化學(xué)教學(xué)診斷的理論與方法

化學(xué)教學(xué)診斷的理論與方法王后雄華中師范大學(xué)化學(xué)教育研究所所長·教授·博士生導(dǎo)師

第一講理論篇：化學(xué)教學(xué)診斷的理論探討一、教學(xué)診斷研究的主要內(nèi)容化學(xué)教學(xué)診斷的基本方法化學(xué)學(xué)習(xí)困難因素分析影響化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和效率的因素消除化學(xué)學(xué)習(xí)障礙的教學(xué)策略化學(xué)解題失誤分類診斷方法成為卓越化學(xué)教師的十大法則二、化學(xué)教學(xué)診斷學(xué)概述1、定義運用一定的方法（觀察、訪談、測驗等）判斷化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的現(xiàn)狀及教學(xué)效率低下與學(xué)生學(xué)習(xí)困難潛在原因及其解救方法的一門學(xué)科。2、作用提供教與學(xué)的診斷信息確定學(xué)生學(xué)習(xí)困難潛在原因設(shè)計排除學(xué)習(xí)障礙的方法改進教學(xué)方法和教學(xué)策略促進學(xué)生成功、高效地學(xué)習(xí)基本理論教育心理學(xué)心理測量與評價認知教學(xué)心理學(xué)多元智能理論學(xué)與教心理學(xué)“差生”心理及教育三、化學(xué)教學(xué)診斷的基本理論

四、化學(xué)教學(xué)診斷的基本方法1、觀察診斷法診斷人員主要記錄：教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課堂管理、教師投入、學(xué)生情緒、課堂氣氛、提問次數(shù)及質(zhì)量、師生互動時間、教學(xué)效果等。Thisisadummytext.Pleaseignorethefollowingcontentasitisdummytext.Thisisdefinitelysomedummytext.Thetexthereismeaninglessasitisusedtofillthisslide.Replacethisdummytextwithourowntext.2、錄像診斷法

錄像診斷包括準備工作、課堂教學(xué)過程記實、教師訪談紀實和錄像分析四個基本步驟。教師訪談記實參考提綱：①教學(xué)目的和教學(xué)設(shè)計是否合適？②教學(xué)中是否根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)及時調(diào)整教學(xué)策略？③你是怎樣按照教學(xué)規(guī)律突出重難點的？④學(xué)生的起點知識與起點能力狀況如何？⑤這節(jié)課的成功之處與不足之處各是哪些？（自我診斷）錄像分析：化學(xué)課堂教學(xué)的時間分配和活動頻次定量診斷記錄表——對師生課堂活動時間進行分析、對教學(xué)目標與時間分配進行分析、對課堂教學(xué)中的反饋情況進行分析等。

對教師和學(xué)生的調(diào)查一般采用問卷調(diào)查的方法。即在問卷表中列出問題的清單，分別由教師本人和學(xué)生根據(jù)他們對課堂教學(xué)過程、效果、期待的主觀印象來回答，從調(diào)查中獲得教學(xué)效率高低的診斷信息?；瘜W(xué)課堂教學(xué)自我診斷表（供教師用）化學(xué)課堂教學(xué)診斷調(diào)查表（供學(xué)生用）化學(xué)學(xué)習(xí)效果抽樣檢驗（定量分析）3、調(diào)查診斷法（1）你是否因為有不恰當(dāng)?shù)呐u（處罰）而使學(xué)生受到心理傷害（感情創(chuàng)傷）？（2）你是在幫助少數(shù)學(xué)生還是絕大多數(shù)學(xué)生獲得學(xué)業(yè)上的成功？（3）你是否把每一次課堂教學(xué)設(shè)計及實施當(dāng)成一個激情式創(chuàng)作？（4）你在課堂上只是讓學(xué)生“吸收知識”還是刺激學(xué)生“構(gòu)建知識”？（5）你是否在課堂上幫助那些學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生來理解各種知識？（6）你是否每學(xué)期有2-3次特別行動了解學(xué)生對自己及其化學(xué)課程教學(xué)的期望？化學(xué)課堂教學(xué)自我診斷表（供教師用）（7）你是否做到每次訓(xùn)練后有批改、分析、評講及針對性二次強化（反饋落實）？（8）你所選擇的教學(xué)方法是否總能讓絕大多數(shù)學(xué)生理解重點和難點？（9）你是否考慮在教學(xué)中通過成功的問題引起學(xué)生的注意并且保持下去？（10）你是否經(jīng)常根據(jù)教學(xué)反饋結(jié)果，不斷地修正、調(diào)節(jié)、改進自己的教學(xué)？（11）你的學(xué)生在校內(nèi)考試中是經(jīng)常獲得低分還是經(jīng)常獲得高分的成績？（12）你是否在平時的測驗中提供盡可能多的機會讓學(xué)生取得好成績？化學(xué)課堂教學(xué)自我診斷表（供教師用）（1）老師的教學(xué)方法和教學(xué)情景與你已有經(jīng)驗相互關(guān)聯(lián)嗎？（2）老師所講解的內(nèi)容你都能聽懂、完全理解知識來龍去脈嗎？（3）老師所講的內(nèi)容去能夠順利解決一些實際問題（試題）嗎？（4）老師在課堂上講課教學(xué)的語言通俗易懂并富有激情嗎？（5）老師能經(jīng)常發(fā)現(xiàn)和欣賞每一位學(xué)生的個人才能和價值嗎？（6）老師在課堂上能經(jīng)常關(guān)注和鼓勵某些成績不良的學(xué)生嗎？化學(xué)課堂教學(xué)自我診斷表（供學(xué)生用）（7）對課堂上弄不清楚的問題，你敢于向自己的老師請教嗎？（8）對于學(xué)生存在的學(xué)習(xí)問題，老師能耐心細致地進行個別輔導(dǎo)嗎？（9）老師在不同場合能對學(xué)生做一些學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)嗎？（10）老師總能提供足夠的機會讓學(xué)生體驗到學(xué)習(xí)的成功嗎？（11）老師從來沒有讓你的學(xué)習(xí)自信心或心靈受過傷害嗎？（12）老師在課外詢問過你的學(xué)習(xí)及生活中的困難或痛苦嗎？化學(xué)課堂教學(xué)自我診斷表（供學(xué)生用）

