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基于核心概念的大單元教學范文1
關鍵詞:小學科學;理性思維;動手實驗
一、依托新課標理念和標準,整體把握本單元的核心概念和分解概念
一提到“教學”,我們首先會想到教學內容、學生、課程標準三個密不可分的方面。其中“課程標準”是重中之重,它是我們教師進行教學的準繩,任何時候都不能偏離它。正基于此,我們在教學時必須依照課標,必須把握和厘清每個單元的核心概念和分解概念以及它們之間的聯系,從而確定好教學重難點,幫助學生建構正確的科學概念。例如,在《我們的地球》單元中,通過課標“內容標準”的具體要求,我確定了本單元的核心概念是:地球以及圍繞地球形成的獨特圈層構造,包括大氣圈、生物圈、水圈和巖石圈,提供了人類和其他生物賴以生存的自然環境;人類活動必須注意保護自然環境。本單元的分解概念是:地球是一個球體;地球的外殼是一層固體的硬殼,稱為地殼;地殼至今還在緩慢地運動;在緩慢運動的地殼中,能量積累到一定程度時,會發生地震、火山爆發。這樣在科學概念建構的教學中,教師會從整體把握好單元的訓練重點和難點,有的放矢地實施“基于概念建構的教學設計”,就不會偏離既定的目標和大方向。
二、關注學生的前概念,幫助學生建立起已有概念與科學概念之間的聯系
所謂前概念就是學生根據自己的經驗觀察和理解對某一科學概念的認識。由于學生的前概念沒有機會表露或隱藏起來往往會導致教學有效性降低。因此,學生在建構新的科學概念之前,教師就必須了解學生的已有概念,看一看它們已經形成了哪些與科學概念相悖或不盡一致的觀念,為促進學生形成正確的科學概念牽線搭橋,建立起新舊概念之間的聯系,為學生的后續學習和發展打下良好的基礎。例如,在本單元第一課《地球的形狀》的教學中,學生對地球形狀的認識只局限于“地球是圓的”的錯誤認識。這也恰恰就是學生的已有概念(前概念),因為學生的學習和認識只關注到地球是一個平面圖形,作為成年人也或多或少存在這樣的認識誤區,所以我根據學生已有的這個錯誤概念,運用了一個直觀實物教具―――地球儀,就架起了學生形成正確科學概念―――地球是球體的橋梁,教學實效性顯而易見。
三、設計有結構的活動,承載本單元的科學概念
學生科學概念的建構是借助科學探究活動來實現的,因此科學探究活動更需要“科學概念”這一目標的指引。所以要想使科學探究更有效,我們就必須把握好從“有結構的材料”到“有結構的活動”轉變,設計好富有意義和結構的活動,讓這些“有意義的活動”承載著更有說服力的“科學概念”。曾寶俊老師認為:材料意味著教師的指導性思維。但我認為,教師更應該把這些有結構的材料進行合理的安排和重組,形成一個個有結構的活動整體,簡約又可控,層次分明,又具有一定的邏輯性,這樣的活動就會成為學生探究科學概念的載體,學生的科學概念建構就會水到渠成。例如,在本單元第五課《地表的變遷》的教學中,為了讓學生更好地感受到地球表面外部的變化力量―――風化作用,形成風化作用的科學概念,本課涉及的“加熱小石塊和水流的搬沙作用”兩個實驗分組活動就十分重要和有意義。在做“加熱小石塊”的實驗中,我給學生選擇了學校附近山上采集來的頁巖,而且這些“頁巖”又自然留有層狀感,所以這種有結構的巖石在加熱和冷卻的過程中,實驗效果十分明顯。這種結構的石頭(頁巖)自然而然就成為一種有結構活動的重要組成部分,承載著學生建構“風化”這一科學概念的豐富內涵。
四、激發學生的理性思維,提升學生的抽象概括能力
基于核心概念的大單元教學范文2
我國學者趙金祈認為“概念是可以說成觀念的”[6],但是科學領域中概念的形成路徑與日常生活中觀念的形成方法是大不相同的。在科學上,概念的形成需要在大量事實和現象的基礎上經過縝密的思考和嚴謹的邏輯推理,找到現象之間的模式和聯系,并將零散的事實組合成相互關聯的整體,形成有意義的邏輯結構,即概念。因此,只有在符合邏輯推理下納入個人概念體系中的那些觀念才能與我們所說的科學領域的概念相提并論。[7]美國課程專家訶德(Hurd)曾指出,科學課程是由概念和原理組合而成的,它們構成了學科的主干結構,應該能夠代表現代科學的圖景,它們被稱為核心概念(key concept or represent-ative ideas)。[8]德意(Day)認為,核心概念居于某個知識領域的中心,具有持久性和廣闊的解釋空間。[9]費德恩認為,核心概念是學生在忘記具體知識內容后仍然能繼續使用的知識,他主張應該將核心概念清晰地呈現給學生。[9]艾里克森(H.Lynn Erickon)認為,“提高學業標準不是要求掌握更多的事實性知識,而是要求提升思維能力。因此,選取教學內容時應該圍繞核心概念來進行”。