对生物化学的认识(6篇)
对生物化学的认识篇1
关键词:环境主题;化学教学;教学设计
文章编号:1005—6629(2012)10—0039—04中图分类号:G633.8文献标识码:B
环境问题种类繁多,但与学生日常生活联系紧密的环境问题大多是由相关物质及其变化引起的。化学在解决人类社会发展过程中面临的环境问题、促使人与自然和谐相处、培养学生环境素养等方面发挥着重要作用。中学化学中涉及大量与环境相关的教学内容,有必要基于环境主题进行化学教学设计,更好地实现化学教育与环境教育的融合,促进学生的全面发展。
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基于环境主题化学教学的功能与价值
化学教学能够帮助学生建立环境问题的认识框架、从化学视角认识和分析环境问题的方法,培养学生的环境意识、环境价值观以及环境问题参与度和决策力,全面提高学生的环境素养。
1.1有助于学生建立环境问题的认识框架
大多数环境问题是由物质(污染源)引起的,化学作为一门研究物质及其变化的学科,能够帮助学生从物质的视角建立对环境问题的基本认识。通过化学学习,学生可以认识到造成环境问题的污染物产生与变化过程、物质变化特点,以及污染物的元素不变性。通过从元素观、物质观和价态观多个角度认识环境问题,了解与环境相关的基础知识,帮助学生建立系统的认识框架,由“环境问题是什么”到“环境问题的形成过程与反应机理”,从“环境问题带来的危害”到“环境问题的预防和治理”。具备了环境问题的认识框架,当学生再面临环境问题时,能够知道从哪些角度去分析,能够更本质、更全面、结构性地认识环境问题。
1.2有助于学生建立从化学视角分析环境问题的思路和方法
学生不仅需要知道什么是环境问题,还应该能从化学的视角认识和分析环境问题。从物质、物质性质与物质变化的角度认识环境问题的产生与危害,分析环境问题,寻找防治环境问题的办法(见图1)。具体包括:认识分析环境问题的危害是由物质的什么性质引起,分析一种物质产生的多个环境问题是由物质的哪些不同性质导致的,或者一种环境问题主要是由何种物质什么性质产生的;从物质性质和物质变化视角分析、解释环境问题的产生机理和形成过程;根据物质性质和物质变化、针对环境问题的形成过程和条件,寻找对应的解决办法,比如控制污染物产生的化学反应的发生、借助化学反应将污染物质转化成无污染物质等。
1.3有助于学生树立环境意识,形成正确的环境价值观和态度
通过与环境主题相关的化学知识的学习,学生可以认识到环境问题对人类和自然界的严重影响,从而树立环境保护的紧迫感和责任感,树立环境意识,形成正确的环境价值观和态度。例如,学生通过硫和氮氧化物性质的学习,了解酸雨的形成过程,认识到污染物一旦进入大气,可能就会与大气或自然界中的其他物质发生反应,生成污染环境的物质,造成污染之后的治理不仅收效甚微,而且难度相当大,因而使学生认识到预防才是更有效的治理办法。
1.4有助于学生培养环保技能,提高环境问题的参与度和决策力
环境教育的目标不仅仅是增加学生的环境知识、提高学生对环境问题的认识以及环境价值观与态度的培养,更高的目标是帮助学生掌握一定的认识和解决环境问题的技能,当面临环境问题或现象时能够做出正确的决策,真正参与到环境保护行动中。通过化学学习学生可以掌握更多在生活中可以运用到的知识和技能,比如分类处理废旧电池,采取正确措施面对氯气泄露等。更重要的是,学生能够应用化学知识,科学合理地保存、使用物质(化学品),避免或者减少环境问题的产生。
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基于环境主题化学教学设计的思路和方法
在化学教学中,对环境相关的素材使用方式和水平多样,主要有三种:①以化学知识为主,环境问题或现象只作简单介绍,随着化学知识的展开随机插入。②围绕环境问题展开教学,以环境教育为核心,涉及到元素化合物知识或者化学概念原理时穿插介绍;③化学知识与环境教育并重,教学过程中化学知识获取和环境问题解决两条线索并进,促进学生建立认识环境问题的基本框架和从化学视角认识分析环境问题的思路与方法,笔者称其为基于环境主题的化学教学。中学化学课堂教学更倡导第三种教学处理方式,因为新课程倡导基于真实背景的化学教学,环境问题为化学知识提供了真实、富有教育价值的情景,能够满足新课程情感态度价值观目标的落实;环境问题的分析解决过程帮助学生建立从化学视角分析环境问题的思路和方法,体现了化学知识的应用价值,落实了过程与方法目标,从而实现了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标融合的教学。为此,笔者结合理论分析和教学实践经验,构建了基于环境主题的教学设计思路(见图2)。
对生物化学的认识篇2
认知同化学习理论是由奥苏贝尔提出的,他认为学生能否学得新知识,取决于他们认知结构中已经形成的有关观念。他提出了三种同化学习方式:
类属学习(下位学习),指在知识的学习过程中,新知识会与原有的知识产生关联、并把新知识归入认知结构中相关部分,就好像把书分门别类地放入图书馆中一样。