問卷設(shè)計的目的不是為了讓學(xué)生對教師的教學(xué)質(zhì)量進行評判，而是向教師提供信息以了解學(xué)生對教育及教學(xué)的體驗。有效的教學(xué)要從學(xué)生的視角不斷認識教與學(xué)，并從這種不斷的觀察、質(zhì)詢、診斷中隨時改變教學(xué)方法。4、診斷性測驗是教學(xué)過程中做診斷評價的工具，是專為診斷學(xué)生在學(xué)科學(xué)習(xí)困難的確切所在而編制的一種測驗。其目的是了解分析評價學(xué)生知識和技能掌握情況，確定學(xué)習(xí)困難的潛在原因，以把握教學(xué)起點和難點，實施適應(yīng)學(xué)生要求的高效的教學(xué)方法。關(guān)鍵：將化學(xué)知識和技能細分其內(nèi)容，確定每一項目的控制標準來診斷。五、化學(xué)解題失誤診斷方法代表人物內(nèi)容華萊士（Wallace）準備→孕育→明朗→驗證（四階段）奧蘇貝爾（Ausubel）和魯賓遜（Robinson）呈現(xiàn)問題情景命題→明確問題的目標與已知條件→填補空隙過程→解決后的檢驗布朗斯福特（Bransford）和斯特恩（Stein）問題識別→問題表征→策略選擇→策略應(yīng)用→結(jié)果評價盧家楣等表征問題→設(shè)計方案→執(zhí)行方案→評價結(jié)果共性：發(fā)現(xiàn)并明確問題、表征問題、選擇與實施策略、反思和評價。1、化學(xué)問題解決的基本環(huán)節(jié)某種晶體的晶胞為立方體，結(jié)構(gòu)如右圖所示：通過觀察和計算，該晶體的化學(xué)式為

?！景咐治觥拷獯鸫祟悊栴}，場獨立型的學(xué)生會迅速從記憶庫中提取豐富的原型，并與之匹配。原型可以是《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教科書——人教版第66頁、山東科技版第85頁、江蘇教育版第32頁都提供了晶胞切割計算方法，也可以是教學(xué)和訓(xùn)練中“用均攤法確定晶體的化學(xué)式”的問題解決法。計算方法為：K+:1（晶胞內(nèi)）Mg2+:8×1/8(晶胞頂角)＝1

F-:12×1/4（晶胞棱上）＝3，故化學(xué)式為KMgF3。用化合價檢驗化學(xué)式，答案合理。案例化學(xué)問題表征的方式：符號表征：……確定可燃冰的化學(xué)式。[表征：設(shè)化學(xué)式CH4·xH2O，求x=？]圖文表征：向10mL含NaOH和NaA1O2溶液中滴入0.1mol/L稀鹽酸……，求溶質(zhì)的物質(zhì)的量的濃度。[表征：]

數(shù)學(xué)表征：溶液中電荷守恒式。[略]言語表征：工業(yè)上為什么用2NaNO2+6Na=Na2O+N2來制取Na2O？[表征：為什么不用鈉直接與空氣反應(yīng)制取Na2O？]2、化學(xué)問題表征及其方式問題表征：是學(xué)生使問題的任務(wù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為問題空間的過程。它是問題解決的一個中心環(huán)節(jié)，它說明問題在頭腦里如何呈現(xiàn)、如何表現(xiàn)出來的。明白問題起始狀況與目標狀況、問題已知與求解才可能確定如何解決問題。

3、選擇并實施策略試誤法：通過嘗試——錯誤——再嘗試的過程來完成。（框圖推斷題）記憶策略法：學(xué)生把以前曾正確解決此類問題的步驟，按照所記憶步驟解決當(dāng)前問題。（十字交叉法、過量問題計算）逆向分析法：從問題的目標狀態(tài)往回走直到起始狀態(tài)。（有機合成題）類比法：“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”進行類比推理。（K2O2、MgC2與H2O反應(yīng)）

算法：解決問題的一套規(guī)律，它精確地指明解決問題的步驟。（用均灘法求晶胞的化學(xué)式）啟發(fā)法：憑經(jīng)驗來解決問題的一種方法。策略有：手段——目的分析法、簡化計劃法等。（ClO2的殺菌效果是Cl2的多少倍？）。算法策略——得失電子守恒確定有關(guān)物質(zhì)的價態(tài)（或化學(xué)式）例題：已知某強氧化劑XO(OH)2+被亞硫酸鈉還原到較低價態(tài)。如果還原含2.4×10-3molXO(OH)2+的溶液至較低價態(tài)，需用30mL0.2mol/L的Na2SO3溶液，那么X元素的最終價態(tài)為（）

