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基于知识分类的初中化学教学研究—以氧气部分为例论文

发布时间:2023-12-21 11:48:27 文章来源:SCI论文网 我要评论














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   摘 要:在教学过程中,知识分类理念对教学设计环节起着指导教学目标和学习目标的确立、指导教学过程的安排和相关课堂活 动的设计、确定恰当教学方法以及指导教师进行教学反思和评价等重要作用。合理运用知识分类理念是设计开展教学活动的 基础,也是提高课堂有效性的保障。本文将基于知识分类理念对氧气部分知识进行分类并提出对应的教学策略。

  [关键词] 知识分类,教学策略,初中化学,氧气教学

  氧气部分是初中学生认识物质的 起始课程,其学习过程与方法对后续 学习水、碳及碳的化合物、金属、酸 碱盐等物质乃至今后物质的认知过程 有着重要意义。但由于第一单元与第 二单元知识内容跨度较大,学生在理 解和记忆氧气的制备与性质时较为困 难,这导致在学习水或者碳及碳的化 合物时,无法联系新旧知识。因此, 笔者在进行氧气部分的教学时,借助 知识分类的理念对氧气部分知识进行 分类,并依据知识类型设计合理的教 学策略,帮助学生初步形成元素守恒 的观念并形成认识物质过程的思维 模型。

  一、知识分类理论与对教学的启示

  知识分类没有固定统一的标准。 不同领域根据不同标准和目的,可 将知识划分为多种类型。常见的知 识分类有:①根据知识是否容易传 递可将知识分为显性知识(explicit knowledge)与默会知识(tacit knowle- dge)(M.Polanyi ,1958);②在建构主 义理论中,根据知识以及应用的复 杂多变程度,可将知识分为结构良 好领域的知识(well-structural domain knowledge)和结构不良领域的知识 (ill-structural domain knowledge)(Steffe & Gale ,1995);③在认知主义理论中, 根据不同状态和表述,可将知识分为 陈述性知识(declarative knowledge)和 程 序 性 知 识(procedural knowledge) (J.R.Anderson ,1983)。在化学教学方 面,知识分类又有刘知新教授的“六 分法”和马建锋教授的“四分法”两 种较为常见的分类方法。

  教学活动是教师按照教学目标, 通过传授知识完成教学任务,培养合 格人才的双边活动。在教学过程中, 知识分类理念对教学设计环节起着指 导教学目标和学习目标的确立、指导 教学过程的安排和相关课堂活动的设 计、确定恰当教学方法以及指导教师 进行教学反思和评价等重要作用。


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  二、对氧气部分知识的分类

  基于以上分类方法,氧气部分的 知识可划分为陈述性知识和程序性知 识,是学生首次较为系统科学地认识、 学习身边的某一种化学物质,其认知 过程为今后研究一系列物质(如水、 二氧化碳、金属等)打下基础。第一, 从陈述性知识的角度来看,氧气部分的知识可划分为符号性知识与事实性 知识。其中,实验室准备氧气原理的 反应表达式(化学方程式)及相关反 应物、生成物所对应的化学符号(化 学式)属于符号性化学知识,让学生 能够正确书写反应表达式与物质的化 学符号是本部分的教学重点之一。事 实性化学知识则是氧气的性质、实验 室制取并收集氧气的装置及操作注意 事项,这一部分是教学的重点也是难 点。第二,从程序性知识的角度来看, 这部分知识涉及的智慧技能是认识物 质的一般规律和总结化学实验得出结 论、反思结果,即从物理性质、化学 性质、用途的角度认识氧气。动作技 能则是学习并能够在实验室中操作常 见气体的制取、净化、收集、检验与 鉴别的方法,即氧气 的制备、 收集、 检验与鉴别,以及观察记录氧气性 质部分相关实验现象。

  通过对氧气部分的知识进行分类 可以发现,氧气的陈述性知识是程序 性知识的基础,诸多实验技能都依存 于陈述性知识中的装置设计、反应原 理等。同时,程序性知识也能为陈述 性知识的记忆提供线索,将琐碎的知 识串联起来帮助记忆与信息的提取。


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  三、知识分类视角下氧气部分教 学策略

  (一)符号性知识教学,变抽象为 具象


  在设计教学活动时,教师可将符 号性知识进行适当的可视化处理,变 抽象为具象,加强学生理解与记忆。 具体操作时可用模型、实验等直观手 段帮助学生感知符号性知识。也可引 导学生使用概念图、思维导图等导引 类可视化方法将符号性知识进行整理, 使知识条理化从而减轻记忆负担。总 之,教师应借助三重表征的综合方式, 将宏观、微观、符号三者之间进行联 系的同时,培养学生形成独特的思维 方式,帮助理解其他较为综合的知识。

