探究式“双建构”教学方案.doc

探究式“双建构”教学方案在化学教学中的应用兼析物质的量浓度的教学过程摘要本文从建构主义理论和任务驱动教学思想的指导下，结合具体教学案例，将探究式“双建构”教学模式应用于化学教学过程，目的是探索新型的教学模式，使学生学会学习，成为创新性人材。关键词建构主义探究式教学模式 化学教学一、问题的提出众所周知，知识经济时代科技的竞争、人材的竞争归根结底是教育质量的竞争。基础教育的根本任务是加强素质教育，大面积提高教学质量和教学效益，使学生在德、智、体、美各方面都得到发展，以适应未来的需要。课堂教学是完成此任务的主渠道，研究课堂教学是教师进行教研工作的切入口。探究式学习指学生通过自主地参与学习活动获得知识，从而加深对知识获得的体验，掌握自然科学研究所必需的探究能力的过程，同时形成认识自然科学的基础科学概念和规律，进而培养探索未知世界的积极态度。可见，培养探究式学习的能力是实现素质教育目标的基本保证。与国外相比，我国的基础教育中，接受式学习方式与探究式学习方式的使用比例严重失调，致使我们学生创新和实践的意识匮乏，为了在化学课堂教学中培养学生的探究式学习能力，本人从建构主义理论出发，结合高中生的学习心理特点以及自己十几年的教学实际，探索性地提出“建构认知建构发展”双建构教学方案。二、方案提出的依据：1、建构主义的主要观点是：建构主义认为,学习不是知识由教师向学生的传递,而是学生建构自己的知识的过程,学习者不是被动的信息吸收者,相反,他要主动地建构信息的意义 ,建构主义学习理论的核心特征有以下几个方面：(1)积极的学习；(2)建构性的学习；(3)累积性的学习； (4)目标指引的学习。除外,建构性学习还具备一些二级特征,如探究定向的学习、情境性的学习、问题定向的学习、基于案例的学习、社会性的学习、体验学习、内在驱动的学习、元认知学习。学习者的原有经验既构成学习新知识的基础又决定着新知识的意义；即使是在同一环境中接受同样的新信息，不同的学生也会获得不同的意义或解释，即取得不同的学习结果。由此可见，学生原有的知识结构和新旧知识的重组是学习过程中最重要的一环。在新知识的学习过程中，对于那些原有知识结构就很清晰和牢固的学生来说，新知识的“同化”或“顺应”就会顺利进行，而对于那些原有知识结构不够清晰的学生来说，新知识输入后，在原有知识结构中将找不到合适的位置，知识的重组也必然仍是一个杂乱无章的结构，继续影响着以后知识的学习。若教师在此能引导学生通过自己的探究、思考和比较，使其对原有化学知识结构进行弥补和调整(即第一次建构)，学生就可以建立起清晰的原有知识框架，对新知识的学习打下良好的基础。在获取新知识信息之后，老师再次引导学生进行讨论交流，让学生意识到自己的观念与其它同学的观念的相同与差异之处，并在老师的指导下，通过自己的探索自悟形成与科学观念一致的新概念，就会使新知识顺利地纳入每个学生的认知结构中去，完成新旧知识的合理重组(即第二次建构)。2、从认识论出发，人类的认识过程是通过从感性认识到理性认识，再从理性认识到实践，即认识的两次飞跃而不断完成的。化学学习过程是从感知化学现象、唤起化学表象开始，形成化学概念和化学规律的，即完成从感性认识到理性认识的第一次飞跃，在这个过程中，实现了化学认知结构的重新组合。接下来进入运用知识解决问题阶段，即认知上的第二次飞跃。3、学习主要是继承前人的经验，但继承经验的过程实际上是主体重建经验结构过程，这个过程，需要通过接受主体的主动构建才能得以实现，传授的经验才能被接受者接受，学生在建构经验结构的同时也融进了自己对知识的认识和理解。可见，学习过程是一个探索建构的过程。4、未来社会需要具有创新精神和实践能力的人才，在科学技术迅速发展的今天，教学只满足于把前人积累下来的经验准确无误地传授给学生是远远不够的，教会学生怎样学习，形成探究式学习的学习习惯显得尤为重要。三、方案的含义本方案中的“双建构”指的是在新知识的学习过程中，由“教师学生”所构成的共同体在教师的组织引导下，通过学习者(学生)自身的探索和建构，实现前化学知识结构的弥补和调整以及新旧化学知识的合理重组，从而完成新知识的学习。