论文部分内容阅读
本文谈的是初中科学教学如何运用现代认知迁移理论,促进有效学习迁移的教学策略。
一、设计先行组织者,改变学生原有认知结构变量,促进学习迁移。
1.当遇到新的学习任务时,学习者原有认知结构中,若缺乏同化新知识的适当的上位观念,便可以设计一个先行组织者——同化新的下位学习的材料,促进学习迁移。
如:教学“溶液质量百分比浓度”时,先让学生形成“溶液浓度”的概念。联系农村学生实际,讲述农药的施用,若溶液中含有的农药量(溶质)太少,不能杀死病虫,反之,不仅浪费农药,还会对植物发生毒害作用。从而明确在工农业生产和科学实验中,需要精确地知道一定量溶液里含有多少溶质。这里一定量溶液里含有多少溶质,就是溶液的浓度。“溶液的浓度”便成为学习溶液质量百分比浓度的“先行组织者”,它有利于学生百分比浓度的学习。
2.如果在遇到新的学习任务时,学生对新旧任务辨别不清,或学习者原有可利用知识本身的巩固程度较差,那么可以设计一个比较性组织者。
如:教学“碱性氧化物”,以“酸性氧化物”作为比较性组织者。根据酸性氧化物的组成特点(由非金属元素和氧元素组成),酸性氧化物的定义(能与碱反应生成盐和水的氧化物),以及组成决定性质的规律,从而使学生比较容易理解碱性氧化物的组成特点(由金属元素和氧元素组成)、定义(能与酸反应生成盐和水的氧化物)。利用“酸性氧化物”作为比较性组织者,既有助于提高学生认知结构中原有观念(酸性氧化物的组成和性质)的清晰性,巩固原有知识,又有利于发现新课题(碱性氧化物)与认知结构中原有观念的相同点和不同点。并且,碱性氧化物和酸性氧化物在氧化物的命题网络中处于同等的上下位关系,有利于学生建立条理清晰的认知结构,也使学生懂得科学学习有一个比较的方法。
实践证明,运用“先行组织者”,有助于提高教科书的可懂度,促进学习迁移。
二、重视概括能力、学习方法的指导,促进学生经验向概念、规则的迁移。
奥苏伯尔认为“先行组织者”一般为上位观念,它对学习向下位迁移非常有效。但是,学习不仅是从上位向下位迁移,还有下位向上位的迁移。重要的科学方法——概括,就是下位向上位的学习,它有利于学生从自身的经验产生概念、规则的抽象。
教学中,要特别强调教师要去引导学生理解、概括所学的科学知识,促进学生经验向概念、规则的迁移。例如,在金属活动性顺序的教学中,进行先下位后上位的概括学习。根据镁、锌等活泼金属与盐酸、硫酸、硫酸铜、硝酸银溶液能发生置换反应,分析镁、锌、(氢)、铜、银的金属活动性强弱的关系,引导学生概括出:金属活动性强的金属(在金属活动性顺序表中,(氢)前面的金属)能置换出盐酸或稀硫酸里的氢;只有金属活动性强的金属,才能把活动性弱的金属从它们的盐溶液中置换出来,从而有利于学生对金属活动性强弱和置换反应发生条件的全面理解。
学生在已有经验的基础上,自己形成概括性结论,是迁移训练很重要的环节。教师要依据学生的认知基础,鼓励学生参与,在活动中积极思考;并在抽象和概括的方法上予以指导,这样有助于产生一种概括化的正迁移。
三、循序渐进,培养学生抓住新旧知识的特征比较,促进学习迁移。
“循序渐进”是学习的普遍原则,教学目标分类专家布卢姆指出:“前面的学习要掌握达到80%～90%的正确率,才能开始新的学习”。原有知识的基础在学习成绩中的权数是50%的观点被大家所接受。为此,必须重视学科知识和技能学习,应在尽量完满地结束先前的学习之后,在学生达到教学要求的基础上,再转入新课题的学习,必须为顺利地进行学习迁移奠定良好的基础。如:科学课中化学式的学习必须以元素符号与化合价的学习为基础。若学生没有掌握元素符号与化合价,就不可能学好化学式;化学式的学习情况又直接影响化学方程式的学习。
但是,学习迁移仅重视循序渐进是不够的,还必须培养学生抓住新旧知识的特征比较。同化论认为,同化在新旧知识的比较中发生,新旧知识比较过程使学生进入最活跃的迁移状态。激活论又告诉我们,贮存在人脑中的命题的活动水平是不同的,在一定时刻,大量的命题处于静止状态,只有少量命题处于激活状态。那些处于激活状态的命题才能与新命题同化。因此,教学中要用问题激活学生头脑中的有关知识,利用学生已有知识寻找对象的共同要素,提高学生对新旧知识本质属性的理解,使已学过的内容与新学的内容建立联系。如:在学习了氢氧化钠(NaOH)后,学习氢氧化钙(Ca(OH)2),通过分析让学生理解氢氧化钙(Ca(OH)2)与氢氧化钠(NaOH)同样都是由金属元素和氢氧根组成的,即都是碱,从而类推出它们的化学性质可能相同或相似(通过实验验证);同理,再推断出碱的通性。又如学习纯碱(Na2CO3)时,根据其与已学的碳酸钙(CaCO3)一样,含有相同的碳酸根,可推出其能与盐酸反应,产生CO2;同理可推出碳酸钡(BaCO3)也能与盐酸反应,产生CO2。