总括学习(上位学习),新知识为上位概念,已有的知识为从属概念,旧知识从属于新知识,比如我们是在学习认识了白菜、胡萝卜之后,才知道蔬菜这个概念的,而胡萝卜与蔬菜就是从属关系。
并列组合学习,新知识既不与已有知识产生类属关系,也不产生总括关系,而是并列组合关系。比如生物中的遗传和变异,既不是类属,也不是总括关系,但它们之间仍有一些共同的关键特征,根据这些关键特征,它们形成组合关系。
奥苏贝尔还将学习分为意义学习和机械学习,这是根据学习内容和已有知识的关系进行划分的,前者是指在理解的基础上、根据事物之间的内在联系进行学习,后者是对学习内容进行死记硬背的学习过程。他主张学生的学习应主要是意义学习,而绝大多数的意义教学是通过同化发生的。就高中生物而言,认知同化论不仅能使课堂教学更加完善,还能进一步有效推进高中生物教学的改革和发展。
二、认知同化论在高中生物教学中的应用
1.温故而知新,构建知识网络
认知同化论强调知识结构的构建,这与高中生物教学的教学理念不谋而合,将认知同化论运用到生物教学中将具有很高的实用价值。高中生物教材的各个章节的内容很多是环环相扣的,联系十分紧密。因此老师在教学中要注意引导学生梳理好内容之间的联系,做好知识结构的构建。比如在教学“细胞的增殖、分化、衰老和凋亡”的过程中,为了认知同化论在课堂教学上得到充分的体现,教师要把这些知识点的相互联系提前告诉学生,让学生对整个细胞生命周期有一个初步的整体的认识,然后再具体的讲解各个小节的具体内容,最后再进行知识点的梳理,搭建起学生的知识网络。为了加强教学效果,老师在讲授新知识的时候,要注意新旧知识的衔接,通过复习旧知识来挖掘新知识。例如在进行“呼吸作用”的教学过程中,教师可以问“绿色植物是怎样进行呼吸的?”,让学生回顾一下“植物的光合作用”的知识,让学生明白“绿色植物是通过光合作用,将光能转化成化学能来进行呼吸的”,教师进一步追问“植物的生命活动需要能量供应,那么有机物中的化学能是怎么被释放出来的呢?”通过这些铺垫不仅对“呼吸作用”能有更加深入的了解,还能复习旧知识,加强学生对光合作用和呼吸作用之间关系的理解。
2.应用范例,加深理解
高中生物知识的很多概念和理论都是非常抽象的,如果不结合具体的实例加以详细解释,学生很难理解理论的内涵。传统的教学中虽然老师也会举一些具体的例子,但大多数都是书上的例子,这些是远远不够的,教师要善于从生活实际出发,考虑高中生的实际情况,将生物与生活实际联系在一起,激发学生学习的兴趣。只有将生物与生活紧密相连,才能让学生学以致用,理解生活中的许多生物现象,才能使学生真正的了解生物知识,提高他们的学习水平。比如在教学“内环境稳态的重要性”时,学生对这一概念肯定会觉得陌生,教师此时应该联系生活实际中的现象进行教学,可以让学生测量一天内自己的体温并记录下来,将学生的测量值做成一个线性图,学生就会发现人的体温始终在“微笑”范围内波动,这时候在提出“内环境问题”的概念,学生就可以理解人体内环境稳态对自己生命活动的影响。让学生体会到生物学科离我们并不遥远,它是一门非常具有实用价值的学科,进一步地将生物知识同化到我们生活的各个方面,提高学生的生物水平。
3.注意定期归纳总结
现在很多高中生在生物学习上出现的问题主要是生物知识掌握不扎实、基础薄弱、知识点分布凌乱,解决这些问题的有效策略就是定期进行知识归纳总结。在知识爆炸的现代社会,高中生需要记忆的东西太多,定期引导学生进行知识归纳总结,才能帮助学生更好地建立良好的生物认知结构,将生物知识同化到学生的脑海里。
对生物化学的认识篇3
关键词:初中物理;有效教学;概念教学;方法
作为初中物理教师应从一定的高度上来认识概念教学。物理概念教学的重要性毋庸置疑,因而我们要做好充分的必要的细化的准备工作。如对初中物理概念进行必要的整理和分类,根据课程标准和考纲按认识要求的高低分类;根据初高中物理教学衔接的要求,整理出必备的基础性的重要物理概念;根据不同物理概念的特点,初步拟定不同教学方法;根据初中学生的特点,整理出难以理解的物理概念,并制定相应对策等等。
一、重视从实践中引入概念
从学生熟悉的生活现象引入概念,因为生活实践留在记忆中的形象(表象)容易为学生理解。尤其对于初中学生,从生产生活中感知到的大量的、丰富的物理现象是他们认识物理概念的必要的感性材料。这些感性材料为他们创造了一个良好的物理环境。教师利用好这些生活素材布置学生观察或动手实验往往能起到事半功倍的效果。如在简单机械的学习中,课前布置学生找找生活中杠杆、轮轴的实例以及它们的作用。再如在压强的教学中,课前布置学生完成两个实验:①一个较胖的同学和一个较瘦的同学同时站在沙坑中,观察脚陷入的情况如何?②同一个人穿平底鞋和穿细高跟鞋站入沙坑中,脚陷入的情况又怎样?这样,使学生对压强大小的决定因素先有一个初步的,感性的认识。这样能为压强概念的学习打下较好的基础。
