化学新课程教学中培养学生认知能力的初步探究

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1、化学新课程教学中培养学生认知能力的初步探究苟飞都江堰市第四中学 61830 0355 摘要:课程改革的重要意义是:“课程是人才培养的施工蓝图,是全面推动素质教育的核心问题和核心环节,是实现高质量基本教育的必由之路。”新课程使课程内涵得到丰富，理念得到更新。新课程改革规定我们教师重点是培养学生的创新精神和实践能力,树立以学生发展为本的教育理念，增进学生可持续发展。在具体的学科教育中如何使学生学会学习是十分重要的基本。本文就在化学教学中针对学生实际,如何培养学生的认知能力,进而使学生学会学习、学会发明、提高实践能力等方面的初步摸索进行了论述。 核心词：认知能力 创新精神 可持续发展一、为什么要培养

2、学生认知能力1、美国将来学家阿布文托夫勒曾说过：“将来的文盲不再是不识字的人,而是没有学会学习的人。”古人曰：“授人鱼”不如“授人以渔”。在大力推动素质教育的今天,如何使学生学会学习,适应将来的知识经济时代的规定,至少不能使她们成为将来的文盲，这是每一位教育工作者都应着重思考的问题。2、96年4月，“国际21世纪教育委员会”向联合国教科文组织提交的教育:财富蕴藏其中的报告中,将学会求知与学会做事、学会共同生活、学会生存作为教育的四个支柱提出。而其中学会求知又是学会做事等的前提和基本。在科技飞速发展的今天，使学生用对的快捷的方式去感知未知,其重要性可见一斑。3、面向1世纪中学化学学科教育改革行动

3、大纲对中学化学教育的展望中指出,中学化学学科教育“要抓住重点,减少规定学生理解或学会的细节,注意培养学生的自主学习能力”“要注意反映化学科学的新发展,努力培养学生的科学批判精神、摸索习惯、创新意识和科学态度，初步培养她们的创新能力”强调了将来的化学教学更应注意注重对学生多种能力的培养,克服教育的封闭性,用最新的知识、思想、观念来指引中学化学教育实践,促使学生全面发展、可持续发展，学会学习是重要的保证和前提。4、由于老式的教育思想的影响及教育改革中教育评价的滞后性，在目前的基本教育中，应试教育的痕迹还比较深，教学措施及模式还比较单一。随着高校招生考试制度的重大变革,中学各科教育如何适应这些转变,

4、以学生发展为本,变化教育观念和教育措施，应是每一位教育工作者重大而又迫切的研究课题。5、目前的高中学生由于受多种目的(来自家长的等）、措施（来自教师或自己的)、知识水平及心理、生理等方面因素的制约，学习中唯知识为重,忽视能力培养的重要性,不讲究学习措施,不会看书,不会学习，不能把握学习的各个环节，集中体现为认知能力及自我调控能力较低。因而使不少学生学习上存在着不少的困难，且也不懂得如何去解决存在的问题，更谈不上会学的问题。时代规定她的建设者具有高素质，教育正以积极的姿态迎合这种新课程改革。培养学生的创新精神和实践能力,作为基本的认知能力的培养是化学教学中值得探究课题。 二、什么是学生的认知能力

5、1、一方面理解学生的认知构造由加涅的学习与记忆的信息加工模型可知,中学生的认知可概括为：获取信息（感知）转换信息（理解)贮存信息(记忆）提取信息（应用)。 获取信息:是指学生受到外部环境(教材内容、教师引导、实验等）刺激,故意识、有选择地进行感知，以获取多种陈述性知识或程序性知识。 转换信息:是指学生在感知的基本上对获取的信息进行加工,用已有的知识对新的信息加以同化或使旧知识得以补充,使其成为自己的知识加以理解,将感性知识转化为理性知识。 贮存信息:是指学生将已学到的知识与原有的知识形成命题网络，并进行一定的编码,贮存于长时记忆系统,以利于后来的提取。提取信息:是指学生在新的情境下为理解决某一

