化学理论性知识的课堂教学结构初探，本文主要内容关键词为：课堂教学论文,性知识论文,理论论文,化学论文,结构论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
对于化学理论性知识，不同学者给出的定义是不同的。本文将其界定为：化学理论性知识是指化学基本概念、基本理论（包括原理、定律、定理等规律性知识）。
由于对理论性知识教学的目的不仅在于教给学生知识的命题意义（信息意义），更重要的是要让学生学会用其解决问题，如进行概念辨别，用定律公式进行推理运算等，即要学会“怎么办”。当代认知心理学家从不同形式的知识在人脑中的表征、贮存及激活的性质和特点这一维度进行分析，将知识划分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识是指个人具有有意识的提取线索，因而能直接陈述的知识；程序性知识是指个人具有的有关“怎么办”的知识。把理论性知识放到知识分类理论的框架内，其知识类型应归属程序性知识。按照加涅的说法，是智慧技能，包括辨别、概念、规则和高级规则。
一、学习过程
根据化学理论性知识的知识类型和特点，借鉴加涅等学者的学习模式，本文将化学理论性知识的学习过程概括为如下三个阶段（如图1所示）。
图1 化学理论性知识学习过程
第一阶段：知识陈述性形式的习得。
任何有目的的学习都以学习者有意识的注意为先决条件。理论性知识的学习由注意与预期而使贮存于长时记忆中的有关知识处于激活状态，并从长时记忆进入工作记忆，随时准备吸收新信息。
在原有知识的指导下，学习者有选择地知觉所接触到的新信息，新旧知识相互作用，新信息被接纳，从而构建起新的命题或进一步与原有知识形成新的命题网络。在教师指导下对概念或规则的领会以及理解就属于这一阶段的学习过程。
第二阶段：知识的编辑（表征方式的转变）。
化学理论性知识的学习目的不仅是要充分理解概念和规则（包括原理、公式、规律等），而且要应用它们对外办事，即解决有关化学问题。这就要求学生头脑中对理论性知识的表征不能仅停留在命题或命题网络（陈述性知识）的层面上，更要转化成以产生式或产生式系统的形式（程序性知识）表征，这种对知识表征方式的转变过程，我们称之为知识的编辑。
第三阶段：知识的应用。
当知识在大脑中以产生式的方式表征，则运用知识对外办事的技能已经形成。这种技能还需要在实践中检验，通过检验而得到进一步的巩固和提高。可以通过给学生提供相同或不同的问题情境使习得的知识得到应用。
此外，在后两个阶段，通过反馈可以使学生在第一阶段对知识理解上的偏差得到纠正，做到对知识的理解更加准确和全面。
二、课堂教学结构的设计
教学是师生双向互动的活动。学习有其自身的内部加工过程，与此相应，教学过程既要以学生的内部加工过程为依据，又要影响这一过程。因此，由教师安排和控制的教学阶段所发生的事件，作为学习的外部条件，要使其与学生学习阶段相匹配。根据现代认知学习理论及现代教学理论，针对化学理论性知识的特点和学习过程，本文提出新的课堂教学结构模型（如图2所示）。
图2 化学理论性知识的课程教学程序
该模型认为，化学理论性知识的课堂教学，可以概括为“六步四阶段”。前两步为第一阶段，即新知识学与教的准备阶段。首先通过讲述、板书或由问题引入等方式告知教学目标，指引学生注意，激发学生兴趣，并通过先行组织或提问等方式回顾与新知识有关的原有知识，激活长时记忆中的有关命题或产生式，作为同化新知识的固化点。第三至四步为第二阶段，即教师阐释、学生理解新知识阶段。教师通过某种方式呈现有组织的信息，新知识的呈现，既可以用归纳法，也可用演绎法，并阐释新知识之间、新旧知识之间的关系，使学习者用认知结构中已有的适当图式（或命题网络）同化新知识，使原有图式不断重新建构。用信息加工心理学的术语来说是新信息进入原有知识网络并进行新的编码和组织的过程。第五步是第三阶段，即知识的巩固和转化阶段。教师通过呈现精心设计的范例，加深巩固学习者对概念规则的理解，并将习得的概念和规则的表征方式由命题形式转化为产生式，即实现知识由陈述性形式向程序性形式的转化，知识转化为技能。通过相同或不同情境下的变式练习，使技能熟练化，并形成一定的认知策略。这一步表征方式的转变，非常关键，它可以避免学生“学死知识，死学知识，把知识学死”的现象。要想进一步熟练应用此知识，只需在相同或不同情境下进行大量的变式练习就可以使之熟练并进而自动化了，并且于解决问题过程中使学生的能力得到进一步提高。第六步是第四阶段，即知识的应用与检测阶段。教师提供技能应用的适当情境，检验学习者技能的形成情况，并促进知识的迁移。而且，后两个阶段通过及时提供反馈，纠正练习或应用情境中出现的错误，并及时归纳总结，促进学习者知识理解上的完善和学习上的第二次飞跃。