为了激发学生学习物理概念强烈欲望,教师必须充分发挥课堂演示实验的作用。对初中学生,尤其要讲究实验形象、鲜明、生动。例如讲磨擦起电这一课,当教师手托一块事先使之带电的泡沫塑料块走进课堂,将它放在一个同学头上磨擦后吸引该同学头发,一定可以很快地吸引住学生,促使他继续了解磨擦起电的原因。又如做电路实验,切忌教师自己在讲台上连接线路,坐在稍后的学生什么也看不见。要讲究示教板的大型化,鲜明化,这方面多费点精力是大有效益的。在讲授新概念之前,教师千方百计要从形象入手。用一开头就抄黑板写定义的方法,是注定不会收到好的教学效果的。
二、抽象概括思维形成物理概念
获得建立概念的感性认识或相关知识以后,最重要最关键的是引导学生进行抽象思维,运用科学方法形成物理概念。不同的概念,它们引入和建立的方法可能各不相同。在中学阶段建立物理概念主要是从感性材料中抽象出物理概念,也包括其它几种方法。
用分析与综合、抽象与概括法将一类事物的共同本质特征抽象出来。此法要有足够的感性材料做基础,因为事物的共同本质特征一般不是很直观和容易理解的,故选择感性材料时要注意材料的典型性。此法是建立概念的最基本、最常用的方法,最关键的是帮助学生实现抽象思维的过程。如前面介绍的建立力的概念,如果能顺利地由人、书、马以及桶、桌、车抽象出物体的概念;能由提、压、拉抽象出作用的概念,那么力是物体对物体的作用这个概念的建立,就是水到渠成了。用实验法测定物理量形成物理概念。如悬挂法测重心;用单摆测重力加速度;插针法测折射率,等等。此种方法是在研究物理问题的产生和应用时常用的科学方法,包括观察法,使用仪器的具体方法,实验具体操作的方法等。用理想化模型法建立物理概念。这是抽象出反映事物本质的特征建立理想化模型的方法。包括研究对象的理想化、物体所处的条件理想化、物理过程理想化所建立起的模型,如质点、刚体、理想气体、纯电阻等属于研究对象的理想化模型;光滑平面、绝热容器、匀强电场、无限长导轨等等属于条件理想化模型;匀速直线运动、简谐振动、光的直线传播、自由落体运动等等属于理想化过程。通过理想化的方法建立概念是物理学中最基本,最常用的思想方法之一。
三、合理运用概念,分析概念间的相互联系
运用物理概念进行分析,解决实际问题,既是深化认识的过程,也是检验学生对概念认识是否正确的主要标志。必须对概念规律的内在联系加以挖掘。有些同学对每节课的单个概念予以理解,却不善于把这些概念有机地联系起来。物理概念之所以有用,不仅在于它是具体的物理现象的概括和抽象,而且在于它与其他概念的联系。学生不能把相关概念综合成一个相连相容的概念网络,也就不能把它们应用于各种物理场合。事实上,初中物理的许多概念前后都有联系,只要教师精心设计,即可收到一石数鸟之效。如复习“电功电功率”这一章时,学生比较电功和电热计算公式时,发现有时公式形式是相同的,这时就应引导学生分析:电流做功的实质是什么?两个物理量形式上达到统一蕴藏着一条什么规律?使学生联想到能的转化和守恒定律,并由此进一步分析,何时Q=W,何时Q≠W。这样,使学生的知识形成系统化。
四、应注意物理概念的教学是有层次性的。
根据认识论的理论我们知道:万物之理是多层次的,人们认识真理应是螺旋型提高的,不可能是一蹴而就的。这就要求我们在物理概念教学的过程中时刻注意这一点,对某些物理概念要让学生在不断的学习中逐步认识和理解它,明确每一步的学习目标,最终实现总的学习目标。如对力的认识,就要分几个层次去逐步认识它,第一步,对力的初步概念的认识,即认识到力是物体对物体的相互作用;第二步,对力的三要素和力作用效果的认识,即认识到力作用在物体上会产生一定的作用效果――使物体产生形变和使物体运动状态发生改变,且力的作用点、大小和方向均对力的作用效果产生影响,由此对不同性质的力(万有引力、电磁力、弹力等)按力作用效果对力进行划分,如重力、下滑力、摩擦力、压力、支持力、动力、阻力、推力、拉力等等;第三步,从力和运动的关系上进一步对力加以认识,认识到力是改变物体运动状态的原因,从而认识平衡力的概念。第四步,从功、能角度去认识力,即力作用在物体上一段时间后,可产生累积效应,对物体做功,进一步引起能量的变化。最后复习时教师应引导学生从以上几个方面来全面认识力这概念。又如电压的概念,初中只要学生认识到电压是形成电流的原因即可,而高中才使学生理解电压就是电势差。
参考文献
对生物化学的认识篇4
一、认知结构同化论的基本内容
认知结构同化论认为,学生从事新的有意义的学习时,必须有适于新知识学习的原有的认知结构,学生学习就是一个同化和发展自身认知结构的过程。同化的实质是新旧知识的相互作用,它既是新知识习得的心理机制,也是新知识被保持的心理机制。
奥苏伯尔根据新知识与认知结构原有知识(观念)的概括和包容水平不同,提出了三个不同的新旧知识相互作用模式。
①上位学习。
认知结构中原有的观念在概括和包容水平上低于要学习的新观念。例如,根据已知的小麦、水稻、玉米等植物的特征,从中概括出单子叶植物的概念的学习。新旧观念相互作用的结果是习得新的上位观念。
②下位学习(又称类属学习)。
认知结构中原有观念的概括和包容水平高于要学习的新观念。例如,已知单子叶植物的概念,并已知水稻、玉米、小麦是单子叶植物的实例,现在要进行高粱是单子叶植物的新例证的学习。
③并列学习。
