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新的化学课程理念是以全面提高学生的化学科学素养为主旨。培养学生科学素养就是使学生在近乎真实的学习背景或解决实际问题的过程中,感受存在的矛盾和冲突,感悟新旧知识之间的联系,培养良好的学习能力,形成积极的情感态度和正确的价值观,提高科学素养和人文素养,为终身发展奠定基础。
一、认知冲突及作用
认知冲突是一个人已建立的认知结构与当前面临的学习情境之间暂时的矛盾与冲突,是已有的知识和经验与新知识之间存在某种差距而导致的心理失衡。
根据皮亚杰的认知发展的平衡化模型,认知发展的发生有三个基本步骤。起初,儿童关于某一问题的认知系统,处于某个较低发展的平衡状态。继而,儿童觉察到其当前的系统相冲突的、该系统不能同化或顺化的事物,从而使系统处于某种不平衡状态。最后,儿童通过修正认知系统,以使原来感知为不一致的东西现在可轻易地加以同化,从而平衡化得以在某一较高发展水平上重新确立。著名心理学家J·H·弗拉维尔说:“……不平衡或认知冲突状态……具有激发作用,儿童将试图解决这种不平衡状态,并达到更佳的认知水平……”。R·M·加涅则指出:“这类‘认知性’的动机可能是学校学习中最重要的动机。”也就是,认知冲突是学校学习过程中内在的主要动机。
二、认知冲突与感悟
感悟既感知和领悟,是人类所特有的一种心理机能。感悟是学生依赖个体的体验、经验、知识水准、思维习惯,从不同的层面主动建构知识框架、内化知识的过程,是新课程下培养学生科学素养的重要内容。在人的实践性活动中,主体的积极性存在于主体内部,通过主体与客体之间的相互作用产生的心理不平衡表现出来,并在主体活动中得到反映。为了使学生在学习过程中能有效地感知和领悟所学知识,就必须形成认知冲突,以维持主体在活动过程中的积极性。
三、化学感悟能力的培养
1.在问题情境中感悟
问题情境是指学生觉察到的一种有目的但又不知如何达到这一目的的心理困境。在化学课堂教学中努力创设恰当的问题情境,通过问题引起学生认知冲突,启发学生积极思维,以问题为主线来组织和调控课堂教学,就能充分调动学生学习的主体性,达到掌握知识,发展能力的目的。化学问题解决教学是以化学问题为支点,设置一定的问题情境,通过“认知冲突”的种种呈现,进行知识的层层挖掘和思维的步步推进,在分析、解决问题的过程中培养学生的感悟能力。
例如,氮气的化学性质不活泼是由于氮分子中的N≡N键很牢固,使氮分子的结构很稳定。在教学中,我们可以设置一定的问题情境:分子内有叁键的物质化学性质一定稳定吗?已知CO分子内也有C≡O叁键,但为什么CO比N2化学性质活泼?当学生猜测C≡O键能比N≡N键能小的时候,我们可以指导学生查找有关数据,分析原因。
由于键能C≡O比N≡N键能还大,显然与猜想矛盾。在“心求通而未解”的认知冲突下,激发了学生学习的需要,唤起学生思维的注意,产生迫不及待的探求欲望,全身心投入到积极的思维活动之中。此时,引导学生分析叁键、双键、单键的键能之差,看看有无新发现。
学生从键能之差的大小比较中,一下子豁然开朗、大彻大悟。断裂叁键中第一个键,CO分子比N2分子容易得多,所以CO的活泼性强。
学生有了这样的感悟,对于烯烃的活性大于烷烃的问题,学生就会自然联想,打开双键不容易,但打开其中第一个键容易。
在教学中通过创设问题情境,提出问题,使学生产生一种“有目的但不知如何达到”的心理不协调,把学生引入一种与问题有关的情境,调动学生思维的积极性,激发学生“顿悟”下的求知欲望,对培养学生全面的科学素养有着积极的定向作用。
2.制造疑问困惑