1、第一次建构通过学生的自我探究实现前化学知识的弥补和调整。由于学生的前化学知识有些是通过自己的观察、体验和思考形成的，所以有的是正确的，有的会与科学知识存在着一定的偏差，甚至有的根本就是错误的。而这些知识具有一定的顽固性。要想把错误观念从头脑中彻底清除出去，必须是在解决问题中，发生了观念上的冲突而感觉到自己观念中存在着不合理的因素时，才能逐渐地被正确的科学观念所替代。因此，教师应首先通过引导相互交流，使其把原有的经验充分表现出来，并在自我探索中得到弥补和调整，这样就使前化学知识得到合理的重组（即建构），建立起清晰的前化学知识结构。教师激凝、设问，会引起学生解决观念冲突的积极性，这将对新知识的学习和掌握产生很大的促进作用。2、认知新知识的探究学习过程化学知识的学习过程一般包括三个阶段，即感知阶段，理解阶段和运用阶段。无论是那一个阶段，学生都是主动的建构者。教师在其中起到的仍是组织者和促进者的作用。首先，教师应努力创造良好的化学学习环境，使他们具有探索的欲望，再根据具体的教学内容选择教学方法和学习形式，并指出探索学习的途径，使他们顺利完成新知识的学习。在这个过程中教师一定要强调学生去发现问题，因为，学习总是与一定的问题情境相联系的。问题情境是知识发生的框架，知识产生于问题情境。在问题情境下进行学习，可以使个体能更好地利用原有认知结构中的知识和经验，通过同化或顺应达到对新知识意义的建构，使教学从情境问题的解决中得到发展。 问题情境必须与学生已有的知识和经验相适应，能引起学生的兴趣和思考，促进学生的发展。教师作为学生学习活动的组织者和指导者，应尽可能地从现实中寻找素材，通过设计情景化、多样化（真实的、现实的、模拟的、假设的、富有挑战性）的问题情境，将学生头脑中已有的知识和经验作为新知识的生长点，引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识。3、第二次建构通过探究自悟实现新旧知识的合理重组由于学生原有的知识结构的差异，同时学习活动又具有创造的性质，所以，每个学生建构新知识的方式不同，即使是在同一环境中接受同样的新信息，不同的学生也会获得不同的意义或解释，学生之间的交流将是促进学生对知识更全面理解的最佳途径。通过学生自己发表对所学新知识的认识和理解，一方面可以使学生在主体参与中自身建构新的知识结构，同时教师又会在学生的讨论中发现学生对新知识认识中出现的错误观念，并引导学生走出误区，使错误观念通过自己的探索自悟从头脑中被彻底地消除掉，从而建立起正确的知识结构，完成新旧知识的合理重组。4、发展在师生的共同探究中实现化学知识学习中认识的第二次飞跃实现了化学知识结构的合理重组，并不意味着新知识学习过程的结束。运用所学知识解决实际问题仍是化学知识学习过程中的重要一环。解决化学问题往往需要经历将实际问题归结到对应的化学模型上；选择研究对象、分析化学过程、形成化学情景；正确地运用数学知识解决化学问题等多个环节。可见，解决化学问题的过程是培养学生的观察想象能力、分析判断能力、逻辑推理能力、论证表达能力和运用数学知识能力的最有效途径。学生的科学思维能力只有通过自己的探索才能得以发展，任何人都无法替代。因此，在这一过程中，教师应首先选择与新知识联系紧密且较典型、有针对性的问题来引导学生进行探索讨论，使学生从其知识体系中自觉地检索出解决问题所需要的知识，并自己构想解决问题的策略，然后，组织学生共同进行判断和推理，这一过程中必将融进学生许多的创造性观念，在教师的正确引导下，这种创造性的思维在问题解决过程中必将会得以发展，成为学生思考问题的习惯。下面以“物质的量浓度”一节课的教学来说明此方案在化学教学中的具体运用。一、相关的原有知识的激活、调整和弥补，找到新知识在原有知识结构中的切入点及本节课所要研究问题的思路及知识体系演示实验：展示两瓶浓度不同的蔗糖溶液，一杯85 g水中加入15 g蔗糖，另一杯180 g水中加入20 g蔗糖，请一位同学品尝，说出哪一杯溶液甜一些？结论：第一杯蔗糖溶液甜一些。