A、+2B、+1C、0D、-1[案例分析]由給出的條件，就要想辦法求出X元素的最終價態(tài)，這是動作。于是，學(xué)生先要把貯存在大腦長時記憶中的有關(guān)算法提取出來，按一定的邏輯思維順序思考：（1）設(shè)未知數(shù)（X最終價態(tài)）；（2）根據(jù)化合價規(guī)則確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化合價；（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的元素化合價升降總數(shù)等于失得電子總數(shù)的原理，確定得失電子數(shù)；（4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總量相等列出關(guān)系式；（5）解方程確定未知數(shù)。案例解題失誤診斷=試卷診斷式評講方法4、正確解題的四要素題示信息（問題表征）+++基礎(chǔ)知識（知識準備）科學(xué)思維（方法策略）心態(tài)環(huán)境（反思評價）正確解題=審題性失誤（約5%）知識性失誤（約30%）策略性失誤（約55%）心理性失誤（約10%）將下列物質(zhì)分別溶于水后，再滴入石蕊試液，推測其產(chǎn)生的現(xiàn)象，并說明原因。（1）NH4Cl(氯銨)

，現(xiàn)象

，原因

。（2）NH4HSO4，現(xiàn)象

，原因

。（3）NH2Cl(氯氨)，現(xiàn)象

，原因

。［案例分析］問題給定的3種物質(zhì)有“相似”之處，但3種溶液表現(xiàn)出的性質(zhì)有異，且產(chǎn)生的原因也不相同。（1）顯酸性，是由于NH4+水解所致，NH4++H2ONH3·H2O+H+；（2）顯酸性，則是由于HSO4-

電離所致：HSO4-H++SO42-；（3）顯堿性，則是由于NH2Cl水解：NH2Cl+H2ONH3·H2O+HClO，NH3·H2O電離程度比HClO大，此處還要注意HClO的強氧化性。因此，解答本題學(xué)生很容易發(fā)生思維定勢導(dǎo)致認知困難。案例六、化學(xué)學(xué)習(xí)困難的問題及研究

化學(xué)學(xué)習(xí)困難是指感官和智力正常的學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)成效低下，學(xué)習(xí)結(jié)果遠未達到教學(xué)目標要求，不能適應(yīng)化學(xué)學(xué)習(xí)要求的狀態(tài)?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)困難具有普遍性和特殊性。我們把化學(xué)學(xué)習(xí)困難可分為群體性學(xué)習(xí)困難和個體性學(xué)習(xí)困難。在非重點中學(xué)可能達到40%甚至更高比例，在一般重點中學(xué)也達到10%到15%比例?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)困難具有學(xué)科傾向性。與化學(xué)學(xué)科因素、化學(xué)思維特點、化學(xué)教學(xué)獨特性有關(guān)?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)困難具有明顯的階段性。有的特定章節(jié)的學(xué)習(xí)困難，有的特定時期學(xué)習(xí)困難，也有整個化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)困難?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)困難具有可逆性。即通過教師的指導(dǎo)和學(xué)生的努力，學(xué)習(xí)困難的狀態(tài)可以改變。1、化學(xué)學(xué)習(xí)困難的含義

化學(xué)學(xué)科知識特點、思維特點、教學(xué)特點。（重點研究的問題））學(xué)校教育教學(xué)工作的缺陷。（重點研究的問題）學(xué)生正常的身心發(fā)展受阻，心理特點和性格消極。學(xué)科因素

教育教學(xué)原因

心理—生理學(xué)原因經(jīng)濟及社會原因2、化學(xué)學(xué)習(xí)困難因素分析

家庭貧困、教養(yǎng)失準、環(huán)境惡劣、教學(xué)資源匱乏，師資水平低下等。

解決學(xué)習(xí)困難問題，不僅要消除直接原因，還要消除間接影響。解決學(xué)習(xí)困難問題的基本方法是教學(xué)的差異化和輔導(dǎo)的個別化。雖然學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)失敗有其直接原因，但還有其諸多因素交織在一起起作用的。要分析學(xué)習(xí)困難的眾多因素，就得注意因素的“層級性”，以提高診斷的效度。

3、化學(xué)學(xué)習(xí)困難因素關(guān)聯(lián)圖學(xué)習(xí)困難·教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的偏失·起點知識與能力的欠缺·不適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法·學(xué)習(xí)活動的失敗·學(xué)法指導(dǎo)的欠缺·學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)習(xí)慣的欠缺·對困難學(xué)生缺乏補救措·自我效能感和成就感低下教師方面學(xué)生方面一次性因素（直接相關(guān)因素）六、化學(xué)學(xué)習(xí)困難的問題及研究··班級合作互助氛圍的缺失

·學(xué)生性格上的問題·學(xué)習(xí)策略應(yīng)用的欠缺

·認知結(jié)構(gòu)的缺陷·教學(xué)中的元認知技能的忽視·元認知水平低下·不恰當(dāng)?shù)母偁幖翱荚嚠惢W(xué)習(xí)興趣、動機的喪失

