化学教学设计毕业论文

毕毕 业业 论论 文文 （20092009 届）届） 题题目目以知识分类理论为指导的初中科学以知识分类理论为指导的初中科学 教学设计研究教学设计研究 二九 年 五月 二十 日 目目录录 第一部分第一部分毕业论文任务书及开题报告毕业论文任务书及开题报告 1 2 丽水学院毕业论文任务书 丽水学院毕业论文开题报告 1 1 4 9第二部分第二部分教学设计初探（文献综述）教学设计初探（文献综述） 1 2 3 4 第三部分第三部分 1 2 2.1 2.2 3 3.1 3.2 3.3 3.4 4 第四部分第四部分 1 2 3 4 教学设计概述 现代教学设计理论体系 亟待研究的问题 参考文献 以知识分类理论为指导的初中科学教学设计研究以知识分类理论为指导的初中科学教学设计研究 教学设计概论 初中科学教学设计的理论基础 加涅的学习结果分类 知识分类理论 以知识分类理论为指导的初中科学教学设计具体研究 教学任务研究 教学目标的陈述技术 教学策略选择与教学过程设计 学习结果评价 小结 参考文献 致谢 英文文献原文及译文英文文献原文及译文 英文文献原文一 英文文献译文一 英文文献原文二 英文文献译文二 9 10 10 11 12 12 13 13 13 14 14 16 18 23 25 26 26 27 27 29 32 36 第五部分第五部分毕业论文中期检查和指导记录毕业论文中期检查和指导记录 1 2 中期检查表 指导记录 43 43 44 附附录录论文答辩材料（答辩资格审查表、答辩记录和评分表）论文答辩材料（答辩资格审查表、答辩记录和评分表） 一、论文方向 主要研究在新课程背景下，以知识分类理论为指导的初中科学学科的教学设计及优化，包括设计 的基本理念、步骤，所采取的方法以及案例的分析与评述，通过知识的分类理论制定教学策略，使之 与学生的认知心理相符合，从而达到优化教学过程的目的。 一、主要参考资料： 1 施良方.学习论M.北京:人民教育出版社,1994.36. 2 孙宏安.科学(79 年级)课程标准教师读本M.华中师范大学出版社,2002.3. 3 傅道春.教学行为的原理与技术M.北京:教育科学出版社,2003.10-12. 4 方红峰.综合课程的类型及其设计取向J.学科教育,2000,(3):45. 5 王后雄.化学方法论M.长沙:中南大学出版社,2003.27. 6 程国强.浅论中学化学学习的有序性和连续性策略J.中学化学教学参考,2005,(7):29-31. 7 吴庆麟.认知教学心理学M.上海:上海科学技术出版社,2000.55-56. 8 杨坤原.科学认知偏好与科学学习的关系J.(台湾)科学教育月刊,207.16-17. 9 刘旭东,张宁娟,马丽.校本课程与课程资源开发M.中国人事出版社,2003.79-80. 10 孙克平,现代教学设计纲要M.陕西人民教育出版社,1998.1-3. 三、课题的内容和任务要求： 课题内容：简单介绍了如何更好地运用知识分类理论帮助解决初中科学教学设计中所采取的具体 方法问题，针对不同的知识类型采取相应的策略，并从符合学生的心智结构出发优化教学环节，真正 做到为了学生的学而设计，同时加强与生活和社会的联系，提高学生的科学探究能力、创新意识以及 科学精神。 任务要求：进行科学研究，首先要阅读大量的相关资料，还要有严谨、认真、细致的工作态度。 积极查阅相关文献，特别是在实习阶段的调查研究过程中，认真搜集各种资料，仔细分析和比较，进 而能够得以顺利地完成本次毕业论文。 1 四、毕业论文进度安排 起 讫 日 期 2008 年 10 月 15 日12 月 30 日 2009 年 01 月 01 日04 月 30 日 工作内容 在指导教师的指导下，查阅文献，确定论文选题，指导 教师下达任务书，学生撰写并通过论文开题报告 在指导教师的指导下，根据查阅文献，设计研究方案和 方法，开展研究 备注 05月01日05月10日整理和分析材料，撰写论文，提交毕业论文初稿 根据指导教师反馈修改意见，查漏补缺，反复修改毕业 05 月11日05月 19日 论文，提交毕业论文定稿 05月20日05月31日毕业论文答辩 学生（签名）： 年月日 指导教师（签名）： 年月日 系意见： 系主任（签名） 年月日 二级学院（直属系）审核意见： 主管领导（签名） 年月日 注：1.指导教师填写，任务下达人为指导教师，指导教师和接受任务的学生均应签字。 2.此任务书最迟必须在学生毕业论文开始前下达给学生。 2 开开 题题 报报 告告 （20092009 届）届） 题题目目以知识分类理论为指导的初中科学以知识分类理论为指导的初中科学 教学设计研究教学设计研究 3 一、选题的意义一、选题的意义 教学设计是以获得优化的教学效果为目的，以学习理论、教学理论及传播理论为理论基础，运用 系统方法分析教学问题，确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结 果和修改方案的过程。教学设计的成功与否直接影响到教学活动的有效性和可控性。 新课程强调课堂教学的生成性，这并不排斥课前的预设，教学设计对于初中科学课堂教学来说， 仍然是个不可缺少的准备环节。