要学习的新观念与原有观念无上位、下位关系,但在横向上有彼此吻合的关系(图1C)。例如,通过呼吸作用与已知的光合作用的关系的比较,知道光合作用与呼吸作用的联系与区别的学习。新、旧知识相互作用的结果是产生一种新的联合的意义。
二、认知结构同化论在生物学教学中的应用
学生学习生物学的过程,就是一个认知结构的转换与建构的过程,也是认知结构的同化过程。因此,教师必须根据学生原有的认知结构进行教学设计,帮助学生建构良好的认知结构。
1.根据原有的认知结构进行教学
奥苏伯尔有句名言:“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话,我将会说,影响学习的唯一的最重要的因素是学习者已经知道了什么。”并且指出,要“根据学生原有知识进行教学。”可以说,这是运用同化理论指导生物学教学的最基本的原则。在教学中,了解学生、选择教学方法、教学模式和教学策略都必须遵循这一条原则。
(1)了解学生原有的认知状况。在上课前,教师要充分了解学生已有的知识情况,尤其是与新知识有密切关系的已有概念和原理掌握的情况,这是教学设计时选择有效的教学策略和方法的依据。同时,由于学生的认知方式、学习风格、个性特征的差异,对同一事物的认识、感受也不会完全相同,这就使学生建构的认知结构具有多样性或特异性。因此,教学设计时还必须充分考虑到学生认知结构的个体差异性,采取灵活多样的教学方法和教学策略,促使学生顺利地实现认知结构的同化学习。在教学中,一般可以通过课前提问、诊断性测试等方式了解学生原有知识状况,也可以通过日常观察、心理问卷调查,了解学生的认知方式和学习风格。
(2)注重新旧知识的联系。教学中要善于从已有的知识过渡到新知识,讲清新知识与已有知识的内在联系与区别,以利于学生进行同化学习。
首先,在设计引言时,不仅要考虑到能否引发学生的学习兴趣,还要注重新旧知识的衔接,采用温故知新的方法引入。例如,学习呼吸作用时,可以设问,绿色植物通过光合作用把光能转变成贮存在有机物中的化学能,而植物的生命活动无时无刻都离不开能量的供应。那么,有机物中贮存的化学能又是怎样被释放出来,供给植物生命活动的呢?由此引入呼吸作用。这样既总结了所学旧知识又引出新知识,承上启下,易于学生理解光合作用与呼吸作用之间的联系。
其次,在教学过程中,要运用对比方法,充分揭示新旧知识的联系与区别,以旧促新,以新带旧,帮助学生掌握和理解知识,例如,高中生物“细胞”一节中描述了叶绿体与线粒体的结构与功能,但较抽象笼统,而在后继的“绿色植物的新陈代谢”中则着重讲述了与之相关的光合作用和呼吸作用。在进行教学设计时,可以抓住新旧知识间的密切联系,在前面的学习中让学生重点掌握叶绿体和线粒体中酶和色素的分布和结构特点,而后面学习光合作用和呼吸作用时,先用一定时间复习旧知识,从而使新旧知识两相结合,使学生更易于掌握诸如光合作用中光反应和暗反应以及有氧呼吸的场所等知识,更易于理解结构与功能相适应这一生物学的基本原理。
(3)选择建构化教学模式
如果说学生的学习就是利用原有的认知结构同化新知识,建构新的认知结构的过程,那么教师的教学就应该遵循认知结构建构化教学模式。这一模式的基本思路是,在学生的认知结构中找到同化新知识的原有的有关知识,经过分析、推理等思维过程,使新知识与原有的知识建立联系,进而概括出新的规律性知识并重建新的认知结构,然后通过运用新规律,进一步检验、巩固新知识,并实现知识的迁移。
运用此模式的前提是学生必须具有大量相关的原有知识。另外,知识的内化或认知结构的建构过程是一个复杂的思维活动,只有通过对知识的分析、综合、推理、重组等思维加工过程,才能建立起新旧知识之间的联系,使知识系统化、结构化,进而通过知识的应用实现知识的迁移。比如,学习基因的遗传规律时,一旦学生认知结构中有了有关减数分裂、基因的分离规律等知识,就可以用于同化基因的自由组合规律和伴性遗传等知识,学生再通过运用遗传规律解遗传习题,就可以进一步促进对知识的理解。
(4)设计先行组织者
先行组织者是奥苏伯尔提出并倡导的一种教学策略。其核心是,在课堂教学中讲授新知识之前,首先为学生设计一个能把握所授知识的本质,对新知识具有引导性、起同化作用的知识结构——组织者,并将其内化为学生的认知结构。因为组织者必须在正式教授新知识之前呈现给学生,因此称为“先行组织者”。
其实,设计先行组织者,就是对学生原有的认知结构的提炼概括、拓宽引伸。例如,在根吸收矿质元素过程的教学中,通过分析植物细胞膜的结构以及相关的物理、化学知识(学生已有的),引导学生得出如下“先行组织者”(学生原有)认知结构:(1)植物细胞具有呼吸作用;(2)植物细胞膜带有电荷,能吸附带相反电荷的离子;(3)植物细胞膜上有运输离子的载体,能将离子进行跨膜运输等。一旦学生建立起这一先行组织者,教学过程即可按上述(图2)的认知结构建构化教学模式展开。
2.建构良好的认知结构
所谓认知结构,就是学生头脑中内化的知识的组织,也就是学生头脑里内化了的知识结构。衡量学生学习质量的重要标志就在于学生头脑中是否建立了良好的认知结构,即学生到底掌握了多少知识,这些知识是否构成了良好的组织结构。因此,生物学教学的重要目标之一就是帮助学生建立良好的认知结构。那么,如何才能帮助学生建立良好的认知结构呢?