组织学生讨论：两杯溶液的甜度不同说明了什么？用什么物理量来表示溶液的甜度不同？通过讨论可以排除如下的错误。 (有的同学会回答两杯溶液中所加的蔗糖不一样，第一杯中加得多一些，第二杯中加得少一些)。实际上是两杯溶液的组成不同。设问：怎样才能表示出溶液的组成不同呢？学生思考讨论后，教师和学生一起小结。用浓度来表示溶液的组成。接着又问：浓度的概念是怎么样的呢?学生再讨论思考后回答，溶液的浓度是表示溶液中溶质的量的多少的一个物理量。我们在初中自然科学课中学习了哪一种浓度？溶液的质量分数。溶液的质量分数又是怎样确定的呢？在一定质量的溶液中含有的溶质的质量的多少。接着在进行实验：请二个学生上讲台进行实验，一个学生用天平称取50克溶液，一个同学用量筒量取50 mL溶液，比赛看谁实验速度快。结果肯定是后一个同学快一些。再讨论下列问题：根据下列化学方程式进行计算：有含73 g HCl的浓盐酸与足量的二氧化锰完全反应后生成的氯气多少摩？有含2 moL HCl的浓盐酸与足量的二氧化锰完全反应后生成的氯气多少摩？请二位学生上黑板进行演算看哪一位同学算的快一些。结果是第二位同学要快一些。通过以上实验和计算比赛请同学们考虑，我们在平时使用溶液时是量取溶液的体积方便呢？还是称取溶液的质量方便？另外，在进行方程式计算时，使用物质的量简单，还是使用物质的质量简单？接着进行第三个问题的讨论：现有一杯盐酸溶液，已知其质量分数为14%，而实验仪器只有一只量筒，现在我们想知道这杯盐酸溶液中含有HCl多少mol，请问你能否求出？学生经过讨论后得出结论，不能求出，还缺少盐酸的密度这个条件。从上面的一系列的讨论中可以发现，溶液的质量分数在使用时非常不方便，不能有效地解决问题。我们能否找到一个更好的物理量来解决这个问题呢。这就会产生矛盾和冲突，激发起学生的探究欲望，于是给出本节课所要研究的课题溶液的物质的量浓度。通过这样的讨论，使学生在自己的知识结构中检索出与本章有关的原有知识，使原有的知识结构得到调整和弥补。同时找到了新知识学习的切入点。二、新规律的探索学习在新规律的探索学习之前，应首先明确两个问题：一个是溶液浓度表示的是什么？二是溶质和溶液的量取用什么单位？围绕着这两个问题进行探究和讨论。假设一、溶质的量用质量单位g，溶液的量取用体积单位L。假设二、溶质的量用物质的量单位mol，溶液的量取用质量单位g。假设三、溶质的量用物质的量单位mol，溶液的量取用体积单位L。结论是第三种假设最实用，使用时最方便。师生共同得出结果物质的量浓度的概念和计算公式以及物质的浓度的单位。三、新规律的理解与掌握 学生通过上面的学习已掌握了物质的量浓度的概念以及计算公式，但学生还不能完全理解其含义和灵活运用，因此，我们还要通过一些问题的讨论使学生更进一步掌握其实质。练习1：将342 g C12H22O11(蔗糖)溶解在1 L水中，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1 mol/L？从1 mol/L C12H22O11溶液中取出100 mL,取出的溶液中C12H22O11的物质的量浓度是多少？练习2：将23.4 g NaCl溶于水中，配成250 mL溶液。计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。从该溶液中取出100 mL溶液，含NaCl多少mol?通过上面两题的练习，使学生进一步明确物质的量浓度的概念以及计算公式的运用。四、新规律的应用与拓展物质是量浓度的计算很多，教师用以下两个问题来巩固和拓展物质的量浓度计算的应用，并使学生明确物质的量浓度与质量分数的关系。练习3：71 g Na2SO4溶于水配成5 L溶液，该溶液的物质的量浓度为多少？该溶液中含有哪些微粒？数目分别是多少？根据以上条件能否求出该溶液的溶质的质量分数？如果能请算出溶质的质量分数？如果不能指出缺少什么条件？自己创设一个条件，求出该溶液的溶质的质量分数？练习4：100 g 15%的NaCl的溶液所含溶质 NaCl的质量是多少？物质的量又是多少？根