二次性因素（間接相關(guān)因素）

·對學(xué)校班級生活指導(dǎo)的不力

·對學(xué)校班級的不適應(yīng)·存在損害學(xué)生自尊的行為

·對教師的排斥態(tài)度·家庭教育方式溝通的不暢

·親子關(guān)系的失敗·學(xué)校人際關(guān)系教育活動的缺失·交友關(guān)系上的失敗三次性因素（間接相關(guān)因素）

A．教師要素A1專業(yè)情意：理想、情操、性向、自我A2教學(xué)態(tài)度：關(guān)愛、責(zé)任、耐心、落實A3職業(yè)知識：專業(yè)、教育、教學(xué)、廣博A4教學(xué)技能：設(shè)計、語言、問題、指導(dǎo)A5其他項目：待遇、身體、環(huán)境、支持

——核心三要素：熱愛、責(zé)任、行動七、影響化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和效率的因素B學(xué)生要素B1學(xué)習(xí)態(tài)度：動機、情緒、興趣、鉆研B2起點能力：知識、技能、智力、思維B3學(xué)習(xí)策略：記憶、表征、規(guī)劃、習(xí)慣B4其他項目：時間、身體、環(huán)境、支持C課堂環(huán)境C1課堂氣氛：愉悅、親切、互動、享受C2師生投入：感染、活力、激情、責(zé)任C3師生關(guān)系：支持、摯愛、友好、信賴C4學(xué)生關(guān)系：互助、合作、交流、融洽第二講應(yīng)用篇：化學(xué)學(xué)習(xí)困難的因素案例分析一、化學(xué)學(xué)科知識形成的難度

中學(xué)化學(xué)知識具有“深”、“雜”、“混”、“變”、“特”、“沖”、“符”、“隱”、“空”等特征。

（1）所謂“深”，是指理論知識比較抽象、深奧，要求較強的思維，微觀與宏觀形成空間屏障，學(xué)生不易掌握它的內(nèi)涵、實質(zhì)。其抽象思維缺乏必要的感性認識基礎(chǔ)，導(dǎo)致不少學(xué)生難以得到學(xué)習(xí)成功的體驗，對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難心理，影響其學(xué)習(xí)自信心。

為什么鎂帶燃燒發(fā)出耀眼的白光，并有明顯的火焰產(chǎn)生，而鐵在氧氣中燃燒是大量四射而不會有火焰，鎂在寬氣中燃燒的最終產(chǎn)物為什么是MgO，而難見得有黃綠色的Mg3N2生成？

空氣中存在著大量的氧氣和氮氣，而鎂既能在氧氣中燃燒，又能在氮氣中燃燒。

Mg3N2是黃綠色粉末或塊狀固體，它在800℃時可分解成鎂和氮氣，鎂燃燒的火焰溫度高于800℃，那么即使有Mg3N2生成，生成的Mg3N2也會分解，即燃燒的最終產(chǎn)物是MgO?；鹧媸菤怏w燃燒的現(xiàn)象，由鎂燃燒有火焰可知，鎂在燃燒的過程中一定產(chǎn)生了鎂蒸氣，可見鎂的沸點不會太高，經(jīng)查鎂的熔點為651℃，沸點為1107℃，鐵在氧氣中反應(yīng)放出的熱量不能達到鐵的沸點，故鐵在氧氣中的反應(yīng)現(xiàn)象是火星四射不會有火焰。案例（2）所謂“雜”是指化學(xué)學(xué)科知識點多而又分散的特點。如果單純地用“背誦、記憶”的方法去學(xué)習(xí)化學(xué)，那就肯定會感到不得要領(lǐng)，事倍功半，越學(xué)越“累”、越學(xué)越“繁”。

如何讓學(xué)生記住不同物質(zhì)的顏色？如何學(xué)習(xí)元素化合物知識？

●方法：同種顏色歸類合并，抓主線、抓要點，便于記憶?！穹椒ǎ焊鶕?jù)結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途這條主線進行系列化學(xué)習(xí)理解與記憶。案例（3）所謂“混”，是指對若干化學(xué)問題的區(qū)分點把握不準，分辨不清，學(xué)生往往將似是而非的問題搞混淆?；瘜W(xué)學(xué)科相近、相似、相關(guān)聯(lián)的知識諸多，經(jīng)常受到前后知識的相互干擾。如電離與電解，置換反應(yīng)與取代反應(yīng)，同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體等概念之間的相互影響；對“氧化還原反應(yīng)”概念的學(xué)習(xí)，初中階段的外延比高中階段的外延要小的多，舊有概念對新的概念的學(xué)習(xí)也會形成不利的影響。（4）所謂“變”是指經(jīng)常要用變化的觀點去看待物質(zhì)的“類似”變化。與其他學(xué)科相比，化學(xué)學(xué)科知識最大的劣勢在于知識體系不夠完美，顯得分散、零碎，往往是用這種理論解釋這種現(xiàn)象，另一種相似的現(xiàn)象就必須用完全不同的另一種理論來解釋。案例一線調(diào)查：有48.2%的同學(xué)受到潛在假設(shè)“Mg(OH)2易溶于酸中”的影響，錯答為：由于NH4+水解顯酸性，H+與OH-結(jié)合生成H2O而使c(OH-)減少，使Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-溶解平衡向右移動，故Mg(OH)2沉淀溶解。反駁論據(jù)：在Mg(OH)2沉淀中加入濃的CH3COONH4溶液，結(jié)果沉淀也完全溶解。