6、实际问题,或进行发明性的实践研究而从长时记忆系统提取所学的知识的过程。2、有关认知能力加涅觉得认知能力是学习者控制与调节自身的学习、记忆与思维等认知过程的能力。其提出的信息加工模型中的执行控制过程，即为认知能力，是解决内部世界的能力、自我控制与调节的能力。其涉及 (1)控制一般认知过程的能力:如控制自己学习过程中的注意力,选择性地去获取信息，采用一定的方式对获取的信息进行编码,对的提取贮存的信息以解决问题等。 （2）控制思维的过程：使自身的思维具有目的指向性,反映的新颖性的特性。涉及对自身信息表征、组织、贮存、提取的方式的思维,对思维过程自身(如推理措施)的思维，以及对自身使用某种学习或记忆措

7、施效果的思维。 （3）反审认知技能：指个体对自己的认知过程和成果的意识，决定了个体能否对自己所采用的不同方略的合适性进行评价。三、认知能力在教学实践的初步探究心理学理论指出，教育不仅应使学生获得知识,形成智慧技能，并且应培养她们的发明能力和引导她们学会如何学习。创新能力与学会如何学习的核心是认知能力和学习能力的获得与改善。为此我根据学生的认知构造特点、新课程改革、素质教育的规定，增进学生认知能力的获得与完善进行了如下几种方面的教学探究。(一）、注重资料的运用和舍取，增进学生对的认知获取信息。在对学生学习化学难易的调查中发现,学生直觉上感到听教师授课很容易，化学并不难学，但在化学问题的解决中（如

8、考试，特别是实验中）常觉得束手无策。实际反映了学生不会看书，不会对有关材料进行收集、整顿及舍取。为此，在教学中适时地提供某些预习提纲及有关补充资料，指引学生看书，找出重点,采用圈、点、评、注等不同措施,用自己所熟悉的语言或符号对预习状况作出记录,消化基本知识、重点内容,找出理解上的难点,带着问题进入课堂，积极参与课堂教学活动。有些内容安排学生进行主讲(如卤族元素、氧族元素）,同窗间互相提问，互相解答,以达到重点明了,难点突破，能用自己的语言进行对化学问题的描述，在预习及课堂讨论中逐渐体会如何运用教材和提供的资料，并逐渐达到没有外来指引的状况下去阅读教材、收集有关资料,使自己的认知活动达到故意识

9、的和自我可控制的，完毕认知的目的。（二）、转换信息、 引导学生如何自我提问认知构造规定学生转换信息即在感知的基本上对获取的信息进行加工，使其成为自己的知识加以理解,将感性知识转化为理性知识。我常常发现,某些问题至少讲了至6遍，一部分学生老是错。我一讲就懂，一做就错。因素在哪里?我发现通过自我提问的措施能较好的解决上述问题，于是我就重点培养学生自我提问的能力。对作错的题多问几种为什么：当时怎么做的;当时我为什么那样做;那样做错在哪里；此后碰见类似的问题又该如何做。化学实验是高中学生的难点,教师讲学生能听懂,但自己一做就茫然。因此在实验教学中多引导学生自我提问。如:化学实验的自我提问单：(1)这个

10、实验发生什么反映？（用化学方程式或离子方程式表达)(2).这个实验需要哪些仪器、药物？实验装置如何连接?实验操作中该注意哪些问题?(3)实验现象我清晰了吗？（用陈述句描述实验观测成果)().这什么会发生这样的反映吗?从中得出什么结论?改善实验的自我提问措施:实验仪器和药物与否可以使用替代品（增大或减小仪器规格、更换仪器种类;增大或减小药物用量、变化药物浓度或颗粒大小等、更换药物种类）？实验仪器和药物与否可以重新组合（变化连接或加入顺序）？实验操作环节是可以重新组合或设计(增长或减少操作环节，互换操作顺序或自己设计操作环节)？能否变化观测顺序或观测措施？能否使化学反映加快或变慢？能否将化学反映现

11、象放大或缩小？化学实验设计的自我提问措施:化学实验的原理是什么(什么物质之间发生反映，反映物和产物的物理和化学性质的特点,反映发生的条件,反映转化率等）?根据化学实验的原理,思考下列问题:对于特定的反映物和生成物,应选用哪种仪器量取、混合、反映、加热、干燥、检查、收集、吸取、分离、缓冲？选择的这些仪器之间大小、规格应如何协调、搭配？所选择的仪器按什么顺序连接？为完毕实验应设计什么样的操作顺序?操作过程中应注意什么问题？应观测什么现象,记录什么数据，数据解决的措施等？做中难度题目的自我提问分析题意阶段:(1) 我准备理解题意了吗?把题的核心部分再读一遍!(2) 我把握了题目的整体构造吗？理清题目