需要注意的是，在日常教学中，有些步骤往往是交错组合在一起的，各阶段之间不一定要有很清晰的界限，可根据具体情况灵活把握。
三、相关案例
“物质的量”教学过程设计：
第一阶段：准备阶段。
（问题情境的创设）
教师：明天的实验课要用到火柴，我今天下班后要去买500根火柴。
学生：火柴是一盒一盒出售的，一盒火柴大概50根左右，你买10盒就好了。
教师：太好了！大家解决了我的难题。可我们明天做实验还需要1023个Na原子。
学生：Na原子不能一个一个来数，只能用天平来称。
教师：那我要称多少呢？如果钠原子也有像火柴盒这样的集体，我们使用起来岂不简便得多？
（引导学生自己去发现：在微粒数和可称量的物质之间需要建立一个桥梁来解决上述问题。进而引出“物质的量”这个物理量。接着告知本节课的教学目标。）
第二阶段：信息呈现。
（先行组织者——派生下位概念）我们学过的物理量有那些？（呈现物理量表格），“物质的量”也是一个物理量。（介绍这一新的物理量，并与其他物理量对比）
我们知道了长度的单位是“米”，而且知道了“一米”有多长。“物质的量”的单位是摩尔（mol），1mol表示多少个微观粒子呢？科学上规定这个数目等于12g[12]C原子中所含C原子的数目。是多少呢？科学家为我们测定出了一个[12]C原子的质量为1.99×10[-23]g，我们可以算一算，约6.02×10[23]个。因意大利物理学家阿伏加德罗对这个数字的得出做出了杰出贡献，故又叫阿伏加德罗常数（N[，A]）。
第三阶段：范例呈现与变式练习。
通过范例呈现，说明注意问题，加深对概念的理解和掌握。对以下三点要格外提醒学生注意。
1.“物质的量”是一专用物理量名词，就像“长度”“时间”“质量”一样，名称上的四个字是一体的，不能添加或减少。
2.物质的量是用来衡量微观粒子（如分子、原子、离子、质子、中子、电子等）的，不能用来衡量宏观物质。另外，要指明微粒名称。
3.1mol粒子的数目和阿伏加德罗常数本身都是精确值，但计算时常直接用6.02×10[23]代替。
例如，2mol水（分子），3molSO[，4][2-]错误说法有：2mol苹果，4mol人，5mol氢。
又如：2molH[，2]O中含有2×6.02×10[23]个水分子，2×6.02×10[23]个氧原子，4×6.02×10[23]个氢原子。
（变式练习第一组）
1.4摩氢分子中含_________摩氢原子。________个氢原子。
2.2molSO[，4][2-]可表示为______N[，A]SO[，4][2-]，所带电荷数为______N[，A]。
3.0.01×10[23]个质子的物质的量是多少？
4.N个水分子的物质的量是多少？（阿伏加德罗常数用N[，A]表示）
（反馈总结）
（变式练习第二组）
1.0.5molH[，2]SO[，4]溶于水，水中存在的溶质粒子是什么？物质的量各是多少？
2.1.5molH[，3]PO[，4]分子中，含有_______个H，_______个P，_______个质子，______个中子，_______个电子。
3.1molNaOH含有的Na[+]和OH[-]的物质的量各是多少？个数呢？
4.1.5molFe[，2]（SO[，4]）[，3]含Fe[3+]，SO[，4][2-]各多少mol？
（反馈总结）
第四阶段：应用阶段（新情境问题）
1.将CaCl[，2]溶解在1mol水中，欲使Cl[-]与H[，2]O的物质的量之比为1∶10，应取CaCl[，2]的物质的量是多少？
2.等物质的量的CO与CH[，4]所含原子数之比是多少？
小结，布置作业。