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在中学化学教学中,我们充分发挥教师的主导作用,学生是认识活动的主体,怎样使学生牢固掌握化学基础知识和基本技能,同时发展智力,培养各方面的能力,强化科学探究的意识,使学生在整个学习过程中达到人文和科学精神的整合,体现教育育人的本质,全面提高学生的科学素养,需要教师不断的学习先进的学与教和教学设计理论,并将理论知识与自己的教学实践相结合,强化科学探究,体现教书育人的本质。在化学教学中怎样教好课程每章的重点,趣点,使学生牢固地掌握知识点与高效的学习方法,是教师认真思索和探讨的一个课题。在课堂教学中如何优化教学方法?我们尝试应用教育心理学理论和思维导图学习工具与中学化学课程内容的特点结合起来进行教学,以期达到较好的教学效果。
一、“认知学”在化学教学中的应用
美国著名心理学家希尔家德认为:“认知即指人为的思维、认识、解释、理解或理念等。认识过程则是指心理学家们认为在知觉、学习和思维时发生的心理过程。”发展认知过程,注意研究认知技能和知识的掌握、观念的形成等方面,有着重要的的意义,它能使认知心理学与中学化学教学的关系更加密切。中学化学教学具有三大特殊性:“以观察和实验为基础,以形成化学概念和掌握知识结构为中心,以化学教学紧密联系实际为原则。”这就是要求我们教师要充分发挥学生学习的自主性,引导学生主动发现问题,主动收集、分析有关信息和资料,主动建构化学概念和化学规律,这正是教育心理学中“认识学”理论的核心。
我们在化学教学中重视基础知识、基本技能训练与心理学理论相结合,注意启发学生的思维,培养学生分析问题和解决问题的能力,训练学生科学的学习方法;在学生扎实地学习基础知识的基础上,让学生通过讨论,分析实验现象,归纳得出相应结论,以此来启发学生思维。例如,“氧气的性质和用途”一章,同学们学习与掌握了氧气的物理性质、化学性质及氧化反应的概念,理解化合反应的概念和应用,在此基础上,再通过演示木炭、硫、磷在氧气中燃烧的实验,结合实验中发生的化学反应现象,请同学们思考、总结出他们的共同特征。然后我们再继续做一个实验,比较与前面几个实验的不同之处,即“蜡烛在氧气中的燃烧”,要求同学们仔细观察并记录实验现象,如“火焰很旺,发出白光,比在空气中燃烧剧烈的多,瓶壁上出现液滴,倒入集气瓶的澄清的石灰水变浑”等等。请同学们归纳总结以上几个实验现象,并组织他们讨论思考题,如“氧气在人类的生产和生活主要有哪些主要用途?”同学们踊跃发言,教师再进行总结:在本章学习中碳、硫、磷这几种物质都是单质,而蜡烛主要成分是石蜡,它是一种化合物,主要成分是碳元素和氢元素,许多化合物能够跟氧气发生反应,尽管不都是化合反应;但其共同特点都是物质跟氧气发生的反应,把物质跟氧发生的化学反应叫氧化反应;氧气的主要用途有:供给呼气,支持燃烧,反应放热。因此本章节的主要内容有两个反应,一条重要结论:反应一,两种或两种以上物质生产一种物质的反应,叫化合反应;反应二,物质跟氧发生的化学反应叫氧化反应;重要结论:氧气是一种化学性质比较活泼的气体。同学们也通过归纳总结得出氧元素的主要性质及主要用途等。我们在教学实践中过程中利用“认知学”理论指导教学引导、启发学生主动学习、采用事实—分析—推论—实验验证—结论的科学思维模式,引导学生通过实验,对事实进行归纳。然后将实验现象等资料进行分析,找出规律性的知识,使学生学会分析、归纳的科学学习方法。
二、“学习的迁移”对教学的指导意义
在教育心理学中,心理学家们十分重视学习的迁移问题,并提出“为迁移而教学”。“学习的迁移”是指一种学习对另一种学习产生的影响。但学生知道在不同的学习环境中如何运用知识,那么就发生了迁移。心理学认为一切有意义的学习中必然包括学习的迁移。所以如果能认识到它的规律并根据这些规律来帮助我们组织中学化学教学,就可以对教学长生积极的影响。
迁移原来是将已学会的知识、技能迁移到新的情境中去运用,也就是应用所获得的知识对新课程的学习产生影响。从迁移的效果看,迁移课分为正迁移和负迁移,凡是一种学习对另一种学习起积极的、促进的作用,就称为正向迁移。相反,一种学习对另一种学习起消极的促退作用,就成为负迁移。在中学化学教学过程中,如何把握好学生的迁移意识,利用学习迁移的客观规律,适时把握每一个教学环节,促进学生知识和技能的积极迁移,是我们常常思考与探讨的问题,也是我们在课堂上是否能有效提高教学效果和提高学生学习能力的关键因素。下面谈谈我们在教学过程中是如何促进学生学习的迁移。
在课堂上应加强基本概念和基础知识的教学,基本概念和基础知识是促进学生理解概念的内涵,是产生大量知识迁移的基础。学生只有掌握了基础知识和技能(技巧)才能发生学习的迁移。布鲁纳在《教学过程》一书中明确指出:“让学生领会基本原理和方法,实现学习的迁移,应该是教育过程中的核心”。
