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知識結(jié)構(gòu)在化學(xué)教學(xué)中的作用論文
稀奇古怪的化學(xué)世界,千姿百態(tài)的化學(xué)物質(zhì),千變?nèi)f化的化學(xué)反應(yīng),其實都有其內(nèi)在的規(guī)律性。中學(xué)化學(xué)教與學(xué),就應(yīng)遵循這些規(guī)律,本文只探討學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的建構(gòu)問題。
一、 問題的提出
21世紀已經(jīng)到來,全國212953名(97年統(tǒng)計數(shù)字)化學(xué)教師都在思考如何進行21世紀的化學(xué)教育。核心問題在于如何通過化學(xué)教學(xué),提高全體學(xué)生的素質(zhì)。事實上,化學(xué)是一門能滿足社會需要的中心學(xué)科,就人類生活生產(chǎn)而言,吃、穿、住、用、農(nóng)、工各部門或行業(yè),均離不開化學(xué)。化學(xué)的實用性、經(jīng)濟性和實驗性應(yīng)能引起人們的重視,特別應(yīng)引起學(xué)生的喜愛。但據(jù)揚州大學(xué)理學(xué)院于20XX年3月通過問卷的形式對江蘇省部分中學(xué)的401名初三到高三年級中學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的調(diào)查,得到了如下的興趣水平分布圖-1:
在對我們自己學(xué)生的調(diào)查過程中亦發(fā)現(xiàn),既使選擇興趣小組,選化學(xué)的學(xué)生也相對較少,究其原因主要有4個方面:
1)毒:認為化學(xué)藥品有毒,會影響健康或致癌;
2)污:認為化學(xué)會造成污染,影響生態(tài)環(huán)境;
3)險:認為化學(xué)實驗有危險,會發(fā)生爆炸;
4)繁、亂、難:認為化學(xué)知識雜亂無章,難學(xué)難記。
造成這種現(xiàn)象的發(fā)生,可以歸結(jié)為世界上的多次由于化學(xué)污染引起的"公害"事件,家庭中部分家長的片面介紹。而在學(xué)校里,教師的教學(xué)方法則是造成學(xué)生不愛學(xué)化學(xué)的主要原因,這真有點令人啼笑皆非。 二、長期記憶扭曲的啟發(fā)
三十多年前,心理學(xué)家們開始研究長期記憶扭曲的問題。該實驗是采用接力轉(zhuǎn)述故事的方式進行,先讓第一個受試者詳細看過片上的情景:該情境是在地下火車的車廂中,車廂內(nèi)的人物各異,而其主題是對面而立的兩人,其中黑人衣履整齊,而白人手中握一把刀子。第一人看完圖后,要他憑自己記憶,將所見之一切,以口頭轉(zhuǎn)述給第二人;第二人聽完后,再將其所聽到的一切,以口頭轉(zhuǎn)述給第三人;如此輾轉(zhuǎn)進行的結(jié)果,研究者發(fā)現(xiàn),不出幾次轉(zhuǎn)述,圖畫中的主題即被扭曲:原來在白人手中的刀子,居然被后來傳話者說成是在黑人手里。這一現(xiàn)象就叫長期記憶扭曲。
長期記憶的扭曲是常見的現(xiàn)象。記憶扭曲的方式不外乎兩種情況:一為量變,或?qū)⑹聦嵑喕?或?qū)⑶楣?jié)減少;一為質(zhì)變,添油加醋,甚至無中生有�，F(xiàn)在我們進行這樣的假設(shè),上述故事中的主題是教材如把第一人當成教師,那么第二人就應(yīng)該是學(xué)生了。從上述故事可以看出通過一次轉(zhuǎn)述后,主題就將發(fā)生部分的扭曲;而扭曲的幅度將受到主題的意義、教師的水平及學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)的影響。今天我們將主要討論學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)因素。 三、知識結(jié)構(gòu)
1、定義:
知識結(jié)構(gòu)是各種知識在人類大腦中的組織形式,它包括各種學(xué)科知識的配置比例,相關(guān)程度和協(xié)同關(guān)系。知識結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu),而知識本身僅僅是組成這種結(jié)構(gòu)形式的材料。正如希臘哲學(xué)家亞里土多德的質(zhì)料形式說,認為事物的本質(zhì)和靈魂不在事物的質(zhì)料,而在事物的形式。這就容易理解現(xiàn)實生活中為什么會出現(xiàn)知識和能力之間的倒錯現(xiàn)象:知識比較淵博的人一事無成,而知識比較單薄的人卻能脫穎而出。在正常情況下,人的能力和智力的提高,總是隨著知識的不斷積累而同步發(fā)展,它們之間是協(xié)同關(guān)系�？