这样,通过感知两个情境之间的同一性,培养学生抓住和分析新旧课题的本质特征,不仅培养了学生形成一种寻找“同一性”的习惯或态度,同时又使相关知识串在了一起,有利于在学生头脑中形成知识命题网络,促进学习迁移。
四、重视智慧技能学习和方法指导,促进学习迁移。
智慧技能指运用概念和规则对外顺利办事的能力。培养智慧技能的问题主要是在充分理解概念和规则(包括原理、公式、一般关系)的基础上,使习得的概念和规则能熟练应用的问题。这里应用一般分为两种情境,一是简单应用(相当于加涅的规则学习),另一种是综合应用(相当于加涅的高级规则学习)。根据现代信息加工理论,智慧技能属于程序性知识,这些概念、规则最初也是以陈述性知识进入学生认知结构,学生要及时“练习”才能转化为程序性知识。
例如:根据质量守恒定律分析,23克酒精在空气中燃烧生成44克二氧化碳和27克水,试推断酒精的化学式。
分析:此题属定量化学问题,是多种概念、规则的综合应用。①根据物质的总质量守恒求出参加反应的氧气质量:44+27-23=48(克)。②根据有关化学式计算出碳、氢元素质量。碳、氢元素质量:12(克)、3(克)。
根据质量守恒的实质推断出酒精中含碳元素、氢元素。根据质量守恒的实质和物质的总质量守恒,推断出酒精中含氧元素并求出氧元素质量。氧元素质量:23-[(44-12)+(23-3)-48]=12(克)
③根据组成元素的质量和相对原子质量,求出组成元素的原子个数化。酒精中碳、氢、氧原子个数比:12/12∶3/1∶12/16=2∶6∶1。
④推断出酒精的化学式。酒精化学式为C2H6O。
重视智慧技能学习和方法指导,提高学生灵活运用原理能力,对学生掌握并运用化学知识和学习迁移具有巨大的影响。
教学实践说明,教学中运用现代认知迁移理论,既有利于提高教学效果,也有利于学生基础性学力、发展性学力和创造性学力的培养。当然,现代认知迁移理论在初中科学教学中的运用,还与教师的观念、教学水平、学生的学习态度以及教学评价等有关,需要我们进一步的实践和探索。
一、设计先行组织者,改变学生原有认知结构变量,促进学习迁移。
1.当遇到新的学习任务时,学习者原有认知结构中,若缺乏同化新知识的适当的上位观念,便可以设计一个先行组织者——同化新的下位学习的材料,促进学习迁移。
如:教学“溶液质量百分比浓度”时,先让学生形成“溶液浓度”的概念。联系农村学生实际,讲述农药的施用,若溶液中含有的农药量(溶质)太少,不能杀死病虫,反之,不仅浪费农药,还会对植物发生毒害作用。从而明确在工农业生产和科学实验中,需要精确地知道一定量溶液里含有多少溶质。这里一定量溶液里含有多少溶质,就是溶液的浓度。“溶液的浓度”便成为学习溶液质量百分比浓度的“先行组织者”,它有利于学生百分比浓度的学习。
2.如果在遇到新的学习任务时,学生对新旧任务辨别不清,或学习者原有可利用知识本身的巩固程度较差,那么可以设计一个比较性组织者。
如:教学“碱性氧化物”,以“酸性氧化物”作为比较性组织者。根据酸性氧化物的组成特点(由非金属元素和氧元素组成),酸性氧化物的定义(能与碱反应生成盐和水的氧化物),以及组成决定性质的规律,从而使学生比较容易理解碱性氧化物的组成特点(由金属元素和氧元素组成)、定义(能与酸反应生成盐和水的氧化物)。利用“酸性氧化物”作为比较性组织者,既有助于提高学生认知结构中原有观念(酸性氧化物的组成和性质)的清晰性,巩固原有知识,又有利于发现新课题(碱性氧化物)与认知结构中原有观念的相同点和不同点。并且,碱性氧化物和酸性氧化物在氧化物的命题网络中处于同等的上下位关系,有利于学生建立条理清晰的认知结构,也使学生懂得科学学习有一个比较的方法。
实践证明,运用“先行组织者”,有助于提高教科书的可懂度,促进学习迁移。
二、重视概括能力、学习方法的指导,促进学生经验向概念、规则的迁移。
奥苏伯尔认为“先行组织者”一般为上位观念,它对学习向下位迁移非常有效。但是,学习不仅是从上位向下位迁移,还有下位向上位的迁移。重要的科学方法——概括,就是下位向上位的学习,它有利于学生从自身的经验产生概念、规则的抽象。
