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三、提高学生图式水平的教学策略类比、转换和外推思维方法所谓类

发布时间:2019-07-03 03:23 来源:未知 编辑:admin

  三、提高学生图式水平的教学策略类比、转换和外推思维方法所谓类比 就是由两个对象的某些相同或相似的性质 推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。类比是一种主观的不充分的似真推理 因此 要确认其猜想的正确性 还须经过严格的逻辑论证。比如说 氮气的化学性质非常稳定 可用于填充食品包装袋 有利

  三、提高学生图式水平的教学策略类比、转换和外推思维方法所谓类比 就是由两个对象的某些相同或相似的性质 推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。类比是一种主观的不充分的似真推理 因此 要确认其猜想的正确性 还须经过严格的逻辑论证。比如说 氮气的化学性质非常稳定 可用于填充食品包装袋 有利于食物的防腐保险。稀有气体的化学性质也非常稳定 也可用于填充食品包装袋 也有利于食物的防腐保鲜。表 表示的是类比方法在教材知识学习中的运用。表 类比方法在教材知识学习中的运用 知识点类比对象结论钾等碱金属原子核最外层也只有一碱金属钠原子核最外层只有一个电子 能与个电子 所以 钾等碱金属也能与非性质非金属、水等反应。金属、水等反应。时、分、秒是时间的单位 米、分米、摩尔摩尔是物质的量的单位。厘米是长度的单位。卤素 最外层有七个电子 能与金属、氟、溴、碘原子的最外电子层也有七个电子 所以 氟气、溴、碘也能与性质氢气、水等反应。金属、氢气、水等反应。硝酸的浓硫酸是氧化性酸 铁、铝等金属在浓硝酸也是氧化性酸 铁、铝等金属氧化性冷的浓硫酸中钝化。在冷的浓硫酸中也会钝化。化学蔗糖晶体溶解在水里 达到饱和状态化学反应达到平衡状态时 正反应的平衡时 蔗糖溶解的速度等于蔗糖结晶的速率等于逆反应的速率 此平衡是动概念速度。此平衡是动态平衡。态平衡。 模型化思维方法模型法指的是通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法。模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型 间接地研究客体原形的性质和规律。模型能通过符号、公式、表格、实物等途径方便地解释那些难以直接观察到的事物的内部构造 事物的变化以及事物之间的关系 将科学问题实际化。三、提高学生图式水平的教学策略如图 表示的是水在通直流电的条件下分解生成氢气和氧气的模型。露攒 水在通直流电的条件分解生成氢气和氧气的模型 猜想与假设思维方法猜想指的是估计为真但未经证明的关系。在科学探究过程中 猜想是非常重要的个环节。表 表示的是猜想与假设方法在教材知识学习中的运用。表 猜想与假设方法在教材知识学习中的运用。 知识点发现问题提出假设验证假设得出结论浓硫酸是氧化性酸 铁、将铁、铝放入冷铝等金属在冷的浓硫酸硝酸的铁、铝在浓硝酸的浓硝酸中 铁、中会钝化 浓硝酸也是假说成立氧化性中也会钝化。铝不和冷的浓硝强氧化性酸 铁、铝能酸反应。否与浓硝酸反应 电子可能从锌将锌片和铜片用导线相在锌片和铜片中片经过导线流该实验装置原电池连后 平行插入稀硫酸间串联一个电流到铜片 氢离子能将化学能 发现铜片表面有气表发现指针发获得电子生成转化为电能。泡。生偏转。氢气。 抽象和具体思维方法抽象足从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征 而舍弃其非本质的特征。例如节果、香蕉、生梨、葡萄、桃子等 它们共同的特性就是水果。得出水果概念的过程 就是一个抽象的过程。要抽象 就必须进行比较 没有比较就无法找到共同的部分。具体指的是把理论或原则结合到特定的人或事物上。在初中科学教学中 原子得失电子是一个比较抽象、不容易掌握的知识点。利用图 可以将原子得失电子这个较为抽象的概念转化为较为具体的、学生易于接受的概念。 