促进学生认知发展的教学案例研究，本文主要内容关键词为：认知论文,促进学生论文,教学案例论文，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。
在化学教学中，知识目标往往被过度放大，但是对知识功能的开发重视程度不够。比如陈述性知识的教学容易停留在知识的总结记忆水平上，而忽略其推理预测功能的挖掘。在能力目标的达成中，又容易与习题训练混为一谈；课堂教学提升了学生的哪种能力，学生的学科能力有没有被关注，正是新课程理念对高效课堂的内在要求。化学学科能力是一个综合能力，学科能力水平一般表现在问题解决能力上。基于问题解决能力设计的纸笔测验是化学学科能力探查的一种形式，常规考试试题一般是结构良好的问题，因此在探查学科能力上有其明显的局限性！如果教学只关注于考试，那么学生在学科能力上的发展会受到很大的限制。对于如何在教学中提升学生的化学学科能力，北京师范大学王磊、胡久华研究团队认为化学学科能力的提升过程即是学生认知发展的过程，认知模型的建构有利于学生知识概括化水平的提升。因此在教学设计中要设置相应的任务促进学生的学科认知发展。 学生的认知发展主要表现为三个维度：认知广度（认知域和认知角度）、认知方式和认知思路。 在教学中应该引导学生在不同的认知域内丰富认知角度，并通过认知驱动性问题不断深化学生的认知深度，从而促进学生认知思路的形成。然而这方面往往是教学中不被重视的环节。本文通过设计驱动性问题链，让学生在一系列问题解决中实现认知的发展。 一、从认知发展角度对教材知识结构和学生学情的分析 （一）教材知识结构分析 本部分内容是高中化学必修一第一章第二节，从知识承担的角色来看是带领高中新生正式进入化学学科的学习。在知识结构上编排了研究物质的方法和程序，目的是让学生建立认知事物的手段，并且能够在对金属钠和非金属单质性质研究的过程中，初步建立研究物质性质的最基本思路。但是在教材中没有对学生在特定认知域内的认知角度进行指导，因此在实际的学习中学生因为没有认知角度，或者说认知角度比较单薄而感到无从下手。在教学设计中如何引导学生整合以前的化学知识，建立研究一些特定类型物质的认知角度，不仅能够帮助学生梳理已有知识，也能够帮助他们形成自己的认知思路。 （二）学生的认知发展水平分析 教学中通过前测的访谈发现学生对“认知角度”的看法比较模糊，研究认知对象时多数学生没有自己的思路，仅能从一些互不联系的角度零星对物质性质进行猜想。针对猜想设计实验验证时思路更是混乱，实验方案的设计针对性不强，并且实验步骤之间没有相应的联系，多数是问题解答式的说明式设计。由于学生前认知的影响，多数人把学习的重点放在知识的记忆上，对认知发展线基本没有关注。在教学中通过驱动型问题的设置，将认知发展的任务融入问题情境中，学生的探索热情明显高涨。 二、“研究物质的方法与程序”教学策略 （一）教学设计的模型 本节课设计主题是通过建立研究物质性质的认知模型促进学生的核心认知发展，认知模型的建立是通过连续的认知驱动型任务实现的。驱动性问题的设置纵向上能力线、知识线、认知发展线三条线索并进，横向上从方法水平、知识层次、认知发展水平步步深入，共分为三个水平，理想化水平是能力上建立研究物质性质的模型，知识上实现陈述性知识的程序化转化，认知发展上建立完整的认知思路。任务设置取材于知识，落实于能力和认知发展问题，各条线索穿插，服务于认知模型的构建。 （二）教学设计思想 导入任务选择知识分类主题，引导学生对初中学习的化学知识进行梳理，从程序性和陈述性上对一些知识进行分类，并尝试将一些陈述性知识转化为程序性知识，发挥陈述性知识的推理预测功能，体会挖掘知识功能的价值。让学生认知到学习化学知识不只是为了获得、传承物质及其变化的大量的感性经验材料，更重要的是利用这些材料揭示物质及其变化的本质和规律，并用得到的规律创造新物质。为此，必须进行科学抽象，形成系统的能反映物质组成、结构本质的化学原理，也就是形成自己的认知思路，用建立的认知思路去揭示物质变化的规律，探索未知的事物。这是化学学科对理性思维发展的要求，化学教学能够发挥好这个特点，就能促进学生认知发展。 （三）教学设计框架