在制得的Mg(OH)2沉淀中加入濃的NH4Cl溶液，沉淀完全溶解，其原因是_______。

啟示：在解題指導(dǎo)中，教師要不失時機地提醒學(xué)生不要依從舊經(jīng)驗和主觀臆斷想當(dāng)然地構(gòu)建題設(shè)條件，要潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成言必有理、推必有據(jù)的習(xí)慣。答案為：在溶解平衡中，加入的銨鹽電離出的NH4+與OH-結(jié)合成NH3·H2O而使c(OH-)減少，Mg(OH)2沉淀溶解。

（5）所謂“特”，是指許多化學(xué)規(guī)律普遍性中存在特殊性，一般規(guī)律中有特例，學(xué)生容易犯以偏概全的錯誤。學(xué)生在學(xué)習(xí)時，往往有“經(jīng)驗性”認知，這些知識經(jīng)驗會以表像或概念的形式保留在記憶中，形成一個階段性的認知結(jié)構(gòu)。其中，正確的經(jīng)驗可為更高層次、更廣范圍的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。但其錯誤經(jīng)驗產(chǎn)生的“心理錯覺”，卻會引起思維障礙，從而產(chǎn)生認知錯誤。案例判斷下列敘述是否正確。

（1）酸酐都是酸性氧化物。（×）反例：乙酸酐(CH3COO)2O不是氧化物。（2）原子晶體的熔點一定比離子晶體高。（×）反例：SiO2（原子晶體，熔點：1723℃）比Al2O3（離子晶體，熔點：2054℃）低。（3）在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子。（×）反例：金屬晶體中有金屬陽離子而無陰離子。（4）構(gòu)成分子晶體的粒子一定含有共價鍵。（×）反例：由稀有氣體構(gòu)成的分子晶體中不含共價鍵。……——在中學(xué)知識范疇內(nèi)可以歸納出一百多條“不一定”的特例

（6）所謂“沖”是指不同階段知識之間相互“排斥”“沖突”的作用，造成概念（知識）學(xué)習(xí)時產(chǎn)生的模糊性和不穩(wěn)定性。案例新舊知識對同化策略和認知結(jié)構(gòu)破壞性影響的案例認知心理學(xué)家奧蘇貝爾（AusubelDP）認為，概念和原理學(xué)習(xí)的實質(zhì)是新概念與學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中原有的概念通過相互作用，建立其內(nèi)在的邏輯聯(lián)系。新舊概念的相互作用，就是新舊意義的同化，其結(jié)果是新概念納入原有的認知結(jié)構(gòu)中，原有的認知結(jié)構(gòu)得以豐富和擴大。所謂概念同化策略就是指學(xué)習(xí)者利用原有認知結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)母拍顏韺W(xué)習(xí)新概念的一種方法。在概念同化學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者認知結(jié)構(gòu)中原有的概念起著決定作用。

（7）所謂“符”是指化學(xué)學(xué)科要用符號思維方法來表示化學(xué)事物特殊的物質(zhì)表達形式，具有物質(zhì)性、可感知性，并且被賦有一定的含義，有一定的表述、操作和演變規(guī)則，具有授義性和運演性。化學(xué)語言符號對于化學(xué)思維起著重要的作用。它可以表現(xiàn)思維的結(jié)果和作為思維工具用于建構(gòu)化學(xué)知識。案例由于化學(xué)符號具有潛在的思維能量，它可以誘發(fā)思維過程，使其潛在的涵義變?yōu)榫唧w的符號形式。運用化學(xué)符號來代表化學(xué)事物、把化學(xué)符號作為思維運算的工具和媒介而進行的思維活動方式就是化學(xué)符號思維。用元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程式以及其他化學(xué)符號來表示嚴格定義的化學(xué)事物的科學(xué)概念，表示化學(xué)事物之間特定關(guān)系和運動變化規(guī)律的過程，是典型的化學(xué)符號思維的過程?！癙4”潛在的思維能量

（8）所謂“隱”是指很多化學(xué)知識是通過思維加工從教材中挖掘出來的隱性知識，而這些知識又是學(xué)生解決問題所必需的。案例由演繹推理學(xué)習(xí)“隱性知識”

規(guī)律：由較強的酸與較弱酸的鹽反應(yīng)可生成較弱的酸？知識遷移的幾種水平為：課本知識：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2OCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO拓展知識：2C6H5SO3H+Na2SO3→2C6H5SO3Na+SO2↑+H2O2C6H5ONa+SO2+H2O→2C6H5OH+Na2SO3（證明酸性強弱順序：苯磺酸>亞硫酸>苯酚）創(chuàng)新知識：Na2O2+CO2+H2O=Na2CO3+H2O2(Na2O2與CO2反應(yīng)為什么要有水存在時才發(fā)生)2KAlSiO8+2H2CO3+9H2O=2K++2HCO3-+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4