提高学生图式水平的教学策略图 一个钠原子将一个电子转移给氯原子 形成氯化钠的离子化合物在一个完整的科学探究过程中 学生往往同时要用到多种方法。比如 学生利用控制变量法探究二氧化碳是否能和水反应生成一种酸 捷放人氧化碳巾 喷承后放 二氧化碳是否能和水反应生成一种酸、注重概念教学 构建图式框架概念是组成化学知识体系的单体 以概念为核心的化学基础知识是化学思维的理性利料 是形成化学图式的基础。如果把握不住概念的内涵和外延 概念之间的联系不清楚 学生就无法在知识结构点之间建立意义联系 也就无法形成完整、正确的图式。因此 注重概念教学 加强学生对概念与概念之间的联系的认识与理解 从而提高对概念的掌握程度 是学生形成认知图式的基础。教学中教师可以采用多样化的概念教学形式 运用直观手段帮助学生形成概念对概念进行解剖辨析促进学生理解概念 编织网络图式指导学生建立概念联系等……通过概念原理的教学 强化学生的概念意识 使学生从本质上认识化学及化学问题 夯实基础 尽可能减少学生园概念理解、应用不当而影响认知图式的正确建构。比如 在进行溶解度概念的教学时 为了在新旧知识之间建立丰富的联系 教师可以采用如下的步骤 详细过程见附录 实验一实验组的教案 、利用情景创设疑问 让学生猜测各种溶液和溶解现象 目的是积极地调动学生霪 审箍他碳三、提高学生图式水平的教学策略头脑中已知的图式。、通过实验验证自己的结论是否正确 并且通过不同的实验现象得到正确结论 目的是丰富学生头脑中的图式 同时让学生积极地进行图式的建构。 、教师提出问题 有时溶质溶解地多 有时溶质溶解地少。哪些因素能影响溶质溶解的限量 学生利用控制变量法根据上面的实验结果作出正确回答。 、为了比较物质溶解能力的强弱 我们应该控制哪些变量相同 、教师引导 用溶解度表示物质溶解能力的强弱 引出溶解度的概念。 、探讨 影响溶解度大小的因素 增加溶剂能否增加溶解度 、根据固体溶解度随温度变化的数据 得到固体溶解度的曲线。 、组织归类建模 构建图式体系知识是逐渐积累的 而不是堆积的 只有将知识进行有机架构 使之系统化、结构化、条理化 知识才能进行有效地迁移和成功地应用。心理学研究表明 知识构造上的差异 对学生运用知识解决问题的思维方式会产生巨大影响 决定着学生知识掌握的优劣。专家新手比较等研究表明 知识的结构性是学习与能力的核心。很多学生面对问题束手无策 根本原因是知识结构残缺不全、知识混乱、僵化。教学中 教师要引导学生对知识进行整理、归纳 形成条件化、结构化、成熟化的知识组织 形成完整、正确的认知图式。一般来说 学生对知识经验概括水平越高 对新事物本质的理解就越深刻 从而能建构更为清晰、稳定、概括化的图式 从而有利于新知识的理解和整合 也有利于问题解决时知识和能力的顺利迁移。实践表明 对化学知识按如下几个方面进行概括的学生 往往能够较好地实现迁移汹挣 原理概括化学基本概念、基本定律、基本规律、化工生产原理、实验原理等具有高度概括性能反映知识的内在联系或本质。学生对这些原理后掌握得越好 越有可能在新情境中产生迁移。例如 学习元素周期表时 学生首先讨论元素位置、原子结构和元素性质三者之间联系 再对元素周期表进行“横观 与“纵览” 概括得出元素周期律。这样 他就可以清晰地回顾和解释己学的金属 及其化合物并为后继学习原子结构与元素性质、化学键与物质的性质、分子间作用力打下基础 即构成“顺向迁移”与“逆向迁移”。实践证明 领会基本原理和概念 能有效固定学生的认知结构 表现出积极的迁移 为新的学习提供最佳出发点。 三、提高学生图式水平的教学策略 性质概括物质的性质是化学研究的一个重要组成部分。任何一种物质都具有其特有的物理和化学性质。在化学学习中 列举出每一种物质的性质是不可能的 但物质的物理性质和化学性质是由其结构决定的 所以学生对物质的某些物理性质或化学性质进行归类概括 扩大其知识的包摄性。在学习乙烯的化学性质 合成、氧化、聚合等 的同时 学生按照教师的引导概括出不饱和双键的通性 并迁移至其它烯烃 推断或解释类似结构更为复杂烯烃的化学性质。