但是新课程背景下的教学设计毕竟不同与传统意义上的教学设计，它 要求我们把新课程理念预设到课堂教学中去， 以学为主体关注他们的发展， 更多地为学生的学而预设。 那么如何在初中科学教学中真正做到有效地设计教学，从而提高课堂教学质量、减轻学生负担、 提高学生的学习成绩呢？我认为在教学过程中必须结合知识分类理论，做到针对初中科学知识的不同 特点，选择与之相应的教学策略，并以此不断优化教学过程，提高教学效率。 二、研究的主要内容，拟解决的主要问题二、研究的主要内容，拟解决的主要问题 1 化学实验研究的基本任务、概念模式和理论前提。 2.教学设计的过程模式：对学习者、目标、策略和评价等教学设计四大基本要素的系统化安排。 3.教学问题分析、学习者分析、学习结果分析、教学目标阐明。 4.教学决策技术：包括发展性和创新性教学目标的设计、学习任务的设计、教学模式的设计、教学过 程与活动设计等。 5.教学决策中依据的理论知识、学习结果分类或教学目标分类、教学模式、方法和策略。 6.教学设计评价的依据和方法。 三、研究步骤、方法及措施三、研究步骤、方法及措施 （一）研究步骤分以下几步 、准备阶段： 通过调查和文献查阅对课题提出研究的必要性和可行性， 初步提出核心概念和基本观点， 完成课 题开题。 、探索阶段： 阅读、分析、整理收集的文献，并充分利用教育实习期间获得的教学体会与经验，仔细搜集并研 究新课程初中科学课程的特点与存在的问题，并将这些理论观点应用到论文的书写中，从而可以对课 题研究的主要内容等进行全面、深入的论证。 4 3、论文写作、修改阶段： 这是课题研究最主要的阶段，根据已掌握的材料知识，对每一个理论研究与实践探索相结合的环 节认真推敲，查漏补缺，同时充分利用学校图书馆数据库和网络资源，顺利完成论文的撰写 ,经检查后 由指导老师指导论文的修改,完善后装订。 （二）研究思路 通过教育学、心理学、教学论及中学教材教法的学习和研究，结合实习过程中宝贵的实践经验， 提出对现有教学设计过程的质疑与想法，在前人已有的知识背景下，进一步研究有别于他人的以知识 分类理论为指导的初中科学教学设计。突出知识分类理论的优势，把新课程所提倡的理念应用到课堂 教学中去，做到针对初中科学知识的不同结构特点，选择与之相应的教学设计方式，从而优化教学过 程，提高教学效率。 四、毕业论文提纲四、毕业论文提纲 1.教学设计概论：简单介绍了教学设计的概念、产生、内涵以及实质和作用等内容。 2.初中科学教学设计的理论基础：整合了加涅的五种学习结果分类和诸克的三种知识类型，理清具体 的知识及其所属领域。 3.教学任务研究: 从学生的知识掌握程度角度分析，明确学生已有的基础与所学知识之间的差距，为 选取教学策略提供依据。 分析教材内容的知识类型及相互联系， 确定教学目标，重、难点和教学方法。 4.教学目标的陈述技术： 针对传统教学目标的缺陷， 按照教学目标的四要素规范教学目标的书写格式。 5.教学策略的选择和教学过程设计：基于教学策略的选择将知识具体分类并通过实例提出相应的解决 方法，包括问题或活动的安排和教学各个阶段的设计及意图等。根据学生的认识特点和需要选择活动 类型。让学生在课堂过程中完成对知识、技能、方法的掌握和情感态度与价值观的培养。 6.学习效果评价设计：主要围绕三维目标是否达到要求进行评价。对学生的学习行为进行多层次、多 角度、多方面的评价，全面地反映出学生学习的实际情况，为教学提供有价值的信息。 7.小结：通过教学设计和实践可以发现自己在进行教学和处理教学事件时所存在的问题，从而找到提 高教学水平和教学实施能力的更好方法。 五、主要参考文献五、主要参考文献 1 皮连生.论智力的知识观J.华东师范大学学报(教育科学版),1997,(3):52. 2 皮连生.学与教的心理学(修订本) M.华东师范大学出版社,1997.116-119. 5 3 朱清时.科学(79 年级 14 册) M.浙江教育出版社,2002. 4 钟启泉.课程设计基础M.济南:山东教育出版社,2000.59-61. 5 王耀村.初中科学教学案例专题研究M.杭州：浙江大学出版社,2005.92-93. 6 钟启泉,黄志成.美国教学论流派M.陕西人民教育出版社,1993.155-166. 7 王磊,苏伶俐,黄燕宁.初中生化学前科学概念的探查J.心理发展与教育,2000.21-24. 8 皮连生.智育心理学M.人民教育出版社,1996.253. 9 钟启泉,崔允漷,张华.为了中华民族的复兴,为了每位学生的发展基础教育课程改革纲要(试行)解读C.海:华 东师范大学出版社,2001.36-39. 10 洪艳.中学生数理化(教与学.教研版),2006,(3).29-33. 11 盛群力.教学设计M.北京:高等教育出版社,2005.8-16. 12 刘克文.初中化学新课程教学设计及教学案例研究M.北京:高等教育出版社,2008.1-9. 13 王文军.中学理科教学问题研究M.吉林教育出版社,2005.33-35. 14 李灵芝.化学课堂教学设计M.郑州大学出版社,2006.13-14. 15 李纪连,梁媛,王惠.