（四）“研究物质的方法与程序”教学设计及教学效果分析 （导入）任务一：陈述性知识是描述事实告诉你“是什么”的知识，程序性知识是方法的描述告诉你“怎么做”的知识，讨论生活中的知识（比如英语中的单词和语法），尝试阐述他们属于哪种类别的知识，举出初中所学的化学知识中的典型陈述性知识，讨论如何挖掘他们的推理预测功能。 任务一的作用是帮助学生了解知识的类别，功能和价值，在学习中体会知识功能挖掘的方法价值。任务以初中学习的化学陈述性知识为载体，让学生尝试将零散的陈述性知识上升到分类，然后按照类别总结性质，完成陈述性知识向程序性知识的转变。在教学中此任务不仅完成了预设的目标，而且有部分同学尝试从分类中总结认知物质的角度，为下一个任务的开展奠定了基础。 任务二：我们在认知客观事物时，都要有一定的角度，这一点在科学研究中更为突出，结合我们学习的知识，通过讨论，建立研究活泼金属单质、水溶液中化学反应、燃烧反应的研究角度。 任务二的预设目标是引导学生建立认知角度，并且包含分类研究方法的使用，从而为研究金属钠的性质提供角度支持。 任务三：根据已经建立的认知角度，研究金属钠的性质，并在研究中总结常用的研究方法，谈谈你的体会。把研究的成功进行总结，得出金属钠的性质。 任务三的设置是让学生体会认知角度的建立对研究物质的指导作用，并且在研究中完成常用研究物质方法的建构，在方法的建构中实现金属钠性质的总结。知识和能力两个目标同时推进。 任务四：复习氧化钙的性质，讨论如何建立研究金属钠的氧化物的认知角度，建立角度后用刚刚学习的研究方法进行氧化钠和过氧化钠性质的研究，并总结研究的结果。即完成氧化钠、过氧化钠性质的总结。 任务四的设置进一步巩固认知角度的建立方法，进一步熟练研究物质的四种方法，并且引导学生能都在实验中发现新的问题。 任务五：在过氧化钠与水反应的研究中，发现向过氧化钠与水反应后的试管中滴加石蕊试液，溶液变红后又褪色。尝试对这一现象出现的原因进行探究，并设计实验证明之。 任务五探究任务的设定目的是引导学生重视实验中的新现象，加强对新问题的捕捉能力，并且尝试引导学生学会界定问题，寻找问题的解决途径，为下一个课时“研究物质的程序”的学习埋下伏笔。 课后作业：小组讨论如何能够把今天总结的有关金属钠的性质、金属钠氧化物的性质等陈述性的知识活用起来。如果把这些知识上升到对活泼金属的性质进行总结归类，对你研究其他活泼金属有没有帮助？ 课后作业既承担复习巩固金属钠的有关陈述性知识，又引导学生尝试从分类观上丰富自己的认知方式，体会把陈述性知识转化为程序性知识所带来的好处。 任务一：展示第一课时任务五的成果，即过氧化钠与水反应后的溶液能够使酚酞先变红后褪色原因探究，讨论在研究中我们的一般步骤是怎样的，然后结合鲁科版必修一教材中研究物质的一般程序，说说这样的程序对你研究物质的启示。 任务一的设置是对第一课时探究任务的总结，并且从具体实例中建立研究物质的一般程序，建构研究物质的基本思路，对研究氯气性质进行方法准备。 任务二：根据学习过的气态非金属单质
的性质，尝试建立研究氯气性质的认知角度，并且根据我们研究物质的程序，设计实验对氯气的性质进行研究。把实验方案和结论展示在白纸上（每组交一份）。 任务二的设置在熟悉认知角度建立的过程中形成认知思路，并完成氯气性质探究的研究任务，在此过程中让学生体会到建立认知思路对研究物质性质的指导意义。 任务三：探究氯水性质，氯气溶于水形成氯水。对于氯水的成分提出自己的猜想，并且设计实验方案验证你的猜想。按照设计的步骤进行实验探究，并做好结论解释。 任务三的设置从知识角度加深学生对氯气有关性质认知的深度，从能力角度完善研究物质一般的程序，也就是认知物质一般思路的建立。 任务四：小组讨论以氯气为例。总结活泼非金属单质的性质，并讨论这样的分类有没有推理和预测功能。 此任务的设置一是要巩固本节的知识目标，二是再次引导学生尝试将陈述性知识向程序性知识转化，发挥知识的程序推理和预测功能，并为第二章物质分类的教学埋下伏笔。 任务五：实验探究——将石蕊试剂滴入新制的氯水中，石蕊先变红后褪色，小组讨论如何设计严密的实验证明褪色的原因是次氯酸分子的作用。 任务五为课外探究活动，让学生认知到在实验设计中，不只是现象到结果的简单重复，在实验中每一种可能的排除都要有严格的设定。在确定每一个猜想时要想到其他因素的干扰，因此就要有初步的控制变量思想。研究物质性质的方法在认知深度上是一步飞跃，属于远迁移的知识应用，对学生能力的要求较高，但是学生学科核心能力的提升必须要有此类型的任务。 三、反思和展望 站在认知发展的角度去设计教学，感觉自己的责任就不仅仅是单纯传授知识，还包含着对学生认知发展的引导。高一新生处在初中和高中的过渡期，可能不明白为什么要建立认知角度、训练认知思路。但是从学生学科素养的角度看，认知发展才能提升学生学科能力。基于认知发展理念设计教学对教师的要求比较高，教师不仅需要熟悉化学学科的知识结构，而且在教学中要时刻探查学生在建构知识的过程中各阶段的认知发展水平。认知发展水平包含心理机制，心智水平的界定需要团队合作研究，因此基于认知发展的教学对学科教研提出了新的要求。基于学生认知发展的教学是以学生综合发展为本的教学理念，需要学科教育界给予足够的重视。
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