(鉀長石風(fēng)化生成高嶺土)，反應(yīng)能發(fā)生的原因是

。案例“金屬鈉”的教學(xué)設(shè)計

類別示例教材知識（1）原子結(jié)構(gòu)：易失去1個電子，呈+1價，表現(xiàn)出活潑金屬性。（2）物理性質(zhì)：色、態(tài)、硬度、熔沸點、導(dǎo)電性……（3）化學(xué)性質(zhì)：2Na+O2======Na2O2

2Na+2H2O====2NaOH+H2↑

（4）存在：化合態(tài)存在（鹽類）（5）用途………（略）隱性知識（1）4Na+O2======2Na2O

（銀白色變暗）（2）Na2O+O2====2Na2O2

（顏色變化、固體質(zhì)量增加）（3）鈉的保存：少量的保存煤油中（為什么？）極活潑金屬K、Ca、Na、Li等保存方法規(guī)律：選擇不與金屬反應(yīng)、且密度比金屬小的液態(tài)溶劑。空無知識（1）與酸反應(yīng)：本質(zhì)——先與酸反應(yīng)……（2）與鹽溶液反應(yīng)：規(guī)律——先與水反應(yīng)……（3）與堿溶液反應(yīng)：規(guī)律——先與水反應(yīng)……點燃空氣中△（9）所謂“空”是指化學(xué)教材中很多隱性知識、空無知識、示例缺失等，造成學(xué)生解題思路、解題依據(jù)、答題要點的必需知識的欠缺，形成化學(xué)解題障礙。

案例教材中的“空無知識”舉例。

類型舉例知識深度知識拓展不夠。（方法類知識欠缺）解題示范教材中例題極少。（87.4%節(jié)中無例題）隱性知識電荷守恒定律、物質(zhì)熔沸點規(guī)律?？諢o知識比較溶液中離子濃度大小的規(guī)律。(2004年全國Ⅱ)25℃時，將0.1mol/L的NaOH溶液逐滴滴入0.1mol/L的CH3COOH溶液中，當(dāng)?shù)渭又寥芤旱腸(Na+)=c(CH3COO-)時，溶液的pH（）。A、大于7

B、小于7

C、等于7

D、不能肯定評注：從教材電解質(zhì)溶液呈電中性的概念派生出“電荷守恒原理”。正確思路：根據(jù)電荷守恒原理：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，當(dāng)c(Na+)=c(CH3COO-)時，c(H+)=c(OH-)，故答案為C。

二、化學(xué)學(xué)習(xí)的心理障礙化學(xué)學(xué)習(xí)過程絕不是一個單一的認知發(fā)展的過程，而是一個需要多種心理素質(zhì)介入的過程。不同的學(xué)困生在化學(xué)學(xué)習(xí)情感障礙上有不同的表現(xiàn)。如情緒煩燥型、情緒低落型、緊張型、焦慮型、退縮型、厭學(xué)型、逆反心理型、排斥型……更多的學(xué)困生是上述類型的復(fù)合型情感障礙。形成原因可分為三類:傾向型因素

這是指產(chǎn)生某種化學(xué)情感的原有動機、原望，或是其他諸如化學(xué)知識結(jié)構(gòu)、化學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度、化學(xué)情感態(tài)度和價值觀等誘發(fā)因素。(如“化學(xué)概念和理論有什么作用？”)促成性因素個別教師缺乏對學(xué)生情感的投入，對學(xué)生缺少信任，缺少愛的表示，長期灌輸式教學(xué)方式等，促使學(xué)生由不喜歡化學(xué)教師發(fā)展到對化學(xué)學(xué)科淡漠，并出現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)情感障礙。(如“化學(xué)枯燥”、“就是不喜歡化學(xué)教師”)強化性因素

由于師生關(guān)系、同伴關(guān)系及其他關(guān)系的不融洽等因素可以成為學(xué)困生化學(xué)學(xué)習(xí)情感的外部強化因素；從其他學(xué)困生學(xué)習(xí)情感障礙被強化的事實中學(xué)困生本也會受到強化；其中，師源性情感障礙對學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)情感障礙的強化作用特別大。（“化學(xué)老師不喜歡我”、“老師對差生漠不關(guān)心”）

1、化學(xué)學(xué)習(xí)情感障礙2、化學(xué)學(xué)習(xí)動機不足研究表明，學(xué)習(xí)成績的提高只有在認知和元認知策略與動機的結(jié)合使用才能取得（PaulR.Printrich&ElisabethV.DeGroot,1990）.化學(xué)學(xué)習(xí)困難學(xué)生由于自身缺乏學(xué)習(xí)化學(xué)的動機，再怎樣有效的認知和元認知策略對他們也無濟于事。學(xué)困生學(xué)習(xí)動機主要表現(xiàn)：動機不足、不穩(wěn)定、持續(xù)時間短，且多為外部動機?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)的惡性循環(huán)：在長期的學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生由缺少學(xué)習(xí)動機而產(chǎn)生化學(xué)學(xué)習(xí)困難，而化學(xué)學(xué)習(xí)困難又會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感和自我效能感，對自己的評價也偏低，缺乏自信心。自我價值理論：厭學(xué)和逃學(xué)的根本原因不是學(xué)生缺乏動機，而是因為他們的動機太強。在充滿競爭的環(huán)境中，當(dāng)學(xué)生為很少的幾個獎勵名額而進行爭奪時，學(xué)生本身就成為最大的受害者。如果學(xué)生多次努力試圖超過別人而次次遭受失敗時，學(xué)生會意識到自己很難超過他人，則往往采取回避參與、放棄努力等策略來維護自我的價值，隨時為自己的失敗尋找借口。（Covington,2002）動機缺乏或動機太強是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)困難的一個重要原因！策略：培養(yǎng)學(xué)習(xí)的愿望，增強學(xué)習(xí)的自我效能感；發(fā)揮考試與評價的功能，激勵和實現(xiàn)學(xué)習(xí)的成功；形成正確化學(xué)觀，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