墒窃谏鐣写嬖谥R比較少的人反而會比知識較多的人更有能力,這往往是由知識的組合方式不同所致,也就是知識結(jié)構(gòu)方面的原因。正像一個資源豐富,由于沒有組織成合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),資源就不能變成財富,往往會出現(xiàn)捧著金碗去要飯的現(xiàn)象。而一個資源貧乏的國家,卻可以充分利用進口的原料進行多次加工,造成高增值的精細產(chǎn)品,不但國內(nèi)人民可以過著富裕的生活,而且還能去占領(lǐng)國際市場。這樣的國家往往是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比較合理,比如,非洲一些國家和日本就分別屬于這兩種極端的情況。
2、形成與作用:
知識在人類頭腦中的積累過程是一種建構(gòu)過程,實踐中產(chǎn)生的每一認識結(jié)果,作為一種知識都要納入到原有知識群的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,安插到一定的位置。如果是關(guān)于熟悉的認識對象的知識,那么,就會使原有的知識系列向縱深發(fā)展,豐富了系列知識。如果是陌生的認識對象的知識,但同時能提供較多的聯(lián)系,給它以較多的刺激、強化,那么就能同化新知識,建立起新的知識系列,往橫廣方向擴展,從而建立起高效合理的知識結(jié)構(gòu)。根據(jù)心理學(xué)知識及長期的實踐可知,結(jié)構(gòu)化了的知識最容易被人們所接受,同時也能被長期記憶而不至于發(fā)生扭曲現(xiàn)象。 四、 知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
既然知識結(jié)構(gòu)在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中如此重要,對發(fā)展學(xué)生的能力更是必不可 少,那么我們該如何幫助學(xué)生建立起一個高效、合理、有序的知識結(jié)構(gòu)呢?
1、 所教內(nèi)容結(jié)構(gòu)化:
在整個中學(xué)范圍內(nèi),元素化合物知識、有機化學(xué)甚至部分化學(xué)理論方面的知識,它們本身具有結(jié)構(gòu)性。如教元素化合物知識,把每一章的主要內(nèi)容先串成線,然后再由線織成網(wǎng),并且告訴學(xué)生探究事物因果關(guān)系的思維模式:
再告訴學(xué)生,在學(xué)習(xí)元素化合物知識時,要知道結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),牢牢抓住典型代表物的相關(guān)知識,然后舉一反三,使之融會貫通。圖2鹵素的知識結(jié)構(gòu)是元素化合物知識結(jié)構(gòu)化的典型實例。
其它元素可按以下二條途徑建成線,再根據(jù)相關(guān)內(nèi)容織成網(wǎng)
非金屬知識主線:所態(tài)氫化物單質(zhì)——氧化物——氧化物對應(yīng)水化物——相應(yīng)含氧酸鹽
金屬主線:單質(zhì)——氧化物——氧化物對應(yīng)水化物——相應(yīng)鹽。
2、 結(jié)構(gòu)內(nèi)容豐富化:
知識順序的最優(yōu)呈現(xiàn)是教師追求的目標之一,根本的目的在于使結(jié)構(gòu)化了的知識能夠與學(xué)生內(nèi)在的知識結(jié)構(gòu)碰撞,并能及時地同化在學(xué)生的新的知識結(jié)構(gòu)中,同時也容易形成長期記憶。這種展示模式的特點:
(1)表達十分簡練,而中學(xué)所需掌握的重要無機物,幾乎盡收其中,
(2)揭示了這些元素的主線具有相似性,因而具有極強的生命力,有利于學(xué)生發(fā)揮遷移力,預(yù)測未知元素及相應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)及用途等。
(3)給出了研究或?qū)W習(xí)知識的系統(tǒng),有利于學(xué)生的自學(xué);若教師在這一展示模式的基礎(chǔ)上再加以深化,這樣不但能使所呈現(xiàn)的知識結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用,更能使已經(jīng)形成的知識結(jié)構(gòu)具有強大的生命力,使得知識結(jié)構(gòu)既有骨架、又有豐富的血和肉。下面以學(xué)習(xí)鹵素這一章為例,配以相關(guān)的思考題,用于讓學(xué)生把學(xué)的知識活起來。
鹵素思考題(一)
1、這一族元素在周期表中的位置如何?