化学新课程教学设计M.辽宁师范大学出版社,2002.10-13. 16 杨承印.化学教学设计与技能实践M.科学出版社,2007.16-22. 6 指导教师意见： 签名： 年月日 系意见： 签名： 年月日 二级学院(直属系)意见： 签名： 年月日 7 文献综述文献综述 教学设计初探 1 教学设计概述 作为教育技术的一个重要领域，教学设计是20 世纪 60 年代形成的一项课堂教学技术。如何提高 课堂教学质量和教学效率一直是教学研究的核心问题。为了解决这个问题，许多教育工作者或从改变 教学媒体、方法，或从精选教学内容，或从改进评价方式和课堂管理等进行深入的研究，但同时他们 又感到单一方面的改革其效果不能令人满意。因此，他们开始重新思考教学设计的问题，并借鉴认知 理论、技术学等新成果；从更为系统的角度探索问题，以找到在整体上提高教学效益的突破口1。 教学设计是以获得优化的教学效果为目的，以学习理论、教学理论及传播理论为理论基础，运用 系统方法分析教学问题，确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结 果和修改方案的过程2。具体来说，可以从以下几个方面认识和理解： 1.1 教学设计的目的和研究对象 教学设计的最终目的是为了提高教学效率和教学质量，使学生在单位时间内能够学到更多的知 识，更大幅度地提高学生各方面的能力，从而使学生获得良好的发展。 教学设计亦称教学系统设计，它把课程设置计划、课程标准、单元教学计划、课堂教学过程、教 学媒体材料等都视为不同层次的教学系统，并把教学系统作为它的研究对象3。因此，可以把学生和 教师的整个学与教的活动作为研究对象。 1.2 教学设计主要解决的问题 （1）教学设计要从“为什么学”入手，确定学生的学习需要和教学的目的。 （2）根据教学目的，进一步确定通过哪些具体的教学内容和教学目标才能达到教学目的，从而满足 学生的学习需要，即确定“学什么”。 （3）要实现具体的教学目标，使学生掌握需要的教学内容，应采用什么策略，即“如何学”。 （4）要对教学的效果进行全面的评价，根据评价的结果对以上各环节进行修改，以确保促进学生的 学习，获得成功的教学。 1.3 教学设计必须重视对学生的分析，把学生的具体情况作为设计的出发点 传统的教学一般是以学生的平均水平作为教学对象，从而忽视了学生的个别差异。另外，以往的 那种重教而轻学的研究是不可取的。在教学活动中，学生是学习的主体，学生的学习不是被动地接受 知识，而是一个依据原有的知识和能力，对新知识进行积极主动的建构过程。无论何种教学形式，学 习最终是通过学生内部学习过程自己完成的，学习的结果将最终体现在学生身上。因此，教学设计必 8 须重视激发、 促进、辅助学生内部学习过程的发生和进行， 从而使有效的学习发生在每一个学生身上， 保证不让一个学生处于教学的劣势上，要创造有利的学习环境，让每个学生都享有同等的机会4。可 以说，教学设计具有个别化教学的特征。 1.4 教学设计必须以学习理论和教学理论为其科学决策的依据 教学设计的主要工作对象是学和教的双边活动，教学设计是以人类学习的基本规律为依据，探索 教学规律，从而建立合理的、科学的教学目标、教学内容、教学程序及方法策略的体系。因此，必须 以研究学和教基本规律的学习理论和教学理论作为设计的理论基础和决策的科学依据，有了成功的教 学设计，优化的教学效果才有保证。 1.5 教学设计是一个问题解决的过程 教学设计是以帮助学生的学习为目的，它常以学生学习所面临的问题为出发点，寻找问题，确定 问题的性质，研究解决问题的办法，从而达到解决的目的5。因此，教学设计是以问题找方法，而不 是以方法找问题，使教学工作更具有目的性。 2 现代教学设计理论体系 2.1 基本概念 现代教学设计理论至少应建立在以下几个基本概念的基础上：教学设计、教学问题、教学目标、 学习结果、学习任务、教学策略和教学评价6。其中一些概念是早期教学设计理论（特指以加涅的教 学设计理论为代表的风行于二十世纪七八十年代的西方教学设计理论） 所没有的， 需要我们重新认识。 2.2 基本方法 早期教学设计理论只热衷于教学设计过程模式、目标分解、任务分析、教学目标的阐述方法、教 学策略的选择方法、媒体选择的方法和媒体材料开发方法等方面的研究。而现代教学设计理论则全盘 考虑，从教育者、学习者、教学内容和教学方法等角度出发进行思考和研究。 2.2.1 学习行为的分析和设计 现代教学设计的核心是学习者学习行为的设计。学习行为的分析是设计的前提。行为是一个有结 构有层次的系统，行为由活动组成，活动由操作组成8。要想理解学习者的学习行为，必须分析学习 者的学习行为系统及其结构。 2.2.2 学习任务的设计方法 完整的教学问题解决方案包括抽象的教学模式和具体的学习任务两个部分。学习任务是对学习者 学习内容、学习活动和学习成果的总描述。学习行为的分析和设计是学习任务设计的基础。 3 亟待研究的问题 9 自 20 世纪 80 年代中期教学设计理论被引入国内以来，教学设计的理论研究一直处于引介、消化 国外研究成果的状态。