三、化學(xué)學(xué)習(xí)的認知因素影響

從智能發(fā)展角度來看，在整個中學(xué)階段，中學(xué)生的思維能力迅速地得到發(fā)展，他們的抽象邏輯思維處于優(yōu)勢地位。初中學(xué)生思維偏向于形象思維和機械記憶及經(jīng)驗型的抽象思維。進入高中以后，學(xué)生將由經(jīng)驗型的抽象思維向理論型的抽象思維轉(zhuǎn)型。當(dāng)代認知心理學(xué)認為認知因素是決定學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)效率最直接因素。1.學(xué)生的認知風(fēng)格差異

認知風(fēng)格又稱認知方式，是人們對信息和知識經(jīng)驗進行組織加工時所表現(xiàn)出來的一種認識傾向。學(xué)生認知風(fēng)格的差異決定了化學(xué)學(xué)習(xí)成效的巨大差異?！駡霆毩⑿秃蛨鲆来嫘汀８鶕?jù)個體在認知加工中客觀環(huán)境提供線索的依賴程度看，認知風(fēng)格可以區(qū)分為場獨立型和場依存型兩種。場獨立型者傾向于以內(nèi)部參照知覺事物，而場依賴型則難以擺脫外界因素的干擾。在解難度較大的化學(xué)問題時，場獨立型學(xué)生有著極明顯優(yōu)勢；場獨立型學(xué)生和場依存型學(xué)生在化學(xué)解題過程中的差異，主要表現(xiàn)在場獨立型學(xué)生較容易形成正確的化學(xué)匹配原型（情景），而場依存型學(xué)生較難形成正確的化學(xué)匹配原型（情景）?！舭咐航o你一個裝置如何檢查裝置的氣密性？給出晶體（晶胞）的結(jié)構(gòu)如何確定其化學(xué)式？

●具體型和抽象型根據(jù)個體在進行信息加工所采用概念水平的高低，還可以把認知風(fēng)格區(qū)分為具體型和抽象型。抽象型的學(xué)生，能夠看到某個問題的眾多方面，可以避免刻板印象，能夠容忍情境的抽象和模糊進行抽象程度較高的思考。而具體型的學(xué)生則能比較深入地分析某個觀點或情境，但要向他們提供盡可能多的有具體、直觀、形象及實證信息，否則很容易造成偏見?；瘜W(xué)具有抽象性和模糊性辯證統(tǒng)一的特點，解決化學(xué)問題時，必須容忍情境的模糊度并進行抽象程度較高的思考。從這一點上說，抽象型的學(xué)生適合學(xué)習(xí)化學(xué)。具體型的學(xué)生可以學(xué)好推理化性很強的數(shù)學(xué)和物理。因為這些問題都是形式化的，也需要“相當(dāng)精確性”的思維，只要邏輯推理正確就可以正確解決形式化理科的問題。但具體型的學(xué)生無法“容忍”化學(xué)的“粗象性和模糊性”，從而造成化學(xué)學(xué)習(xí)的困難。

1、寫出C6H5SO3H與Na2SO3溶液的反應(yīng)的化學(xué)方程式：

。2、反應(yīng)Na2O2+2HCl=H2O2+2NaCl，H2O2體現(xiàn)

性，其理由是

。

測試結(jié)果表明，具體型風(fēng)格的學(xué)生根據(jù)“較強的酸能制得較弱的酸”規(guī)律，很容易類比、演繹推理獲得【案例1】答案：2C6H5SO3H+Na2SO3→2C6H5SO3Na+SO2↑+H2O而在【案例2】中得分卻很低。抽象型風(fēng)格的學(xué)生對【案例2】采用模糊、創(chuàng)新思維，應(yīng)用上述規(guī)律解題：H2O2體現(xiàn)酸性，其理由是由較強的酸能夠制得較弱的酸。具體型風(fēng)格學(xué)生很難把H2O2與酸性聯(lián)系起來，這是“精確、嚴密的”缺陷所致。所以我們認為，具體型的學(xué)生相對于抽象型的學(xué)生而言，在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中更可能遇到困難。案例2.化學(xué)認知結(jié)構(gòu)的缺陷化學(xué)認知結(jié)構(gòu)是學(xué)生頭腦中擁有的化學(xué)知識結(jié)構(gòu)，是學(xué)生對化學(xué)世界觀念的內(nèi)容和組織?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)困難學(xué)生頭腦中認知結(jié)構(gòu)的缺陷是導(dǎo)致化學(xué)學(xué)習(xí)困難的主要原因。（1）化學(xué)“已知”儲備量嚴重不足