所以 当他遇到环己二烯能否使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去的新问题时 根据知识的迁移就很容易得到解决。实践证明 已有知识经验水平越高 知识的包摄性越大 迁移效果就越好 学习就更容易进行。 关系概括喷泉实验常涉及多种类型开放性实验问题 如选择形成喷泉的气体和液体、引发改进后的喷泉实验等 。学生只要在理解基础上概括出“气体在液体中溶解度很大 能够产生足够压强差 或者因化学反应而产生负压 这一关系 并迁移至各类喷泉转换实验以及火山喷发、人工喷泉、泡沫灭火器等环境中 即可在不同情境中有效解决问题。实践证明 对“分散 的化学现象或化学概念之间的内在联系按一定规则进行关系概括 能提高学生的知识建构能力 使迁移主动有效。 方法概括化学学习中 学生不仅要掌握概括的思维能力 还要在此基础上不断向更高水平概括。化学计算常涉及反应物与生成物之间的质量差、物质的量差、气体的体积 密度或压强 差等 这类计算学生如果明确以“量差’’为突破口 寻求未知量与己知量之间的比例关系 即可形成简捷的思维路径。差量方法的概括 不仅能使解题思路更为清晰 同时可用于更多的计算场合 解决一系列复杂的问题。实践证明 在化学学习中学生对方法进行概括 可使其认知结构变得清晰有序 有利于积极迁移的产生。学生概括能力的发展受多种因素的制约 除学生的知识经验、思维水平 不容忽视的一个重要因素是教学方法。邵瑞珍教授在研究概括化学教学时指出 概括不是一个自动过程 它与教学方法有密切的关系 即同样的教材内容 由于教学方法的不同 而使教学效果大为悬殊 迁移的效应也大不相同。 、精选典型例题 进行样例教学三、提高学生图式水平的教学策略研究证明 进行样例教学能够有效地丰富学生的图式。进行样例教学时 教师可以引导学生按照下面几个步骤进行解题啪 、审题阶段。 、认真阅读全题 先通读后细读 对关键的字句反复推敲并在关键字句下划记号 如“过量 、“适量’’、“一定量 、“充分反应 、“充分燃烧”、吒恰好完全反应”、“标准状况”、“常温下”等 、深思题意 判断条件与目标、条件与条件之间有无关系 分析是否存在隐含信息 如物质组成等 、初步激活图式。 、析题阶段。 、品读问题情境 回忆己有的知识和经验 利用图式的识别功能将新的问题情境与曾经解决的问题建立类比联系 如问题的类型、所涉及的基础知识、常用的解决办法等 、锁定可用的化学反应或概念、公式、定律、原理 正确书写化学方程式或概念的数学表达式 、建立量的关系。 、计算阶段。按照规范的格式、简明的条理书面表达解题过程 设未知数、写化学方程式、标注相应量、列比例式、计算。 、评价阶段。 、检查所求结果是否符合题意 包括单位是否正确、有效数字是否符合要求、解的范围是否合理等 、检查解题过程是否科学合理 、思考有无其它方法 筛选最佳解法 、归纳和概括条件化、策略化的思路规律 促成解法与题型的对应 在头脑中形成“如果…那么…”的产生式 、尝试变换条件或问题 拓展思路。为了促进学生的有意义学习和真正的理解 教师可以让学生进行自我思维和图式建构。组织“说题”训练 即有声思维训练 让学生自己思考、自己表达、自己提高 不失为一种好的训练方法。研究表明 言语活动有利于减少学生思维的盲目性 帮助学生找到新的最佳思路 能引发执行的控制加工过程 使注意集中于问题的突出方面或关键因素 有利于图式的构建 提高问题解决的成功率。教师可以要求学生在完成题意分析后 口头表达自己的思考过程 并组织他人进行分析和评价。“说 的内容可以是完整的思路 也可以是对某一个点的思考和分析 如说题意、说解法、说蕴含的原理等 “说”的形式可以是个人发言、小组交流 或者是在作业中以“写’’代“说” 剖析思路 有别于按步骤规范解题 在选择型计算题分析中可常用此法 能充分地暴露学生的思维过程使其缄默知识显性化 有助于自省自纠 锤炼思路的流畅性和表达的规范性。既“说”又“评 “说题”之后必安排“评说 通过教师或者学生对说题者的“说 进行评价 帮助他对自己的思维过程进行再认识 发现问题并及时调整和完善。实践表明 三、提高学生图式水平的教学策略练对于提高学生的认知图式水平大有裨益。