(1)重视知识结构与认知结构的匹配
学生良好的认知结构的建立,取决于教学中是否能为学生呈示良好的知识结构。因此,生物学教学必须重视知识结构和认知结构的匹配。教学中要注意以下两点:
第一,坚持按知识结构进行教学的原则。
进行知识结构教学,是指教师在教学中,通过分析教科书,找出知识之间的联系和内在规律,把各章节的中心内容及与之有联系的知识串联起来,按单元或章节的知识结构进行教学设计、组织教材、板书提纲,使学生能提纲挈领地掌握学习内容,这样,有利于学生掌握基本概念和原理,也有利于发展学生的智力。
第二,科学地设计知识结构网络。
要根据各单元知识的内在联系,首先确定核心知识点(最基本的概念和原理),在课堂教学中,时时都要围绕这个核心知识点,通过知识的纵横联系,建立知识结构网络,学生只有通过这种知识结构网络的学习与内化,才可能构建高层次的认知结构。
(2)建构良好的认知结构的原则
奥苏伯尔认为,新旧知识相互作用,必须遵循渐进分化和综合贯通原则,才能促进知识的组织>文秘站:<,从而促进良好的认知结构的建构。
①渐进分化,建立深层次的认知结构。
奥苏伯尔指出:“个人在一特殊学科的教学内容的组织是由其头脑中的一个层级构成的。而在这个层级结构中,最概括的概念占据了结构的顶端位置,它们下面是较低概括水平的概念,比较高度分化的从属概念和具体材料。”可见,渐进分化指认知结构上位、下位知识之间或一般与个别知识之间的组织。生物学教学中必须按照这一原则呈示教材,才能促使学生的认知结构由浅层向深层转化。比如,在讲述新陈代谢时,先讲新陈代谢的一般概念,包括同化作用和异化作用;新陈代谢的工具——酶;新陈代谢与ATP等。再讲植物的新陈代谢(水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用)和动物的新陈代谢(物质代谢、能量代谢)等。这样渐进分化,使学生对新陈代谢的概念的认知不断深化。
②综合贯通,建立整体化的认知结构。
对生物化学的认识篇5
关键词:认知价值情意价值应用价值物质的量
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1007-3973(2010)09-148-02
在应试教育中我们对于知识的教育教学价值是非常忽略的,导致老师更多的停留在纯粹知识的教学上。例如我们学习了物质的量一节,学生只知道物质的量的定义、摩尔是物质的量的基本单位以及与物质的量相关的几个公式,在计算题中会应用。然而我们却很少思考为什么要学习这个概念,学习了这个概念对学生的认识会有什么发展。实际上,建构主义认为,知识不是独立于认知主体而存在的各种规则、定律和理论的集合,它是人类永无止境的探索和研究过程,其中蕴涵着特定的科学过程和科学精神。因此任何知识都具有不同角度和不同层面的教育教学价值。这种多重价值具体表现为知识具有认知价值、情意价值和应用价值。
物质的量是化学教学中的一个十分重要的概念,它贯穿于高中阶段(包括普通高中和中等职业教育)化学学习的始终,在化学计算中处于核心地位。本文拟以物质的量为例,分别从知识的认知价值、情意价值和应用价值三个方面来探讨知识的教学在发展学生的科学认识方面具有的重要价值。
1、知识的认知价值
1.1认知价值的涵义
心理学认为,一般地,人根据自己对事物的认识或已有的知识来做事,而人在做事的过程中又不断地形成(积累)新的认识(知识),因此我们认为知识具有认知价值。从某种意义上说,学生的学习过程是一个认知加工过程,是学生认知结构和情意品质不断丰富和完善的过程。科学知识的认知价值主要是指科学知识在个体的认知结构的完善和认知过程的发展过程中所起的促进作用。科学知识在认知过程上的价值并不只是在知识本身,而是指学生在主动接受知识过程的中,在已有知识经验和未知世界之间架起一座桥梁,不断丰富、拓展和改组自己的认知结构。
1.2物质的量教学中的认知价值分析
作为国际单位制中七个基本单位之一,“物质的量”起着联系微观与宏观物质世界的重要作用。
物质的量、物质的量单位“摩尔”、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数等化学量概念构成了联系密切的完整的概念体系,我们称之为“物质的量”概念系统。该概念系统是一套全新的量度物质量多少的系统。学生明确“物质的量”是国际单位制七个基本物理量之一,是新接触的一种物理量,可以利用它来度量物质,这在学生的认知上是一个发展。“物质的量”在宏观物质和物质微粒数之间搭建起了一架桥梁,使学生能够运用宏观和微观相结合的思维方法思考化学问题,使化学与实际结合得更紧密。物质的量与质量、气体体积、微粒数、物质的量浓度建立起的联系,我们可用下图表示出来:
从上图可以看出宏观的质量、气体体积、物质的量浓度均可通过“物质的量”这一“桥梁”与微观的微粒数建立起联系。物质的量及其相关概念的教育教学价值在知识的观念取向方面扩展了学生度量物质的新视角,定量认识化学物质的微观组成的新视角。学习了物质的量浓度使学生对于溶液的浓度表示方法的认识上升到一个新的高度。
