的学生设计不同的课堂时间结构。选择不同的教学方式，同时也就决定了教师掌控时间与学生自主学习时间的多少。,案例,不同的教学方式的时间结构对照表,*时间结构：教师的讲授时间与学生自主学习时间之比。,Thank You!,