问题是思维的源泉,化学课堂教学过程应该是不断产生问题并解决问题的思维过程。学生在原有知识的基础上主动建构知识时会产生各种各样的疑问。疑问就会使思维处于高度集中状态,激发思考。积极探究,进入“悟”境,疑惑是悟性的起点和动因。教师在教学中要适当地制造“疑惑”,让学生学会“悟”。认知发生冲突的结果,是科学探究和发现的前提。“悟”是创新能力的生动体现,“爱悟”、“会悟”是教学创新的基本任务。一堂好的化学课,应该是不断设疑解惑,引发学生的认知冲突,求得问题的解决和思维的优化。(下转第85页)
(上接第71页)例如,某无色溶液,其中有可能存在的离子如下:Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、S2-、CO32-、SO32-、SO42-。取该溶液进行实验,实验结果如图所示。
请回答下列问题:
(1)沉淀甲是_________,生成该沉淀的离子方程式为_____________________________。
(2)沉淀乙是_________,由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为______________________。
对于淡黄色沉淀甲,许多学生很快想到是溴化银,由此推出溶液中一定含有Ag+。再仔细推敲,根据盐的溶解性,学生发现无色溶液中不存在题目里的任何一种阴离子。此时,在疑问中产生困惑,在困惑中对疑难问题深挖细究、追本求源。学生因此感悟到要改变思维角度,将研究对象甲转向其他物质,学生马上锁定目标,感知到甲为硫。然而,对于白色沉淀乙,很多学生开始误认为是碳酸钡。有了先前的感性经验,由原溶液中含有SO32-,立即就领悟到不可能有Ba2+,学生恍然大悟,结合盐类水解的知识点可推断为Al(OH)3。
对同一问题、同一事物要让学生感悟到从不同角度、用不同方法进行全方位的思考和揭示的科学方法,不仅有利于学生克服孤立思考问题的习惯和消极的思维定势的影响,而且对增强学生思维的灵活性有不可忽视的功效。
3.营造良好氛围
根据建构主义理论,学习是磋商不同观点的社会性协作过程,感悟是学生积极主动的感知领悟过程,它需要自由、民主、合作、平等、和谐的教学氛围。沟通心灵交流,交融师生情感,让学生有话敢说。鼓励学生质疑、思考、交流,让学生有话可说。教师要以一个组织者、参与者的角色介入教学活动中,而不是以权威去剥夺学生的感悟。
例如,在做苯酚性质的有关实验时,会发现热的苯酚浓溶液冷却后,只呈现浑浊,无晶体析出。学习能力强的学生往往更能观察到其他学生所忽视的现象,产生认知冲突,追根究底。当学生提出质疑时,我们首先应充分表扬发现并提出问题的学生,不能认为这不是高考内容,而不予解释或加以搪塞。要引导学生回顾有关苯酚的物理性质——苯酚的熔点很低,常压下为43℃。我们看到的是一乳浊液,也就是说此时的苯酚以液态存在。所以,我们在实验中得到的是混浊液,实际上是液态苯酚和苯酚水溶液的混合液。由于温度低于70℃,因此液态苯酚与水不能完全互溶而呈浑浊状态。又因为在这种浑浊状态的混合液中没有固态苯酚小颗粒,所以久置后也不会有晶体析出。
教育上最重要的事情不是使学生们知道和记忆多少,而是以原有知识作为基础,实现对未知世界的跨越。在教学中我们应当营造良好的教学氛围,逐步提高学生发现问题、捕捉信息、加工信息、研究问题的能力。在认知冲突下引导学生感悟构建知识的科学过程,使缄默知识显性化,在较好地掌握知识的同时,自觉地、有效地从而更快地形成和发展科学技能,更好地促进认知发展。