范宏业通过一元二次方程的应用应用题 的教学研究发现 提供典型样例给学生学习、在样例学习后指导学生进行反思总结的方法可以帮助学生建构相应的、明确的、清晰的一元二次方程应用题解法的图式 当学生拥有相应的、明确的、清晰的一元二次方程应用题解法的图式时 学生解决一元二次方程应用题的能力将得到提高 同时分析问题和解决问题的能力也得到相应的提高臼们。郭兆明通过实验发现 无经验学习者获取数学初级认知图式时 样例学习优于问题解决 具有数学初级认知图式学习者获取数学高级认知图式时 样例学习和问题解决无显著差异。当学习者的初级数学认知图式质量较低时 样例学习似乎优于问题解决 当学习者的初级数学认知图式质量高时 问题解决似乎优于样例。 当具有初级认知图式的学习者学习高级认知图式时 问题解决显著优于样例学习 、进行变式练习熟练技能技巧为了促使图式的自动化 练习是必不可少的。变式训练就是一种非常有效的训练方式。变式训练可以促使图式的自动化 不断地进行逐步丰富的变式练习能达成对知识的理解。 年代开始 华人的数学学习引起了世人的关注。国际数学教育测试 一再证明了华人地区学生的数学成绩十分优秀。但是另一方面 华人的数学学习给人的印象是停留在记忆、模仿、练习、考试等等缺乏主动性的学习层面。在数学教育研究领域内 也很少听到华人的声音。这就是《华人如何学习数学》这本书中常常提到的“中国学习者悖论” 。张奠宙认为 造成这种悖论的原因之一是“通过变式能改进重复 不断地进行逐步丰富的变式练习能达成对知识的理解。通过创设适当的“概念性变式 让学生多角度地理解概念 由直观到抽象 由具体到一般 排除背景干扰 凸现本质属性和明晰外延等。这样 通过概念性变式教学 有利于学生真正理解概念的本质属性 进而建立新概念与已有概念的本质联系。利用适当的“过程性变式” 可以帮助学生体验新知识是如何从已有知识逐渐演变或发展而来的 从而理解知识的来龙去脉 形成一个知识网络。将这种有层次推进的变式用于概念的形成、问题解决和构建活动经验系统 可以帮助学生融会贯通、优化知识结构。于是 前后知识之间便建立了合理的本质联系口 。设计变式训练题的两个原则是 形变神不变 形似神不似。有的题目看起来不相同 三、提高学生图式水平的教学策略其实是同种类型。有的题目看起来很相似 却属于不同的类型。变式训练可以增强图式的清晰性、稳定性、可识别性、可利用性 有助于知识的广泛迁移。在本论文的试验二中 实验组的教师在大量做题、不断总结题型的基础上 把溶解度计算的习题分为三种类型。第一种类型的题目非常直接地提供了解题所用到的所有信息 学生只要根据题目中的已知量和未知量 选用不同的公式直接代入进行计算。第二种类型的题目主要是蒸发和结晶的题目 它改变了溶液的情境 学生只有经过用心思考 找出字里行间所隐含的意思 才能列出等式 进行计算。第三种类型的题目中同时含有饱和溶液和不饱和溶液 学生要先辨认出饱和溶液和不饱和溶液 才能根据相应的数据进行计算。在这节课上 教师根据这三种类型的溶解度计算题分别设计了相应的变式训练 取得了良好的教学效果。 、培养元认知 提高学习能力元认知就是对认知过程和认知策略的认识。具有元认知能力的学生能自动地掌握、控制和监控自己对化学知识的认知过程。在解决问题的过程中 个体的监控与调节是非常重要的因素 这就是元认知的作用。斯旺森 用实验证实了元认知不同于一般能力倾向或一般认知能力 而是一种独立的结构。元认知知识能弥补一般能力倾向的不足 如果一个人具有良好的元认知知识 那么即使他的一般能力不强 也能在问题解决中取得好成绩口 同样地 进行元认知策略训练和认知策略的训练可以提高学生的图式水平。吕宁琳认为 学习策略是不能强加给学习者的 但是可以通过对学习者的认知活动加以引导来渗透培养。她以自我提问法等为核心措施 提高学生的元认知水平 通过元认知水平的提高 促进学生在具体问题解决过程中的自我反省和自我总结活动 有意识的对实际问题进行抽象、概括和建构 从而促进相应的问题图式的获得。图 说明了吕宁琳促进问题图式形成的主要学习策略。