教学中,要特别强调教师要去引导学生理解、概括所学的科学知识,促进学生经验向概念、规则的迁移。例如,在金属活动性顺序的教学中,进行先下位后上位的概括学习。根据镁、锌等活泼金属与盐酸、硫酸、硫酸铜、硝酸银溶液能发生置换反应,分析镁、锌、(氢)、铜、银的金属活动性强弱的关系,引导学生概括出:金属活动性强的金属(在金属活动性顺序表中,(氢)前面的金属)能置换出盐酸或稀硫酸里的氢;只有金属活动性强的金属,才能把活动性弱的金属从它们的盐溶液中置换出来,从而有利于学生对金属活动性强弱和置换反应发生条件的全面理解。
学生在已有经验的基础上,自己形成概括性结论,是迁移训练很重要的环节。教师要依据学生的认知基础,鼓励学生参与,在活动中积极思考;并在抽象和概括的方法上予以指导,这样有助于产生一种概括化的正迁移。
三、循序渐进,培养学生抓住新旧知识的特征比较,促进学习迁移。
“循序渐进”是学习的普遍原则,教学目标分类专家布卢姆指出:“前面的学习要掌握达到80%～90%的正确率,才能开始新的学习”。原有知识的基础在学习成绩中的权数是50%的观点被大家所接受。为此,必须重视学科知识和技能学习,应在尽量完满地结束先前的学习之后,在学生达到教学要求的基础上,再转入新课题的学习,必须为顺利地进行学习迁移奠定良好的基础。如:科学课中化学式的学习必须以元素符号与化合价的学习为基础。若学生没有掌握元素符号与化合价,就不可能学好化学式;化学式的学习情况又直接影响化学方程式的学习。
但是,学习迁移仅重视循序渐进是不够的,还必须培养学生抓住新旧知识的特征比较。同化论认为,同化在新旧知识的比较中发生,新旧知识比较过程使学生进入最活跃的迁移状态。激活论又告诉我们,贮存在人脑中的命题的活动水平是不同的,在一定时刻,大量的命题处于静止状态,只有少量命题处于激活状态。那些处于激活状态的命题才能与新命题同化。因此,教学中要用问题激活学生头脑中的有关知识,利用学生已有知识寻找对象的共同要素,提高学生对新旧知识本质属性的理解,使已学过的内容与新学的内容建立联系。如:在学习了氢氧化钠(NaOH)后,学习氢氧化钙(Ca(OH)2),通过分析让学生理解氢氧化钙(Ca(OH)2)与氢氧化钠(NaOH)同样都是由金属元素和氢氧根组成的,即都是碱,从而类推出它们的化学性质可能相同或相似(通过实验验证);同理,再推断出碱的通性。又如学习纯碱(Na2CO3)时,根据其与已学的碳酸钙(CaCO3)一样,含有相同的碳酸根,可推出其能与盐酸反应,产生CO2;同理可推出碳酸钡(BaCO3)也能与盐酸反应,产生CO2。
这样,通过感知两个情境之间的同一性,培养学生抓住和分析新旧课题的本质特征,不仅培养了学生形成一种寻找“同一性”的习惯或态度,同时又使相关知识串在了一起,有利于在学生头脑中形成知识命题网络,促进学习迁移。
四、重视智慧技能学习和方法指导,促进学习迁移。
智慧技能指运用概念和规则对外顺利办事的能力。培养智慧技能的问题主要是在充分理解概念和规则(包括原理、公式、一般关系)的基础上,使习得的概念和规则能熟练应用的问题。这里应用一般分为两种情境,一是简单应用(相当于加涅的规则学习),另一种是综合应用(相当于加涅的高级规则学习)。根据现代信息加工理论,智慧技能属于程序性知识,这些概念、规则最初也是以陈述性知识进入学生认知结构,学生要及时“练习”才能转化为程序性知识。
例如:根据质量守恒定律分析,23克酒精在空气中燃烧生成44克二氧化碳和27克水,试推断酒精的化学式。
分析:此题属定量化学问题,是多种概念、规则的综合应用。①根据物质的总质量守恒求出参加反应的氧气质量:44+27-23=48(克)。②根据有关化学式计算出碳、氢元素质量。碳、氢元素质量:12(克)、3(克)。
根据质量守恒的实质推断出酒精中含碳元素、氢元素。根据质量守恒的实质和物质的总质量守恒,推断出酒精中含氧元素并求出氧元素质量。氧元素质量:23-[(44-12)+(23-3)-48]=12(克)
③根据组成元素的质量和相对原子质量,求出组成元素的原子个数化。酒精中碳、氢、氧原子个数比:12/12∶3/1∶12/16=2∶6∶1。
④推断出酒精的化学式。酒精化学式为C2H6O。
重视智慧技能学习和方法指导,提高学生灵活运用原理能力,对学生掌握并运用化学知识和学习迁移具有巨大的影响。
教学实践说明,教学中运用现代认知迁移理论,既有利于提高教学效果,也有利于学生基础性学力、发展性学力和创造性学力的培养。当然,现代认知迁移理论在初中科学教学中的运用,还与教师的观念、教学水平、学生的学习态度以及教学评价等有关,需要我们进一步的实践和探索。