12、中的多种数量关系或化学过程,若数据关系或化学过程复杂时用图示法等措施将题目进行等价转化!(3) 这个题目属于哪类型题?不要急于算数字或书面解答。解题阶段：(4)我充足理解了已知条件了吗？没有充足运用的已知条件特别是隐含信息优先考虑!(5)我浮现了思维定势吗？运用发散思维寻找新的视角！反思总结阶段：(6)本题是如何做的？(7)为什么这样做?(8)为什么会想到这样做?（）不这样做行不行，尚有无别的措施，这些措施哪个最佳?(10)该题未做对，教师评讲后分析:做不对的因素是知识欠缺?解题措施错误？还是能力缺陷?或是别的错误?、注重对信息的分析比较,增进知识内化。学生学习化学，开始于对化学信息的获取，化

13、学教学的系统论觉得，化学信息的获取的优劣,重要取决于信息接受的水平和效率。在教学中常常地进行知识间的分析比较，可使学生不仅在信息的量上添加,更可在质上提高对信息的理解，从而纳入学生自身的知识系统。高一化学对元素氯和硫的教学，在重点讨论了氯气和硫各自的化学性质的基本上,就氯气和硫在化学性质上的异同点；构造和性质的关系作理论解释；用实验证明硫和氯气性质的差别等方面进行比较。规定分析合理，实验有力。通过讨论比较,可使学生不是简朴地接受硫和氯气有关的化学性质及实验事实，更使在信息接受的质上有所提高。其她如氧族元素的学习与卤素的学习比较（构造、性质的递变规律）有何一致或区别;强弱电解质的学习与电解质与非

14、电解质、电解质溶液的导电性强弱等比较（概念的内涵和外延、分类的根据等)，离子方程式与化学方程式、电离方程式等作比较。在分析比较中由于学生积极地参与信息获得的过程，认知的积极性高，意向性强，可有效地提高信息接受的质量。否是（三)、重科学的措施和态度,增进认知能力的改善。提出课题查找资料形成假设实验验证 得出结论,是科学研究中一般采用的措施。这种科学研究的措施,应适时地引入化学教学中,使教学过程转变为课题的研究过程，让学生临时成为“研究人员”或“小小科学家”,进行摸索或研究，提高学生参与认知活动的积极性,同步使学生逐渐形成科学的认知措施和习惯,改善认知方略。如在达到次氯酸具有漂白性教学目的时，由实

15、验引出问题:是什么物质使有色布条褪色？Cl、H2还是其她物质？若是其他物质又来自何方?查阅资料(看书):得到Cl与水反映的产物是Cl和HClO，进一步形成疑问，产物中的何种物质具有漂白性?提出假设：用盐酸滴到有色布条上实验,如果盐酸不能使有色布条褪色与否可以证明C具有漂白性?如果盐酸能使有色布条褪色证明HC有漂白作用。实验验证：学生做盐酸滴在有色布条上的实验，观测现象，椐此可得到初步的结论。反复进行几次实验,都可得到同样的结论。在其他的元素化学的教学、物质鉴定的教学、以及化学理论的教学中都可采用上述方式组织教学，这充足体现化学科学的特点。对实验中浮现与假设不一致的结论时,组织学生查阅资料，分析

16、因素,可培养学生严谨的科学态度。(四）、形成知识网络,增进贮存。在调查及与学生的谈话中显示,有为数不少的学生感到化学太散，无规律可循，因而难学难记,文科或理科的学习措施都不太合用，提高化学学习质量也就无法贯彻。存在不少学习化学的困难生。教学中注意激活学生原有的知识，用学生已有的知识去同化新知识，形成知识网络，可增进学生对新知识的理解，可有效地变化学生的这种状态。如高一氧化-还原反映的教学,一方面通过学生回忆什么是氧化反映,什么是还原反映，在学生已有得氧的反映称为氧化反映,失氧的反映称为还原反映,有得、失氧的反映为氧化-还原反映的基本上提出问题:+l2HCl与否属于氧化还原反映,引入矛盾（无氧元