近二十多年实践检验表明，由于缺乏大量的教学设计理论本土化研究的支持， 当前的教学设计理论本身存在着诸如逻辑起点错位、解释力不够、只提供教学设计的流程，难以解决 具体的教学问题等多种缺陷9。因此，当前有以下几个方面的理论问题急需研究和解决： （1）对学习行为的分析可以基于日常教学过程中对学生的观察和调查，包括他们的言行，作业以及 平时表现等等，也可以基于对学习策略和学习方法的分析进行。 （2）基于问题的学习中，问题解决是一种学习任务；在研究性学习中，如何获取资料、提出假设、 验证假设是学习任务。学习任务既是对学习内容的描述，也是对学习成果和过程的描述 10。但悬而未 决的理论问题是，学习者所要解决的问题应如何设计才能有助于学习者的全面发展？现代教学设计理 论应着手研究各类学习任务的设计方法，而不能使学习任务的设计永远依赖设计者的经验。 （3）课堂教学过程的设计关系着学生能否系统地掌握基本知识和技能，培养良好的态度和价值观。 因此，在具体的课时设计时如何更好地运用教学理论将整节课进行充分规划，将是教师们所要深入思 考的问题，这也是新课程所倡导下的教学设计的发展趋势。 参考文献参考文献 1 何克抗.也论“教学设计”与教学论与李秉德先生商榷J.电化教育研究,2001,(2):4-5. 2 加涅.教学设计原理M.华东师范大学出版社,1999.3-9. 3 张祖忻.教学设计-基本原理与方法M.上海外语教育出版社,1992.21-23. 4 李文光,杨开城.信息技术环境下的现代教育技术观念J.中国电化教育,2001,(4):2. 5 皮连生.教学设计心理学的理论与技术M.高等教育出版社,2000.36-39. 6 孙克平.现代教学设计纲要M.陕西人民教育出版社,1998.17-19. 7 乌美娜.教学设计M.高等教育出版社,1994.22-25. 8 杨开城.有关建构主义学习理论教学启示的思考J.电化教育研究,1999,(5):2. 9 杨开城.对我国教育技术研究领域发展现状的反思J.北京师范大学学报(社科版),2000,(1):4. 10 杨开城.教学设计理论的几点思考J.教育研究,2001,(7):5. 10 以知识分类理论为指导的初中科学教学设计研究 化生学院化学化工系化学 051陈鹏指导老师：麻威武 摘要摘要 教学设计是运用系统方法与技术，分析、研究教学问题和需求，确立解决它们的途径和方法，并对教学结果做 出评价的系统的计划过程。根据知识的分类及学习过程中的有效条件和他们之间的相互转化关系的认知心理学规律， 从学和教两个方面考虑教学过程中各要素的合理安排，进行有效的教学设计，较大程度促进学生智力发展的教学理论 就是知识分类教学理论。它可以改变以往的“教学有法，教无定法” ，达到“学有定律，教有优法” ，从而对教学活动 进行全面系统的规划、安排和决策，取得更好的效果。 关键词关键词 教学设计;知识分类理论;初中科学 Research of Instruction Design in Junior school scienceResearch of Instruction Design in Junior school science asas the Theory of Knowledge Classification Guidancethe Theory of Knowledge Classification Guidance Chen PengDirector: Ma Wei-Wu AbstractAbstractInstructional design is the use of systems methods and technology, analysis, research and teaching needs, establish a solution to their ways and means of teaching and evaluation of the outcome of the planning process of the system. According to the classification of knowledge and learning in the process of effective conditions and their transformation of the relationship between the laws of cognitive psychology, and education from two aspects of the teaching process to consider the elements of reasonable arrangements for the design of effective teaching, the larger the level of intellectual development of students is teaching the theory of teaching the theory of knowledge classification. It can change