另外物质的量的学习完善了学生认识化学反应的视角,之前学生已经可以从质量和微粒数的角度来认识化学反应,现在又可以从物质的量的角度来认识化学反应。例如,对于化学反应2H2+02=2H20的认识:在初中阶段学生可以从质量和微粒数的角度来认识化学反应,知道4g氢气和32克氧气反应生成36克水,2个氢气分子和1个氧气分子反应可生成2个水分子。但很难将分子个数与质量之间建立起联系。学习了物质的量之后,学生可以从物质的量的角度来认识该反应:2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol水。利用公式n=N/NA(n表示物质的量,N表示微粒数,NA为阿伏伽德罗常数)将物质的量与微粒数建立起联系,通过n=m/M(m表示物质质量,M表示物质的摩尔质量),n=V/Vm(V表示气体体积,Vm表示气体摩尔体积)与宏观的质量、体积之间建立起联系。这样就使宏观、微观和化学符号三重表征有机融合起来,是学生更进一步的认识化学反应和化学学科。
2、知识的情意价值
2.1情意价值的涵义
学习既是一种认知的过程,也是一种情感熏陶的过程。知识对人的作用一方面它能启迪人的智慧,另一方面它也可以熏陶人的情感。当然,有些科学知识本身就具有启迪智慧、熏陶情感的作用。而有些知识虽然本身不具有启迪或熏陶作用,但是个体在习得这些知识的过程中会受到极大的启迪和熏陶。我们将知识本身或知识习得过程中所具有的这种能够启迪人、熏陶人的作用界定为知识的情意价值。
知识之所以具有情意价值,可以从两个方面来考察。一方面,从静态的角度来看,每一种理论、观点都体现了科学家的智慧、思想和观点,也展示了他们的情感和态度,对学生具有良好的教育意义。另一方面,从动态的角度来看,学习者能够在学习的过程中获得丰富的情感体验,成功的喜悦,这样会带给他们更强烈的学习动机和积极的学习态度。所以,知识的学习有助于培养学生正确的学习态度、高尚的道德情操和健康的审美情趣正确的价值观和积极的人生态度等情意内容。
2.2物质的量教学中的情意价值分析
物质的量的单位“摩尔”一词来源于拉丁文moles,原意为大量和堆集。早在本世纪40至50年代,就曾在欧美的化学教科书中作为克分子量的符号。1961年,化学家E.A.guggen-helm将摩尔称为“化学家的物质的量”,并阐述了它的涵义。同年,在美国《化学教育》杂志上展开了热烈的讨论,大多数化学家发表文章表示赞同使用摩尔。直到1971年,在由41个国家参加的第14届国际计量大会上,正式宣布了国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物质的量的单位的提议,并作出了决议。从此,“物质的量”就成为了国际单位制中的一个基本物理量。
根据摩尔的定义,12g12C中所含的碳原子数目就是lmol,即摩尔这个单位是以12g12C中所含原子的个数为标准,来衡量其他物质中所含基本单元数目的多少。摩尔跟其他的基本计量单位一样,也有它的倍数单位。1Mmol=1000kmol,1kmol=1000mol,1mol=1000mmol。
这样通过“摩尔”一词的来历介绍将我们今天看来理所当然的化学概念还原到当初产生它的社会文化背景中,使学生意识到知识是在怎样的理论水平和技术条件下发展起来的,在理解知识的同时学会用历史的观点辩证地看待科学的发展帮助
学生建立科学发展观。同时让学生获得了理性的、情感的深层次的发展,激发学生的化学学习的热情,培养其科学精神品质。
通过物质的量这一联系微观与宏观的物理量的学习,引导学生以化学的眼光、从微观的角度认识丰富多彩的物质世界,认识到宏观和微观的相互转化是研究化学的科学方法之一。在教学过程中,可以通过模拟科学家解决实际问题的探究活动,让学生感受科学家在面对实际问题时,如何分析、联想、类比、迁移、概括和总结,如何建立数学模型,培养学生解决实际问题的能力。例如,引入“物质的量”概念时,很多教师都采用了非常巧妙的方法,例如,从“曹冲称象”到“数一篓一元硬币的个数”;从“化整为零”思想,到“聚零为整”的思想。让学生思考如何建立“模具”来度量“一大堆”微小的原子、分子、离子等。这样做的意义就在于把人类已经建好的模型进行还原,让孩子们自己去建立模型。通过模拟科学家解决实际问题的探究活动,激发学生探索未知世界的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣。
另外,通过配制一定物质的量浓度溶液的实践活动,培养学生严谨认真的科学态度和精神。
总之,“物质的量”概念教学,不仅为其它化学知识的教学奠定基础,同时还为培养学生的辩证唯物主义观点、观察能力、思维能力、分析能力和自学能力等起着积极的作用。
3、知识的应用价值
3.1应用价值的涵义
知识不是独立于认知主体而存在的,知识具有重要的实践应用价值。从科学知识的基本属性而言,任何知识总是为人所用,总必然地具有某种效用性,正是由于这种效用性,人们才试图通过接受和掌握知识去提高社会行为或个体行为的质量,并在知识的运用过程中不断超越知识本身的目标,追求更高的价值。知识的应用价值是与指导个体的具体行为相联系的一种价值,指知识的的学习对学生分析和解决实际问题的能力所产生的影响。