17、素参与反映）,引导学生分析CuO+CuH2O及H2+C2C中有关元素化合价的变化，与否可找到两反映的共同特性，将没有氧元素参与而有元素化合价升降的反映纳入氧化还原反映的范畴，再通过例举 2NCl22NaC的反映,分析钠、氯元素化合价变化的因素,进一步从本质上结识氧化反映、还原反映、氧化-还原反映等概念，这样从由得氧、失氧获得对氧化反映、还原反映的初步结识,到化合价升降为氧化反映和还原反映的共同特性，到由电子得、失或电子对的偏移这一本质上结识氧化还原反映,使学生形成了一定的知识网络，纳入自己的记忆。在元素及其化合物知识的教学中,找出多种元素的单质、化合物之间的内在联系和互相转化关系,建立一种完整

18、的知识网络,将单一的知识系统化、网络化,可使学生获得对知识完整的理解和掌握。例如，卤素单质及其化合物可在师生讨论归纳中形成如下知识网络:HClOCa(ClO)2HBrHClBr2AgClNaClCl2CuCl2FeCl3I2NaBrNaIHIAgBrAgIAg 再如，对硫及其化合物的性质的学习,可以突出硫元素的多种价态变化,形成决定反映 互相间转化的知识网络,使学生对硫及其化合物的氧化性、还原性有较为深刻的理解，将元素化合物知识与化学理论知识形成关联网络;以及用“构造 性质”将物质构造抽象的知识与实实在在的化学反映及现象联系起来,既加深了对构造知识的理解,又获得了物质性质的理性结识,可有效地提

19、高学生的认知效率。(五)、分类指引，增进不同水平学生认知能力的提高。由于班级编制的因素,在同一班级中的学生在认知水平等方面存在着很大的差别,如何面对全体学生，增进不同窗生的发展和提高，应是每位教育者都应考虑的问题,并必须贯彻在平时的教学中。笔者在学校“面向全体，分类指引,分档推动”教学方略的指引下，采用了布置分类作业,将课外作业分为A、B、三类，、B类选用教学目的测试等,规定所有学生完毕，结合教学进度及学生实际,适时编制一定量的C类作业,根据学生各自状况有选择地完毕，并运用自修课等课余时间进行讨论，着重由学生谈思考措施等。这一方面使学习能力较强的学生得到一定的满足，使之吃得饱；另一方面,通过不

20、定期的为学习上有困难的学生答疑,针对性地进行心理和学习措施上的指引，使之吃得了。使不同类型的学生获得收益。 总之认知能力的应用及相应能力的提高重要是个体在学习中随着经验的增长而逐渐发展起来的,作为一种能力还与个体的神经生理功能等因素有关，需要进行较为长期的培养,各科教育的共同努力。在化学教学中发明条件在考虑学生知识、智慧技能学习的同步考虑能力的学习和应用，逐渐培养学生应用的能力。 认知能力的学习和应用影响因素诸多,很重要的是学生个体的差别性(发展水平、能力、动机），教学中应充足注重针对学生实际，而其中又以调动学生积极的态度和对的的学习动机尤为重要。学生的动机如何,决定她们选择什么能力，决定她们

21、使用这些能力的效果。为提高在化学教学中培养学生的认知能力,教师应注意学习认知研究的新成果,研究化学认知理论在化学教学中的应用,研究中学生认知发展的规律。化学认知能力的培养对于提高教学效益，发展学生的智能具有十分重要的意义;对于学习措施指引研究的进一步具有强列的推动作用。由于认知的研究是近年来的事,学生学习化学的认知形成和发展规律及影响因素等的研究均有待于此后的研究中到解决。我但愿在此后化学教学内容和学生认知方略培养的互相联系有效地结合上，还需作更进一步的研究。 参照资料: 1、智育心理学 皮连生著 人民教育出版社996年第一版 2、外国中小学教育王立新 1996年3月(2） 3、化学学习论刘知新 广西教育出版社 196年第一版 4、化学教学系统论 刘知新 广西出版社 96年第一版 5、现代认知心理学在教学中的应用张庆林西南师大出版社 9年2月 6、最优化学习措施 张庆林 西南师大出版社 196年月