例如,在学习“硫硫酸”章节中,我们结合城市实际情况开设了一个探究性实验,题目为“酸雨对植物、金属、建筑物的危害”,要求同学们了解什么叫酸雨及酸雨的危害,调查本地区降雨的酸性程度和影响现状,根据具体情况写出书面报告。我们组织同学们查阅文献资料,开展小组讨论,结合所学的知识与操作步骤,在本区域内的若干测试点上采集雨水进行分析测试;调查周围环境,查找各种相关信息和资料,对本地区酸雨的形成,性质等问题进行较深入的研究;我们教师则根据具体情况提出以下几个问题:(1)“煤烟型”酸雨的主要酸性物质是什么?它是如何形成的?(2)为什么酸雨会是跨边界的污染?(3)降雨酸性的变化有无规律性?有什么规律?(4)预防或治理酸雨的对策和方法。对以上提出的问题,让同学们根据分析结果及调查环境的数据,写出书面的调研小论文。同学们在报告中写到:在我们这座城市长期以煤为主要能源,煤的主要成分是碳、氢、氧、硫等化学元素,硫元素燃烧生成二氧化硫,二氧化硫是一种无色、具有刺激性气味的有毒气体,对上呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。同学们认识到人类保护自身生存环境的重要性,增强了环保意识,了解酸雨的形成、危害及治理的化学原理,提出了相应防治酸雨的措施方法。通过探究性实验,同学们学会了分析问题、查阅资料、确定实验探究方法、解决实际问题的能力;通过研究性学习,可以使同学们初步学会搜集资料、查阅文献、筛选有用资料、对已有的知识加以利用和再思考,及撰写小论文等科学研究的基本方法。
总之,要促进学习的迁移,提高教学质量,我们必须认真钻研教材,训练掌握教材内容,注意激发学生的学习兴趣,促进知识的正迁移。此项教学方法的探讨在实践中获得了较好的效果,同学们反映受益良多。
三、思维导图在提高教学效率中的运用
思维导图创造者东尼·博赞(Tony Buzan)先生认为:“思维导图是一种新的思维模式,它结合了全脑的概念,包括左脑的逻辑、顺序、条例、文字、数字,以及右脑的图像、想象、颜色、空间、整体等。透过心智绘图,我们不但可以增强思维能力,提升注意力与记忆力,更重要的是能够启发我们的联想力与创造力。”简单来说,人类的思维扩散类似参天大树,从全干上升,然后生成不同的分支,在此分支构成枝叶,思维导图就是有序搭建枝繁茂密的枝叶,多而有序。简而言之,思维导图就是一种开发学生思维潜力、提高思维能力简单高效的工具。在中学新课程标准下,我们将思维导图引入到化学教学中,为教学改革注入了新的活力。
思维导图作为一个很好的学习工具,体现了学习知识的积极性和自主性。在构思思维导图时需要对知识融会贯通,因此思维导图能提高对概念的理解及对整体意义的把握。传统的概念图是用图示的方法来呈现知识结构,展示概念之间的各种关系,如图1所示。
图1 传统概念图
例如,在“二氧化碳的性质与制取”教学中,常规的教学方法是详细讲解二氧化碳的化学性质、物理性质,它的实验室制法和实验装置,了解它的用途,其中二氧化碳的实验室制法是教学重点,并且比较它与氧气和氢气的实验室制法不同之处。在学习过程中,我们反复强调应理解二氧化碳的性质,实验室制法,用途和出现的物质的名称、俗名,不能疏忽“干冰”与冰的区别,利用溶液的变化(变色、沉淀等)来检验物质是常用方法之一。但是因为种种原因,有时候不能达到较好的教学效果。
要使学生理解的记忆,而不是机械地记住化学反应原理及实验装置和它的用途,我们尝试利用“思维导图”来进行教学,利用“思维导图原理”画出学习二氧化碳性质的图形。通过思维导图对知识目标的学习,有助于学生对知识要点进行整理、巩固和记忆,提高核心概念的理解能力,注入更多的自我思考,从而提高学习化学知识的兴趣。从学生的认识规律来说,一般是感知—理解—运用,只有获得丰富的、具体的感知,经过思维加工,才可深刻理解;只有深刻理解了知识才能灵活运用它,这正是我们利用“思维导图”来促进教学改革的初衷。学生们对这种学习方法和思维导图的灵活应用反映良好,他们说该方法大大提高了学习效率,对知识点和概念的记忆更持久,增强了系统思维能力和立体思维能力。
通过在学习化学知识的过程中对思维导图良好的应用,培养同学们分析问题、解决问题的能力;图式方法理解的记忆,提高了他们探究新事物和学习的主观能动性,从而最终把学习知识变成一种乐趣与兴趣。
四、结语
我们在教学实践中,对优化中学化学常规的教学方法进行了初步探讨。教与学的过程是一个高度个体化的过程,按一定的科学方法进行基础知识重组、联想,从而对知识的理解更加深刻。生动的化学教学方法能够揭示事物变化规律,帮助学生较好地掌握化学知识,训练学生基本的实验操作技能,提高学生的实验探究能力,激发学生们主动学习化学知识的兴趣,训练学生科学的学习方法,对全面提高学生的科学素养起到了一定的促进作用。这种教育模式效果的有效性,有待于在今后的教学实践中不断地探索与前进。