3.2物质的量教学中的应用价值分析
物质的量是学习化学的重要工具。物质的量的引入,将一定数目的原子、分子、离子等微观粒子与可称量的物质联系起来,实现了化学的微观研究到宏观应用的飞跃。对学生而言。从最初的对分子、原子等微粒的定性认识上升为借助物质的量这一工具,从量的层次上理解、分析宏观与微观概念并加以运用,既是学生认识不断深化的必然路径,也是学生思维方式从以感性认识为主向以逻辑思维为主转向的具体表现,更是学生将来学习其他相关概念、进行化学计算以及相关实验的基础。
我们可以来做一个简单的关于化学方程式的计算,如CI2+2NaOH=NaCI+NaCIO+H2O,实验室里有配制好的NaOH溶液,一瓶所贴标签为4.0mol・L-1,另一瓶所贴标签为14%(密度为1.14g・mL-1),问这两种溶液各多少升才能分别2.24L(STP)的氯气恰好完全反应?(计算过程略)其实这两种溶液的浓度一样大,但是用物质的量浓度表示却给计算带来了很大的方便。这样更凸显了将“物质的量”作为一种学习化学的基本工具的应用价值。
学生在掌握配制一定物质的量浓度的溶液的实验方法的基础上理解引入物质的量浓度的重要意义,实现了学习与生活实践的有机衔接,体会化学理论知识在实际生活生产中的应用。
任何科学知识都具有多重教育教学价值。物质的量知识如此,其它知识也是如此。只要我们去认真思考、深入挖掘,设计有效的教学方案,就可以实现知识的多重价值,从而提升学生的科学素养,促进学生的全面发展。
参考文献:
[1]毕华林,亓英丽,化学课程编制中的知识价值观[J],化学教育,2002。(7)20-22
[2]孟献华,新课程背景下化学说课的理论视角与实践[J],化学教学,2008(1)49-52
对生物化学的认识篇6
关键词二氧化硫教学设计化学价值
化学是一门认识和创造物质的科学。它是打开物质世界的钥匙,是人类创造新物质的工具,与人类的衣食住行息息相关。由于化学的发展,才有现在丰富多彩的物质世界。但是,人们包括大部分学生一讲到化学或化学物质,马上想到"有毒、有害、爆炸、危险"等字眼,认为化学是造成环境污染的罪魁祸首。化学物质所造成的环境污染是由于人类不了解化学、不合理的使用化学物质引起的,化学也并不是所有环境污染的源头,但是分析、监测、治理环境污染的却离不开化学。化学家不仅在认识世界、改造世界,还在努力保护世界。如何在通过化学课堂帮助学生树立对化学的正确认识,提升化学价值?本文以“二氧化硫的性质及其应用”的教学设计为例,提出新课程背景下提升化学价值的教学设计基本思路:“从生活中走进入化学,体现化学的价值;从真实情境中主动探究化学,体会化学的应用价值。”
一、以往的教学设计分析
《二氧化硫性质及其应用》在新老课程中都是元素化合物中极其重要的一节课,这节课是在学生初三初步了解二氧化硫性质,知道酸雨与二氧化硫联系的基础上,进一步认识二氧化硫其它重要性质和作用。以往的教学设计一般是以学生熟悉的酸雨的危害引课,落实二氧化硫的化学性质后,介绍二氧化硫的用途。本人对一次市级教研活动中,对上完这节课的学生进行如下的访谈:
问题1、你愿意闻一下二氧化硫的气味吗?
问题2、你认为二氧化硫是有害于人类发展还是有利于人类发展?
问题3、你以后会选择与化学有关的专业吗?为什么?
结果是绝大部分学生不愿意闻二氧化硫,因为二氧化硫有毒;绝大部分学生不愿意选与化学相关的专业,因为大部分化学物质对人体有害;大部分学生认为二氧化硫害处为主,好处不多。当面对这样的访谈结果时,我们不得不反思。这种课堂设计是否还缺了点什么?“课堂教学中如何帮助学生树立正确的认识,提升化学价值?”这一问题引起了我们深思。
二、体现化学价值的教学设计
课程标准提倡从学生已有的生活经验出发,将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中,提倡“从生活走进化学,从化学走向社会”,突出化学的社会价值。本堂课的教学设计以此为理论基础和指导思想,确定了“从生活中存在的二氧化硫入手,以二氧化硫的用途引课,体现化学价值;在酸雨这一真实情境中主动探究二氧化硫的性质,运用知识解决酸雨带来的问题,体会化学的价值”的教学设计思路。
2、教学过程中的收获
新的教学设计实施让我们感受到了与以往的不同:
(1)用大量的生活事实和背景材料让学生深切感受到化学物质对人类生活的价值,并且能引导学生建构合理利用化学物质,尽量避免对人类和环境造成的损害的观念,建立可持续发展思想。
(2)一改过去孤立的研究物质性质的教学,而将二氧化硫的知识置于真实的情境酸雨中,使学生在分析酸雨的过程中轻松掌握二氧化硫的性质。并及时应用二氧化硫知识进行思考和决策,使学生体会到所学知识的价值,避免机械孤立地学习和记忆物质的性质,激发学生学习的兴趣,提升化学价值。
(3)在教学过程中教师能以合作者的身份融入学生的学习中,注重学生的认知规律,知识的落实由浅到深,层层推进,并能引导学生自主建立知识网络,有效的巩固新的知识的同时,建构学习元素化合物的方法。