the past, the teaching method, the way is not fixed, to have a law school, the Education Act have excellent for teaching and learning activities in order to conduct a comprehensive system of planning, organizing and decision-making, achieve better results. KeywordsKeywordsInstructional Design;Theory of Knowledge Classification; Junior school science 1 教学设计概论 二战以后， 由于心理学及其相关的科学研究成果不断涌现， 教学设计的一般原理也随之产生， 1962 年美国的格拉泽（R.Glaser）明确提出“教学系统”概念以及对教学系统进行设计是一个标志 1。到了 20 世纪 80 年代，加涅（R.M.Gagne）等的第一代教学设计理论已经比较成熟。 11 教学设计是针对教学系统、 解决教学问题的一种特殊的设计活动。 我国学者乌美娜在她主编的 教 学设计一书中指出： “教学设计作为一个系统计划的过程，是应用系统方法研究、探索教学系统中 各要素之间的关系，并通过一套具体的操作程序来协调配置，使各要素有机结合以完成教学系统的功 能2。 教学设计的内涵共有五个方面：调查、分析教学中的问题和需求；确定目标；建立解决问题的步 骤；选择相应的教学活动和教学资源；评价其结果。它包括了对象、目标、策略、评价四个要素。 教学设计的过程实际上就是为教学活动制定蓝图的过程。通过教学设计，教师可以对教学活动的 基本过程有个整体的把握，可以根据教学情境的需要和教育对象的特点确定合理的教学目标，采用有 效的教学手段，实施可行的评价方案，从而保证教学活动的顺利进行。 另外，通过教学设计，教师还可以有效地掌握学生学习的初始状态和学习后的状态，从而及时调 整教学模式和方法，采取必要的教学措施，为下一阶段的教学奠定良好的基础。从这个意义上来说， 教学设计是教学活动得以顺利进行的基本保证3。 2 初中科学教学设计的理论基础 一般教师在课堂教学之前都要进行备课。备课就是一种传统的教学设计，这种传统的教学设计往 往是建立在教师个人经验的基础上，已不能适应现代教育发展的需求。在这种条件下，实现现代教育 目标就必须考虑教学系统中诸要素之间的和谐配合，就必须有教学设计理念的支持。 2.1 加涅的学习结果分类 加涅通过长期的科学研究，对学生的学习结果提出了一个为教育界和心理学界公认的分类系统。 （1）言语信息：即能用语言表达的信息。包括符号、事实的知识和有组织的知识。 （2）智慧技能：主要指运用概念和规则对外办事的能力。包括辨别、具体概念、定义性概念、规则 和高级规则。 （3）认知策略：是运用有关人们如何学习、记忆、思维的规则支配人的学习、记忆或认知行为，并 提高其学习、记忆或认知效率的能力。 （4）动作技能：指通过练习获得的、按一定规则协调自身肌肉运动的能力。 （5）态度：是习得的对人、对事、对物、对己的反应倾向。 前三种属于认知领域，第五种属于情感领域4。加涅详细阐明了每一类学习的性质、过程和有效 学习的条件，所以根据他的教学论思想，教师可以很有把握地根据教学目标中所确定的学习结果的类 型以及某类信息当时所处的的学习阶段，选择最适当的教学策略和方法。 2.2 知识分类理论 12 现代认知心理学家依据知识在人的大脑中的表征（指信息在大脑中的呈现和记载方式）形式，一 般把广义的知识分为如下两大类。 陈述性知识：是一类主要回答“是什么” “为什么”问题的知识。主要以命题网络和图式表征， 一般通过理解和记忆获得。 程序性知识：是一类主要回答“怎么做”问题的知识，它又可以分为智慧技能和认知策略两个小 类。运用概念和规则对外办事的程序性知识，称为智慧技能。运用概念和规则对内调控的程序性知识 称之为认知策略。动作技能也属于程序性知识。一般通过先学习概念和规则（陈述性知识） ，后经过 多种条件下练习转化为熟练技能的途径获得。 诸克（Zook B.K）将学习结果分为三种类型：陈述性知识；程序性知识；情感性知识。当 然，加涅的分类在教学设计领域是得到最基础，最广泛运用的。下图表明了加涅的五种学习结果与诸 克的三种知识分类之间的关系5： 习得什么 陈述性知识 言语信息动作技能 程序性知识 智力技能 辨别 概念 规则与原理 问题解决 认知策略 情感性知识 态度 3 以知识分类理论为指导的初中科学教学设计具体研究 以知识分类理论为指导的教学设计的主要内容包括其核心教学任务设计，教学目标的阐述，教学 策略的选择，具体教学过程的设计和学习结果的评价等。 3.1 教学任务研究 教学任务分析的核心思想是，先通过将学习结果分类，然后根据现有学习理论，推知每类学习结 果需要经历的学习过程和有效学习的条件，然后进行教学。 3.1.1 确定学生的起点能力 按照智慧技能学习的层次关系，应先判断学生是否已掌握相应的概念和规则等。