  (二) 事实性知识教学,以实验链 接生活

  氧气的性质与制备知识点划分较 细,更多的是实验现象与反应原理的 记忆。其中涉及红磷、木炭、铁丝、 硫、石蜡分别在空气和氧气中燃烧的 现象记忆,学生容易出现知识点不全 或混乱的情况。笔者根据这部分知识的 特点与学生特点总结了以下教学策略。

  (1)注意调动学生多感官记忆。在 设计课堂教学活动时,教师可设计能 够充分调动学生更多感官的活动,提 高学生的学习效果。因此在氧气部分 教学活动中,木炭与氧气反应、铁丝 与氧气反应、氧气的制备收集和鉴别 等实验可以让学生以小组的方式展开, 在培养学生动手能力的同时,获得感 性认识,进而引起刺激与头脑中理论 知识相联系,达到提高记忆的目的。

  (2)注意知识结构化记忆策略。 在开始一个阶段的教学之前,教师应 对学生的已有知识结构进行梳理,找 到新旧知识之间的联系,为学习新知 识奠定基础。而在结束一个阶段的学 习后,教师应引导、帮助学生建立知识体系,了解知识之间的关系。

  (3)注意根据记忆曲线进行联系。 艾宾浩斯遗忘曲线认为知识的遗忘规 律是先快后慢,之后便逐渐趋于不变。 实验表明,学习知识的初期,最好集 中复述,而在知识积累学习的后期则 最好选择分散复述。故教师可在初期 用默写的方式较为集中地让学生对基 础知识进行复述,后期可采用典型例 题的形式引导学生回忆相关知识并 应用。

  (三)程序性知识教学,“三步走” 提升理解与运用

  学习程序性知识是让学生从陈述 性知识过渡到自动化技能的过程,可 分为陈述化、程序化、自动化 3 个阶 段。在实验室制氧气的教学中,通常 教师会给出高锰酸钾制氧气和过氧化 氢制氧气的装置图,然后结合实验对 该装置进行解释说明,这样可以让学 生掌握 2 种制备气体和 3 种气体收集 的方法。在教学这 5 种基本装置及其 原理的内容时,笔者基于学生的认知 过程和程序性知识的特点,对教学活 动进行了重新设计。

  在陈述化阶段,教师需让学生了 解有关的概念、原理、事实、步骤和要 求等内容,对某一技能做出陈述性解释 并用智慧技能指导动作技能。在程序 化阶段,程序性知识受意识控制,由 不能激活的产生式系统构成,指导行 为的知识发生两种转变。在自动化阶 段,整个程序本身将得到进一步精细化 和调整,规则完全支配人的行为,技 能达到相对自动化。因此,可以让学 生亲手设计装置的使用,通过一些关 键性问题引导他们对自己设计的装置 进行修改,最终达到预期理想装置图。

  这里以制取氧气的发生装置的学 习为例。首先,教师需加强第一章节 中学生对于实验仪器的认识,可借助 一个简单的实验让学生动手操作,巩固有关仪器名称及使用的陈述性知识 与相关动作技能。然后在进行氧气制 备时,将装置的构建分为发生装置和 收集装置两个部分。在设计发生装置 的环节,教师可给出一些实验仪器的 装置图,如试管、酒精灯、烧杯、锥 形瓶、胶塞、导管、长颈漏斗、注射 器等,学生选择合适的装置进行组 合。随后教师提出引导问题,让学生 反思并改进自己设计的实验装置,加 深对实验装置的理解,同时能够真正 做到活学活用,在今后的学习中遇到 新问题也可以用这样的方法进行自主 学习探究。在教学顺序上,可以先讲 解过氧化氢制氧气的方法,因为其实 验装置较高锰酸钾制氧气的装置较为 简单,特殊规则较少,根据教学效果 来看,学生在这一部分的学习过程中 能够完成该装置的设计和改进,最后和 教材上的装置接近或一致。而高锰酸 钾制氧气的装置设计可以作为这一过 程的拓展练习,帮助学生在新的情境 下重复该程序性知识,解决实际问题。

  参考文献:

  [1] 刘知新 .化学教学论(第一版) [M]. 北京 : 高等教育出版社 ,1990.

  [2] 马建锋 . 曾涛 . 化学教学论(第 二版)[M]. 北京 :科学出版社 ,2015.

  [3] 黄梅 . 化学程序性知识的加工 阶段与教学条件 [J]. 中国教育学刊 , 2014(3):71-75.
 
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