認知加工水平與相關(guān)的知識儲備量有密切的關(guān)系?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)困難學(xué)生，往往伴隨著化學(xué)知識、技能儲備量的不足。許多學(xué)生學(xué)習(xí)失敗的重要原因是缺乏原有知識。影響學(xué)生成績的內(nèi)部因素的公式：A=f(IQ,M,K)A—學(xué)生的成績，IQ—智商水平，M—學(xué)習(xí)動機，K—原有知識?！窠逃睦韺W(xué)家認為：動機和智商只影響學(xué)生學(xué)習(xí)的速度而不決定學(xué)習(xí)的成敗。原有知識不僅決定學(xué)習(xí)難易，而且常常決定學(xué)習(xí)的成敗。所以，影響學(xué)生學(xué)習(xí)的唯一最重要因素是原有知識（奧蘇貝爾語）?！裱a救教學(xué)：①針對性（學(xué)習(xí)態(tài)度、處信心、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、知識技能）；②及時性（及時發(fā)現(xiàn)問題及時補救）；③改變教法（不重復(fù)使用導(dǎo)致學(xué)生失敗的方法）；④生生互助（互幫互學(xué)、雙方受益）。

【案例】晶體熔沸點高低判斷規(guī)律的學(xué)習(xí)。形成知識規(guī)律：（1）離子晶體：陰陽離子電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力（晶格能）越大，其離子晶體的熔沸點越高；（2）原子晶體：原子半徑小，鍵長短，鍵能大，晶體的熔沸點高；（3）金屬晶體：金屬陽離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強，金屬的熔沸點就越高。（4）分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，則范德華力越大，晶體的熔沸點越高。

美國心理學(xué)家布魯納認為，人類記憶的首要問題不是儲存而是檢索，而檢索的關(guān)鍵則在于結(jié)構(gòu)組織。如果知識在頭腦中無條理地堆積的話，不但檢索提取它存在困難，而且遲早會被遺忘。如果能夠把零散的知識組織成結(jié)構(gòu)整體，則將大大增強記憶的牢固性，并提高檢索提取的效率。

【案例】針對元素化合物知識“多、繁、雜、散”的特點，如何進行高效的學(xué)習(xí)？關(guān)鍵要確定知識間的內(nèi)在聯(lián)系，并以此為脈絡(luò)，形成知識框架結(jié)構(gòu)，將知識進行整合使其系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。其結(jié)構(gòu)化可按以下思路進行：（2）化學(xué)知識結(jié)構(gòu)化程度低（3）化學(xué)知識表征不完善表征是指知識或信息以什么樣的形式儲存在學(xué)生的頭腦之中，即知識或信息在頭腦中是如何表示的。研究表明，同一知識可以用不同的方式來表征，即可以用許多不同的編碼形式(如形象碼、語義碼、運動碼等)來表征知識。正是由于缺少多重形式化學(xué)知識表征，學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中不能形成正確的形象和符號思維方法，從而嚴重影響化學(xué)學(xué)習(xí)的效果。不同的表征方式會產(chǎn)生不同的結(jié)果：微觀表征會有利于化學(xué)本質(zhì)問題的解決；而使用宏觀表征則不會對問題本質(zhì)認識產(chǎn)生促進作用。符號表征壓縮了信息組塊，提高了組塊的信息貯存能力，減輕了記憶的認識負荷。表征方式單一或缺乏問題表征方式是學(xué)生學(xué)習(xí)困難的重要原因。

往盛有0.01mol/LCH3COONa溶液的小試管中滴加一滴酚酞溶液，將小試管放在酒精燈上微微加熱，觀察溶液的顏色變化。（山東科技版《化學(xué)反應(yīng)原理》（選修）第89頁）案例（4）化學(xué)問題表征能力差問題的表征是問題解決者在頭腦中以某種理解來呈現(xiàn)問題，使問題的任務(wù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為問題空間，是問題解決者對一個問題所達到的全部認識狀態(tài)。表征是問題解決的一個中心環(huán)節(jié)，它說明問題在頭腦里是如何呈現(xiàn)、如何表現(xiàn)出來的。如果一個問題得到了正確表征，可以說它已解決了一半。已有的研究表明：問題的類型不同，表征的類型也是不同的。研究者發(fā)現(xiàn)化學(xué)計算題的表征類型有文字表征、具體表征、形象表征、抽象表征和數(shù)學(xué)表征；學(xué)生在解決有機合成的問題時，采取的表征形式有字面表征、方法學(xué)表征、機理表征；學(xué)生在解決化學(xué)信息遷移題的表征類型有字面表征、模型表征、化學(xué)原理表征，且它們是依次建立的，只是各表征層次表征的形式呈現(xiàn)多樣化。

化學(xué)解題為什么離不開表征？

聯(lián)想是由一事物想到另一事物的思維活動，包括由感性知覺形象觸發(fā)的印象聯(lián)想；由一種已有意象想到另一種已有意象、把頭腦中的意象聯(lián)系在一起的意象聯(lián)想；以及由一個概念想到另一個概念、把頭腦中已有概念聯(lián)系在一起的概念聯(lián)想。類比推理是進行聯(lián)想的重要步驟。想象是在聯(lián)想的基礎(chǔ)上，經(jīng)過形象分析和形象綜合，加工原有意象、創(chuàng)造出新意象的思維活動?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)的認識、情感和意志等過程都離不開想象，它不但是形象思維的基本手段，也是抽象思維不可缺少的要素。

案例答題要點：Hg2+可使微生物變性致死，I-吸收O2；純堿溶液吸