(4)课后就原来的三个问题对学生进行访谈,发现有一半以上的学生愿意闻一下二氧化硫;大部分学生认为二氧化硫对人类的发展是利大于弊的;学生的反馈,确认了我们研究是有意义的。但在访谈中还是大部分学生不愿意选择与化学相关的专业。存在的问题说明我们的研究还需进一步深入。
三、教学设计的反思与感悟
1、联系生产、生活实际,突出化学的价值
课程标准中对元素化合物的处理,突破了传统的物质中心模式,不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究物质,而是从学生已有的生活经验出发,引导学生关注身边的化学物质,提倡“从生活中走进入化学,体会化学的价值”。以往的教学设计以学生熟悉的酸雨的危害,紧密联系生活实际入手。但教学实践中并没有引起学生的兴趣,反而有加深了学生对化学物质“有毒、有害”的错误认识之嫌。而新的教学设计,从生活中存在的二氧化硫入手,使学生感受“生活中处处存在化学”之后,以二氧化硫的用途引课,让学生体会“处处用得着化学”,这与学生对二氧化硫原有的负面认识形成碰撞,产生火花,激起学生进一步探究的兴趣。从课堂教学实际来看,学生的探究激情被点燃,有了跃跃欲试的冲动。新的设计中还特别指出“酸雨――工业革命发展的产物”,化学工作者是酸雨的治理者,正在努力保护环境。整个教学设计中努力体现化学对社会发展的积极作用,这对改变学生原有的负面认识,提升化学学科的地位有着直接的作用。化学是一门认识和创造物质的科学,它给人类带来的贡献是巨大的,长远的、主要的。我们在教学过程中要以更多的体现化学价值的例子潜移默化的改变学生原有的一些错误认识,提升化学的价值。
2、创设合适、真实的情境,让学生体会化学的价值
新课程强调要关注学生的已有经验和将要经历的经验,将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中,体现其社会应用价值。新的教学设计中,借助酸雨这一熟悉的环境问题为背景,将二氧化硫的还原性融入酸雨的起因和形成过程的学习中,并由学生动脑动手自主探究得出结论;在分析酸雨的危害和防治时,落实二氧化硫的酸性氧化物的通性,让二氧化硫性质的学习融入酸雨这一环境课题中,避免机械孤立地学习和记忆物质的性质。通过对酸雨的分析引导学生认识到含硫的物质在造福人类、促进人类物质文明的同时,不当的使用也可能引起环境污染等社会问题,帮助学生树立社会可持续发展的科学发展观。这堂课让学生充分体会化学与自然界和社会生活的密切联系,贯彻STS教育的观点;引导学生从综合的观点去学习和认识有关的物质,通过对物质性质的学习加深对环境和社会生活问题的理解和认识,并作出思考和决策,使学生体会到所学知识的价值,提升学生对化学价值的认识。
3、化学学科知识的落实是提升化学价值的基础
随着新课程的全面展开,关于新课程的教学设计也越来越多。我们在多次听课中发现,有些教学设计的很好,值得同行细细品味,但也发现一些教学设计看似实施新课程,形式丰富多彩,课堂教学时热热闹闹,但是涉及到学生的知识建构时,却蜻蜓点水,草草了事,忽视了基础知识的落实。没有化学学科知识的依托,提升化学价值将成了空谈。新的教学设计中采用问题探究的形式,在酸雨的分析过程中,通过问题的情景设置,层层深入,二氧化硫的性质融入酸雨中得以落实。再通过自主归纳二氧化硫的性质的环节,让学生自主地整理知识的结构体系,优化学生的认知结构,使学生完整地建立知识网络,有效的巩固了新的知识。落实知识技能目标,培养了学生自主学习能力。从课后学生阶段性检测反馈得知学生对知识的掌握是到位的,教学设计是成功的。
4、化学研究一般思路和方法的指导是提升化学价值的途径
“教”是为了“不教”。当学生了解了化学学科的特点,掌握了化学研究的一般思路和方法之后,即使他忘记了化学的具体知识,也能用化学的方法解决现实生活中的化学问题,真正领会化学的价值。所以教学设计不仅要注重对学生知识的传授和能力的培养,更重要的是让学生掌握研究物质的一般思路和方法。新的教学设计中在落实二氧化硫还原性的同时,对实验探究化学物质的一般思路进行指导;在自主学氧化硫性质的教学环节中,引导学生从物质类别的角度(以二氧化碳为类比对象)和氧化还原的角度进行归纳,进行学习策略的指导。在二氧化硫功过讨论的环节教学中,让学生懂得了要辩证认识事物,并引导学生建构合理利用化学物质,尽量避免对人类和环境造成的损害的观念,建立可持续发展思想。这样的处理无疑让我们的课堂更具有思想性、更具由教育性。有效地落实化学价值的设计宗旨。
化学课堂是提升化学价值的最佳场所,但化学价值的提高是一项长期、综合性的任务,它贯穿于化学教育的全过程,是潜移默化逐步深入的,不可能一蹴而就。通过二氧化硫教学设计的研究,使我真正认识到了化学研究的魅力所在,也是我更确信只要我们能有意识的在教学设计中关注化学价值的提高,哪怕一节课就那么几分钟,几年的累积,都将会化学价值提高产生巨大的影响。
参考文献:
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