在化学教学中,教师应该结合学生的认知心理特点,创设恰当的问题情境,加强问题意识和质疑能力的培养。在良好的教学氛围中,激发学生的学习欲望,感悟知识的构建过程,实现新旧知识的跨越,从而达到培养和提高学生全面的科学素养的目的。
一、认知冲突及作用
认知冲突是一个人已建立的认知结构与当前面临的学习情境之间暂时的矛盾与冲突,是已有的知识和经验与新知识之间存在某种差距而导致的心理失衡。
根据皮亚杰的认知发展的平衡化模型,认知发展的发生有三个基本步骤。起初,儿童关于某一问题的认知系统,处于某个较低发展的平衡状态。继而,儿童觉察到其当前的系统相冲突的、该系统不能同化或顺化的事物,从而使系统处于某种不平衡状态。最后,儿童通过修正认知系统,以使原来感知为不一致的东西现在可轻易地加以同化,从而平衡化得以在某一较高发展水平上重新确立。著名心理学家J·H·弗拉维尔说:“……不平衡或认知冲突状态……具有激发作用,儿童将试图解决这种不平衡状态,并达到更佳的认知水平……”。R·M·加涅则指出:“这类‘认知性’的动机可能是学校学习中最重要的动机。”也就是,认知冲突是学校学习过程中内在的主要动机。
二、认知冲突与感悟
感悟既感知和领悟,是人类所特有的一种心理机能。感悟是学生依赖个体的体验、经验、知识水准、思维习惯,从不同的层面主动建构知识框架、内化知识的过程,是新课程下培养学生科学素养的重要内容。在人的实践性活动中,主体的积极性存在于主体内部,通过主体与客体之间的相互作用产生的心理不平衡表现出来,并在主体活动中得到反映。为了使学生在学习过程中能有效地感知和领悟所学知识,就必须形成认知冲突,以维持主体在活动过程中的积极性。
三、化学感悟能力的培养
1.在问题情境中感悟
问题情境是指学生觉察到的一种有目的但又不知如何达到这一目的的心理困境。在化学课堂教学中努力创设恰当的问题情境,通过问题引起学生认知冲突,启发学生积极思维,以问题为主线来组织和调控课堂教学,就能充分调动学生学习的主体性,达到掌握知识,发展能力的目的。化学问题解决教学是以化学问题为支点,设置一定的问题情境,通过“认知冲突”的种种呈现,进行知识的层层挖掘和思维的步步推进,在分析、解决问题的过程中培养学生的感悟能力。
例如,氮气的化学性质不活泼是由于氮分子中的N≡N键很牢固,使氮分子的结构很稳定。在教学中,我们可以设置一定的问题情境:分子内有叁键的物质化学性质一定稳定吗?已知CO分子内也有C≡O叁键,但为什么CO比N2化学性质活泼?当学生猜测C≡O键能比N≡N键能小的时候,我们可以指导学生查找有关数据,分析原因。
由于键能C≡O比N≡N键能还大,显然与猜想矛盾。在“心求通而未解”的认知冲突下,激发了学生学习的需要,唤起学生思维的注意,产生迫不及待的探求欲望,全身心投入到积极的思维活动之中。此时,引导学生分析叁键、双键、单键的键能之差,看看有无新发现。
学生从键能之差的大小比较中,一下子豁然开朗、大彻大悟。断裂叁键中第一个键,CO分子比N2分子容易得多,所以CO的活泼性强。
学生有了这样的感悟,对于烯烃的活性大于烷烃的问题,学生就会自然联想,打开双键不容易,但打开其中第一个键容易。
在教学中通过创设问题情境,提出问题,使学生产生一种“有目的但不知如何达到”的心理不协调,把学生引入一种与问题有关的情境,调动学生思维的积极性,激发学生“顿悟”下的求知欲望,对培养学生全面的科学素养有着积极的定向作用。
2.制造疑问困惑