学生在学习科学 概念之前，已经通过日常生活中的观察或实践，获得了一些经验性的知识，这些经验性的知识被称为 13 前科学概念或前概念。学习概念的关键在于掌握同类事物的本质特征。在对华侨中学初一年级的两个 班进行简单的科学知识问卷调查后，发现有如下结果： 关于气体的认识：学生对与日常生活密切相关的氧气、二氧化碳有较多的认识；他们知道氧气能 溶于水，而且开水中氧气的含量很低（特别是家里养过金鱼的同学），所以不能用开水给金鱼换水； 知道喝过饮料后我们会感觉凉快一些是因为饮料中溶有大量二氧化碳的缘故。而他们对于空气中的其 他气体成分的认识就要少得多。 关于溶解和溶液的认识：虽然学生并没有学习“溶解度”的概念，但是大部分的学生都清楚食盐 不能无限量地溶解在水中。在解释汽油能较容易洗掉衣服上的油污时，只有极少数的学生认为是汽油 能够溶解油污，而大部分的学生认为是汽油中含有能够分解油污的物质。 关于燃烧的认识：近三分之一的学生认为灯泡通电后发光放热现象与蜡烛的发光放热现象一样， 都是燃烧，说明他们对燃烧现象只是一种简单的表面认识，并不理解燃烧的本质。大多数的学生懂得 如果把燃烧的蜡烛与空气隔绝，蜡烛会慢慢熄灭是因为缺少氧气的缘故。 调查结果显示，初中生确实拥有许多科学前科学概念，有一些与科学概念相一致，而有一些则与 科学概念不一致，甚至是错误的。这些错误的前科学概念会对学生理解科学概念起到阻碍、消极的作 用。由于正确的科学概念与错误的前科学概念混合存在，从而导致学生在解决实际问题时产生错误。 因此，如何在课堂教学中，转变学生已有的错误的前科学概念，建立起正确的概念，可以采取例如呈 现例证突出基本属性和通过变式练习巩固强化，使学生在新旧经验之间、科学概念与错误概念之间建 立起联系，从而解决认知冲突，积极主动地转变概念。 3.1.2 教材及学习结果类型分析 第一，理清知识，不犯科学性错误。钻研教材，要深刻理解教材呈现的内容结构及特征，准确把 握教材传递的课程要求和活动意图。虽然教师的专业知识水平远高于中学水平，但在教学中还是或多 或少的会遇到一些理不清拿不准的问题。例如有的教师将 CuSO45H2O 硫酸铜的分解误解成是物理 变化。因此，在细读教材，梳理知识线索时，也要推敲一些把拿不准的问题。 第二，把握知识点、重点、难点。知识点是教学内容的基本点。通常可以根据课标、教材和试题 来确定知识点。重点是在认识中起主导作用的学生必需掌握的知识。通常有：教材中的基本概念、 原理、方法和技能；学生自发的不科学的概念的纠正，如认为是石蕊试液使酸变红，把无色说成白 色等；起重要作用的观察、实验、联系等，如燃烧条件中的白磷燃烧的实验及现象，饱和溶液与溶 解度等其他相关概念的联系。难点是学生难以接受和掌握的知识与技能以及概念联系多的习题。通常 包括：缺少基础的知识，如元素符号，化合价；过于抽象的知识，如原子和分子；易混淆的知 识，如电磁感应中的左手定则和右手定则的适用范围和判定；环境因素，主要是指不同班级的不同 14 知识基础水平不同。 （3）设计“过程和方法” 新课程提出“过程和方法”维度的课程目标之目的，在于转变学生的学习方式、发展学生的学习 能力特别是探究式问题的解决能力6。以思维能力为核心的科学学习能力是一种综合性的能力，在初 中阶段，应优先发展学说的观察能力、 实验能力、科学思维能力、学习策略和问题提出与解决的能力。 例如，化学计算和组装制取CO2的装置，虽都是程序性的知识，但前者是智慧技能，在熟悉相关 概念和原理的基础上，通过变式练习科学方法科学思维方法、运算技巧来进行处理，发展的是问 题解决中的一种能力。而后者主要是动作技能，是实验操作组装顺序和整套装置的表象基础上的反 复练习，发展的是刺激反应组合熟练的程度。 3.2 教学目标的陈述技术 3.2.1 传统教学目标的缺陷 传统的教学目标陈述表达不明确， 由于教学理论的缺乏或不能将教学原理运用于教学实际， 设计 时只写学期总目标或单元目标，没有具体的课堂教学目标。如认知目标表述为理解化学基本理论、掌 握化学物质的性质与制备原理，只要是化学课堂教学，任何一节都适用。 传统的教学目标用语过于笼统、含糊，时常使用抽象模糊地非行为动词，如“了解”、 “理解” 、 “培养” 、 “掌握”等，而不用“解释” 、 “说出” 、 “叙述” 、 “分析”等学生的具体行为动词来设定。以 这些词语引导的教学目标，在教学之后无法测量是否达到的预期的目标，如果改用行为动词表述学生 的具体行为来陈述教学目标即可改变这种不利的状况。 传统教学中将教学目标束之高阁，甚至脱离目标。 有的教师设置的教学目标只是流于形式， 貌似 教学目标订的很全，但在具体授课中教学随意性大，并没有或未完全付诸实践，结果课堂教学没有完 成教学目标或只达到了某一方面的目标。 传统教学目标陈述的主体不是学生或学习结果， 而是教师或所讲授的内容。 如关于三维课程目标 中的第二和第三维目标的陈述， “培养学生动手能力和观察能力及综合运用知识的能力” 、 “创设民主、 和谐的学习气氛，使学生积极主动参与教学过程” 等，这些语句中的主语都是教师而不是学生。 