一般来说 具有元认知能力的学生能自动地掌握、控制和监控自己对化学知识的认知过程 表现在如下几个方面乜胡 、会预习初中科学教学内容的预习包括粗读、划出教学重点、记下疑难问题、寻找有关资料试图自己释疑、识记一些基本概念和化学方程式、尝试用新学的化学知识去解决一些实际问题 如尝试着做课本后面的习题 三、提高学生图式水平的教学策略学习策略训练方法 使用材科 元认知策略辅助认知策略 法概念图法闯题分类法善学生导学材料学生解题提示 环节 课堂学习——总结复习—— 巩固练习作用 促进关注知攀绊霜 喜黜促建问题图式形成 岫取问题特征图 促进问题 式形成的学习策略 、会学习笔记化学笔记主要包括预习笔记、听课笔记、复习笔记等。如典型材料的摘抄、实验现象的记录、对知识的对比分析、对重点难点的提示、对课堂笔记即时进行回忆删补修改分类等整理活动、错误习题的记录、单元知识的归纳总结以及学习活动中成功和失败的心理体验 即学习心得 等。研究表明 借助笔记学生可以有效地控制自己的认知过程和材料加工过程 有助于发现新 识和新知识之间的内在联系。、证明与讨论元认知活动结合教师的榜样和示范 采用下列方法来提高自我认知和元认知的能力 模仿教师对待陌生的学习任务和学习情境时运用的有效策略 对自己的理解发生的困难设想补救策略同时用语言将思维过程表达出来。这些有声音的思维方式能有效地提高学生认知和元认知能力。结合教师的引导 把自己研究问题的方法跟前人们进行比较 进行反思 以提高自己分析问题、解决问题的能力。对某问题能理解或不能理解或错误理解时 叙述自己的情感体验 对认知活动进行监控。通过叙述 教师、同学能从深层次上给自己提供指导。 、尝试多次反馈在学习新的知识时 结合充分的训练材料 让自己能从各个角度来检查自己对新知识的掌握程度。在运用新的知识解决具体问题时 要分析自己运用新知识的过程是否合 三、提高学生图式水平的教学策略理 是否严密 通过训练 自己对所学的知识是否有了新的认识。同时 当运用新知识解决新问题碰到困难时 接受教师启发 寻找是否遗漏了某些重要细节或知识。 、自我提问课前 今天的学习内容我预习过了吗 预习时有没有初步理解教学重点 预习时产生哪些问题需要在课堂上解决 哪些问题是否需要借助于化学实验 课堂上 老师的讲课的思路跟我预习时的想法有什么不同 同学的发言是否有新思路、新方法 哪些是值得我在今后的学习中借鉴的 是否还有更好的方法 我预习时的疑点搞懂了没有 是否还有新的问题 课后 我的课堂笔记是否需要进行整理、删改和补充 新学的知识跟原有哪些知识有否联系 我能用新学的知识解决哪些问题 运用是否自如 是否还有问题需要进一步搞清楚 、经常进行自我诊断所谓自我诊断 就是对自己的学习过程、内容、方法、步骤等进行反思 对学习水平和外显行为进行自我认识 自我判断 对学习过程中的心理和情感等反思 并以此为依掘调整和校正自己的行为 防止和控制学习过程中出现的失误 使学习达到最佳状态。自我诊断的形式常有 对所学知识进行尝试回忆以检验记忆和理解水平 同学之间互相提问考查对方或相互命题交换解答再评改 做老师布置的作业或自选练习以检查应用所学知识解决问题的能力等。自我诊断的内容有 为了进行新阶段的学习需要对已有的知识进行诊断 以便确定学习的起点和进程 为了有效地选择学习方法 需要诊断自己已有的认知策略和元认知策略 个性特点和学习习惯 为了知道自己学习动力系统的变化 需要反省学习兴趣、动机、情感、意志等的强弱变化。例如 每个学习单元要求自我检查 是否确立本单元的学习目标 有无学习计划 能否调整目标和计划 是否对本单元内容感兴趣 能否调整和保持良好的学习情绪 能否独立克服学习上的困难 能否预习、复习和认真听课 能否理解本单元的学习内容 能否合理分配学习时间 能否选择适合自己的学习方法 对自己的学习能力是否有信心 对自己的学习结果是否满意 等等。 、准备错题集。错误也是一种宝贵的教学资源 通过对错误的解剖、纠正 可以深刻学生的认识。要求学生人人准备错题本 及时归类整理错题 分析致错因素、提出纠错措施和正解方案。精心整理一本错题集并充分利用这个特殊资源常常是优秀学生学

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