问题是思维的源泉,化学课堂教学过程应该是不断产生问题并解决问题的思维过程。学生在原有知识的基础上主动建构知识时会产生各种各样的疑问。疑问就会使思维处于高度集中状态,激发思考。积极探究,进入“悟”境,疑惑是悟性的起点和动因。教师在教学中要适当地制造“疑惑”,让学生学会“悟”。认知发生冲突的结果,是科学探究和发现的前提。“悟”是创新能力的生动体现,“爱悟”、“会悟”是教学创新的基本任务。一堂好的化学课,应该是不断设疑解惑,引发学生的认知冲突,求得问题的解决和思维的优化。(下转第85页)
(上接第71页)例如,某无色溶液,其中有可能存在的离子如下:Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、S2-、CO32-、SO32-、SO42-。取该溶液进行实验,实验结果如图所示。
请回答下列问题:
(1)沉淀甲是_________,生成该沉淀的离子方程式为_____________________________。
(2)沉淀乙是_________,由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为______________________。
对于淡黄色沉淀甲,许多学生很快想到是溴化银,由此推出溶液中一定含有Ag+。再仔细推敲,根据盐的溶解性,学生发现无色溶液中不存在题目里的任何一种阴离子。此时,在疑问中产生困惑,在困惑中对疑难问题深挖细究、追本求源。学生因此感悟到要改变思维角度,将研究对象甲转向其他物质,学生马上锁定目标,感知到甲为硫。然而,对于白色沉淀乙,很多学生开始误认为是碳酸钡。有了先前的感性经验,由原溶液中含有SO32-,立即就领悟到不可能有Ba2+,学生恍然大悟,结合盐类水解的知识点可推断为Al(OH)3。
对同一问题、同一事物要让学生感悟到从不同角度、用不同方法进行全方位的思考和揭示的科学方法,不仅有利于学生克服孤立思考问题的习惯和消极的思维定势的影响,而且对增强学生思维的灵活性有不可忽视的功效。
3.营造良好氛围
根据建构主义理论,学习是磋商不同观点的社会性协作过程,感悟是学生积极主动的感知领悟过程,它需要自由、民主、合作、平等、和谐的教学氛围。沟通心灵交流,交融师生情感,让学生有话敢说。鼓励学生质疑、思考、交流,让学生有话可说。教师要以一个组织者、参与者的角色介入教学活动中,而不是以权威去剥夺学生的感悟。
例如,在做苯酚性质的有关实验时,会发现热的苯酚浓溶液冷却后,只呈现浑浊,无晶体析出。学习能力强的学生往往更能观察到其他学生所忽视的现象,产生认知冲突,追根究底。当学生提出质疑时,我们首先应充分表扬发现并提出问题的学生,不能认为这不是高考内容,而不予解释或加以搪塞。要引导学生回顾有关苯酚的物理性质——苯酚的熔点很低,常压下为43℃。我们看到的是一乳浊液,也就是说此时的苯酚以液态存在。所以,我们在实验中得到的是混浊液,实际上是液态苯酚和苯酚水溶液的混合液。由于温度低于70℃,因此液态苯酚与水不能完全互溶而呈浑浊状态。又因为在这种浑浊状态的混合液中没有固态苯酚小颗粒,所以久置后也不会有晶体析出。
教育上最重要的事情不是使学生们知道和记忆多少,而是以原有知识作为基础,实现对未知世界的跨越。在教学中我们应当营造良好的教学氛围,逐步提高学生发现问题、捕捉信息、加工信息、研究问题的能力。在认知冲突下引导学生感悟构建知识的科学过程,使缄默知识显性化,在较好地掌握知识的同时,自觉地、有效地从而更快地形成和发展科学技能,更好地促进认知发展。
在化学教学中,教师应该结合学生的认知心理特点,创设恰当的问题情境,加强问题意识和质疑能力的培养。在良好的教学氛围中,激发学生的学习欲望,感悟知识的构建过程,实现新旧知识的跨越,从而达到培养和提高学生全面的科学素养的目的。