2、鹵素包括:
3、鹵素的性質(zhì)相似的根本原因是什么?
4、鹵素的性質(zhì)差異的根本原因又是什么?
5、Cl2、Br2的制法各有何特點,試從反應(yīng)物、儀器、條件、收集等進行比較。
6、試比較Cl2、HCl制法的異同點,并說明理由。
7、氯水的成分:(1)分子:(2 )離子:
8、新制氯水與久置氯水的顏色、成分及性質(zhì)有何不同,列表比較。
思考題(二)
1、氯氣的化學(xué)性質(zhì)
2、氯氣的用途主要是指:
3、氟氣、氟化氫、碘各有何特性,舉例說明。
4、氯離子、溴離子、碘離子的檢驗有何共同點,寫出離子方程式。
5、什么是萃取?作為萃取劑應(yīng)有何條件?舉例說明。
6、氯氣、過氧化鈉、高錳酸鉀等均可作為漂白劑,它們的作用過程與炭的作用過程有何不同?
7、碘化銀為什么可以作為人工降雨劑?
8、鹵素互化物、擬鹵素是怎么一回事,試舉例說明。
9、HCl、HBr、HI三種氣體的制備有何異同,試舉例說明。
10、 造成噴泉的原因是什么?有哪些氣體也能發(fā)生這一現(xiàn)象?你能否讓二氧化碳氣體也發(fā)生噴泉,說明理由并歸納之。
思考題 (三)
1、把一根燃著的木條插入氯氣中,熄滅,從中可得出哪些結(jié)論(至少二個)?
2、若要使碘水褪色,可采用哪些方法(至少6種)?
3、關(guān)于氯氣的實驗室制法
(1):若沒有濃HCl,能否用濃硫酸和氯化鈉代替,為什么?
(2):若沒有MnO2,能否用KMnO4或者KClO3代替,為什么?
(3):為了節(jié)約藥品,能否用實驗室制氧氣的殘渣來制取氯氣,為什么?
4、2mol碘與3mol碘酸酐(I2O5)的混合物在濃硫酸中反應(yīng)生成(IO)2SO4,若在發(fā)煙硫酸中(化學(xué)式為H2SO4. SO3)反應(yīng)得I2(SO4)3,后者和水反應(yīng)得碘和四氧化二碘,請寫出生成I2(SO4)3及其和水反應(yīng)的化學(xué)方程式。
綜上所述,本文嘗試從理論和實踐兩方面來闡述了建立知識結(jié)構(gòu)對學(xué)生學(xué)習(xí)及提高學(xué)生能力的重要性,并總結(jié)了一些經(jīng)驗,希望能和全體教師一道,為能摸索出一套更有利于教師教和學(xué)生學(xué)的教學(xué)模式,使學(xué)生學(xué)起化學(xué)來不再覺得難學(xué)難記,從而促進化學(xué)教學(xué)改革和人材培養(yǎng)、促進學(xué)生素質(zhì)的全面提高而努力。
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