所以， 在设计时应以学生为出发点，并且还要考虑层次性，使优秀生能吃饱，中等生能跟上，学困生蹦一蹦 跟的上。这是新课程理念与原先课程标准的不同之处，它体现了两种不同的教学理念。 传统教学目标的设计缺乏个性。在设计教学目标时，有的教学总是沿用一些程式化的语句。 缺少 个性与创造力，因而教学目标显得千篇一律，缺乏生气和活力7。 3.2.2 三维课程目标的表述方法 知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，即课时教学目标，可以分解为认知性目标、技能 15 性目标和体验性目标，前两者侧重于学习结果，而后者侧重于过程。 新时期制定教学目标的原则是依据行为主义心理学的思想，在马杰（ F.R.Mager）提出行为目标三 要素（1962）的基础上形成的教学目标四要素： （1）行为主体：即学习者。规范的学习目标中教学对象应表述为“学生能够” ，而不是“使学生” 或“教给学生” 。 （2）行为动词：用于描述学生所形成学习结果的具体行为。要求必须是可测量、可评价、可操作、 具体而明确。过去常用“了解” 、 “理解” 、 “掌握”等较为含混的动词。按照新标准，应采用较为明确 的行为动词，如“说出” 、 “识别” 、 “解释” 、 “比较” 、 “给下定义”等。 （3）行为条件：是影响学生产生学习结果的特定的限制条件或学习行为发生地情境，为评价提供参 照的依据。例如： “能根据元素的原子序数（118） ，确定元素在周期表中的位置” 、 “在 10 分钟内， 能完成 5 道简单的力学计算题等” 。 （4）表现程度：又称表现水平或标准。是对学习结果的要求水平或标准，用于评价学习表现程度。 例如： “溶质、溶液、溶剂、饱和溶液的溶解度、饱和溶液的溶质质量分数这 5 种量之间的关系，学 生最少能写出 3 种” 。 规范的教学目标叙写可表达为：行为条件+行为主体+行为动词+表现程度 例一：1.全体学生能够正确画出实验室制取氢气的装置图 2.在学习过大气层的有关知识后，学生能够举出三个以上大气层的作用 例二： “课题 1 空气”的教学目标设计(人教版 9 年级化学上册) 知识与技能 （1）说出空气的主要成分，知道空气是混合物。 （2）认识空气对人类生活得重要作用，并能举例说明。 （3）通过动手实验，初步学习基本的化学实验操作技能。 过程与方法 （1）通过实验探究空气中氧气的体积分数，体验科学探究的基本过程，尝试根据实验现象提出 有意义的问题。 （2）感受对实验现象进行分析、判断、推理，进而得出结论的过程。 情感态度与价值观 （1）通过对空气组成的学习，转变原有的关于空气的认识。 （2）通过实验探究空气中氧气的体积分数和科学家们探求空气奥秘的科学史，增进学习化学的 兴趣，体会勤于思考，严谨求实和勇于实践的科学精神。 16 （3）认识到实验在科学探究中的重要作用。 （4）从化学角度认识和理解人与空气的关系，意识到空气是人类生存的宝贵资源，应该珍视。 例三：下表中左边是用行为动词陈述的目标，如“简述”、 “举例说明” 、 “创作” 、 “用” 、 “选择” 分别暗含的学习结果类型是言语信息、运用规则、认知策略、执行动作技能和态度。由此可见，陈述 得体的教学目标实际上已经说明了学习结果分类。 教学目标中的学习任务举例及其代表的学习类型 学习任务举例 1.简述灭火器的主要种类及用途 2.举例说明在有关气温和海拔高度关系的规则 3.创作一篇论述废旧电池处理的文章 4.用电笔区分零线和火线 5.选择兴趣实验作为课余活动 学习类型说明 言语信息：交流经过组织的知识， 使其意义无误 智慧技能：将规则应用于一个或多个例子 认知策略：创造一种处理问题的新方法 动作技能：执行一项连贯的动作 态度：个人对一类事件的选择行动方向 3.3 教学策略选择与教学过程设计 策略二字带有计谋、方略的含义。策略发源于军事上的谋略思想，谋略涉及全局时成为战略，涉 及局部时成为策略。教学策略是在一定教学理念指导下和在一定教学实践经验的基础上，位有效达到 教学目标而对教学活动的顺序安排、教学方法的选择、学习方式的确定等采用的所有具体问题的解决 行为方式9。 举例来说，初中科学中的教学策略是基于“如何教好”这样一个前提而展开构思的，往往由教师 本人根据各种教学因素的综合认识和本人所长而设计。 “教无定法”同样适用不同教师对同一课题和 相近水平的学生可能形成明显不同的教学策略，有时同一教师选用不同策略去完成某种教学任务也能 获得相同效果。 要对科学教学策略进行设计，首要的就是对纷繁的内容进行分类，即教学的过程分析。 3.3.1 陈述性知识教学设计研究 陈述性知识是指个人具有有意识的提取线索而能直接陈述的知识10，是用来描述世界，回答“世 界时什么”问题的知识。它一般是可以用语言来叙述的。 根据加涅的观点和现代认知心理学的研究，陈述性知识的类型可分为11： （1）符号：是物体或一类事物的名称，起到简洁地表示陈述性知识的作用。自然科学的知识常用符 号来表示。包括符号与其表示的概念命题之间建立联系，例如学生已掌握“浮力”的概念，现在要学 习浮力的符号表示 F，即奥苏伯尔的符号表征学习；另一种是学习符号本身，如无水硫酸铜的化学式 17 是 CuSO4，学生除了要知道无水硫酸铜可以用CuSO4表示外，还要学习它本身的字母组成顺序。 （2）事实：是两个或多个客体或事件之间关系的言语陈述。包括具体的和抽象概括的。 （3）整体知识：它是由相互联系的事实构成的知识体系。如描述力的三要素：大小、方向、作用点， 这里涉及三个事实之间的联系，即有组织的知识。 陈述性知识学习的关键在于建立新知识与原有知识之间的联系和新知识内部之间的联系，促进陈 述性知识学习的具体教学措施有： 复述策略：是对学习材料进行维持性的语言重复或在选择性基础上的保留重复。其目的是维持注 意、保持信息以利于信息进入长时记忆中。它是加强记忆的常用手段，但也要讲究方法。例如死记硬 背也是一种复述，效果却不好。因此在复述时，应让学生在记忆力集中和理解的基础上进行。常用的 方法有：用自己的话复述，如概念或定理等，要求学生不要照书念，而是尝试着自己表达；及时 复习和试图回忆，根据艾宾浩斯遗忘规律，分散的短时多次复习，比长时间之后，用较长的时间集中 复习一次的效果好；过度学习，即在刚刚记住的基础上进一步的学习，将会使记忆更牢固。 精加工策略：在教学中，有意识的让学生将新知识与头脑中的原有知识联系起来理解意义或人为 地进行联想增强记忆的教学策略。常用的方法有：歌诀或韵语法，科学学习中的符号表征和实时性 知识种类繁多，内容复杂。例如，用试管加热液体的顺口溜：持夹、倾斜、三分一，避人、外焰、上 下移；在学习氧气的实验室制取方法时，将实验步骤用顺口溜“茶庄定点收利息”让学生记忆，同时 说明茶和查谐音，指检查装置的气密性，庄和装谐音指装入药品，定是指固定装置，点指点燃酒精灯 加热，收是指收集气体，利和移谐音，指移出导气管，息和熄谐音指熄灭酒精灯；形象联想法，就 是将所要记住的材料与已知某种形象建立联系的编码方法。元素符号抽象、难记，例如氧的元素符号 是O，可以把“氧”谐音“阳” ，太阳的形状就是个圆；对比联想法，以比较几个对象的异同为基础 来加深理解、辨析。比如记忆大气层中各个分层的具体特点来加以区别。 组织策略：是在教学中有意识地引导学生将分散孤立的知识集合成整体形成有条理、有层次的认 知结构。 组织就是按照知识的关联性进行编码加工， 它可以促进对事实的贮存和提取。 常用的方法有： 组块法，就是把集中有着某种关联的信息加工合并为一个整体，例如燃烧的条件示意图就是一个形 象组块，就像三角形的三条边，燃烧的三个条件必须同时具备，缺一不可；概括法，即提炼记忆内 容，突出纲目择取要义以启发对整块内容回忆，利用小标题等重点词汇归纳概括学习内容。如在学习 热机的四个冲程后，将热机的工作特点用“42211”加以组织，即“四个冲程，活塞往复移动两次， 飞轮转动两周，对外做功一次,为一个工作循环” 3.3.2 概念教学设计研究 以加涅为代表认为概念是运用一类事物的关键特征识别事物或对其进行分类，属于程序性知识或 18 智慧技能，学生要能用概念的关键特征做事才表明已掌握。概念的经典心理表征是其所有的例证都具 有共同的基本特征，即定义性特征12。如“只用鳃呼吸的脊椎动物都”就是“鱼类”这一概念的基本 特征。 概念分为两类：具体概念，即可以通过我们的感觉器官（如眼、耳、口、鼻、舌等）耳获得，一 般不需下定义，如“水” 、 “树”等。定义性概念，要通过明确的定义才能揭示其实质， 如物理中的“速 度”概念，人们无法观察，只能通过下定义“速度=距离/时间”来揭示其本质属性。 简而言之， 概念的学习是掌握同类事物本质特征的学习。 它包括两个阶段： 一是获得其本质特征， 二是通过变式练习形成运用概念识别事物和分类的能力。具体包括： （1）概念形成：是在观察分析和概括若干概念例证获得其本质特征。具体内容有：运用生动的直 观形象，呈现实例；例如，做碘晶体的受热实验，从碘不经熔化即成紫色蒸汽的事实，学生极易把握 “升华”概念的本质特征；界定概念的关键特征和无关因素，例如在动物的分类教学中，教师在呈 现几个正例后，学生在辨别的基础上，会将“能飞” 、 “长羽毛”作为鸟类的共同特征，排除其他一些 非关键特点；适合于学生实际的表述定义，清晰地扩展概念外延，通常用反映特征信息的关键词来 加以限制。如溶解度概念定义中的 “一定温度” 、 “100 克溶剂” 、 “饱和状态” ；逐步深化和发展概念， 将已学概念作为新学概念的“参照系”进行比较分析，理清相似概念之间的异同和内在联系。 （2）概念同化：主要是定义性概念的习得方式，学生在掌握并融会贯通后将概念组成整体结构，便 于记忆和运用。 （3）变式练习：是指概念正例变化后学生是否还能把握其关键特征进行判断，如检测“鱼类”这一 概念时，可以向学生呈现鲸鱼，如果学生判断正确则是一种变式练习，但若判断错误，说明对概念未 掌握，还需进一步加以改进。 根据概念的形成条件，要促进概念的学习，教师所要采取的教学措施有： 选择并设计好概念的例证：除了一定得数量外，要注意突出例证的关键特征，各个例子要有所变 化，同时选用具有概念的许多无关特征但容易使人混淆的反例进行对比。 指导学生习得概念的本质特征：对于较难理解的定义性概念，要注意将其与学生已