[5]并指出,核心概念是具有超越課堂之外的持久價值和遷移應用價值的概念性知識、原理或方法,它們是居于學科中心的。教學的中心應該從記憶事實轉移到深層理解核心概念和學科的知識結構,進而促進學生思維的發展。北京教育學院科學教育團隊提出,核心概念是構成學科骨架的,具有遷移應用價值的概念。核心概念不同于一般的科學概念,它可以統攝一般的概念,可以揭示學科知識的本質和學科知識之間的聯系,具有統整學科知識的功能。核心概念的兩個特點為:(1)普適性,它具有廣泛的解釋力,能統攝眾多的學科知識;(2)遷移性,它可以應用于新的情境,解決相關領域的新問題。美國《K-12科學教育框架:實踐、交叉概念和核心概念》(A Framework for K-12Science Edu-cation:Practices,Crosscutting Concepts,and CoreIdeas)列出了選擇核心概念的四個標準:(1)代表了當代科學或者某一學科的主要觀點;(2)具有強大的解釋力,能夠用于解釋學生在當下或畢業以后實際生活中遇到的問題,也可用于解釋和理解不斷變化著的世界;(3)為理解和研究更為高級的概念和解決新情境下的新問題提供有力的工具;(4)在各個年級都可以進行不同程度的教與學,理解的深度和復雜程度隨著年級的增長而逐級進階。[12]
二、核心概念的教學價值
提升學生的科學素養是科學教育各個學科的共同目標,而核心概念能夠反映學科本質,它可以揭示一般概念之間的關系,具有統攝學科知識的功能。對核心概念的理解程度反映了一個人的科學素養。因此,在科學教學活動中要重視學生對核心概念的深入理解。[11]核心概念的教學價值體現在以下幾個方面。(一)有利于學生掌握學科的基本知識結構布魯納認為,人類的知識增長迅速,任何一門學科的教學內容都不可能容納所有知識,這就要求學校在有限的學習時間內,使學生掌握對今后的人生更有價值的知識。他強調,不論我們教什么學科,務必使學生掌握學科的基本知識結構,因為掌握了學科的基本知識結構,任何與該學科有關聯的知識都可以不斷地被納入這個結構體系中,學生就可以獨立獲得更多的知識。這一點在“知識爆炸”的時代尤為重要。由于核心概念是構成學科骨架的概念,居于學科知識結構的中心,所以深入理解核心概念有助于學生更好地掌握學科的知識結構。費德恩(Feden)曾用一個雨傘的例子對科學主題、核心概念統攝下的學科知識結構進行了形象的說明,即傘柄代表科學主題,傘桿代表的是學科事實,而覆蓋了所有信息的張開的傘面則代表核心概念。[8]這提示科學教學重要的不是教給學生眾多的事實,而應該是讓學生深刻理解核心概念。聚焦核心概念的科學教學能提高學生對科學信息的識別與判斷能力,這樣在完成在校的學業后,他們仍然能夠繼續學習科學,成為科學知識的使用者甚至創造者。(二)有利于提高學生元認知能力學習的目的不是記憶多少具體的知識和技能,而是學會如何學習,即掌握元認知的學習能力。在教學中幫助學生自主建構由核心概念構成的知識體系,便于學生將新舊知識有機地聯系起來,并不斷將新知納入這個體系中。由于這個建構過程由學生獨立完成,形成屬于自己的結構體系,所以學生能夠自由提取和靈活應用。在建構這個體系的過程中學生要以大量的事實為工具進行分析、綜合、推理,形成核心概念,不僅發展了思維能力,而且能夠形成可以達到學習結果的自我學習方法,掌握了這樣的學習方法,就會成為有智慧的人。(三)有利于學生進行綜合思維核心概念的建構過程需要按照知識的內在邏輯和規律性,將零散的知識系統化、條理化,整合成條理清晰、脈絡分明、相互之間有機聯系的體系。這樣一個具有邏輯內聚力的體系在建構過程中需要進行綜合思維的整體把握。(四)有利于學生實現學習遷移核心概念是反映學科本質、具有解釋力和統攝性的概念,處于學科知識結構的“上位”,可以廣泛地應用在不同的學習情境中,從而能有效地實現學習的遷移。
三、核心概念的教學設計程序
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東勝區鐵路學校孫慧
每一次走近吳老師總是讓我收獲很多,很多的課吳老師不是第一次講,但是每一次的課堂似乎一樣,似乎又不一樣。我總是在一次次聽課之后一次次反思自己,一次次行動,一次次成長,一次次更加接近數學!
數學是一門學科,我覺得也是一門科學。是一門貼近生活、從生活中來,又回到生活中的科學!記得《義務教育數學課程標準(2017年版)》中說:“數學是人類文化的重要組成部分?!甭膹囊淮未蔚膶W習中越來越覺得這句話的高度!基于這樣的文化,這次的大單元思想更是讓我豁然開朗。數學學習要基于學情發展,深研教學內容,融入教學文化,重建單元“承重墻”,把教學的終極目標定在學生數學素養的提升上,打通知識之間的“隔斷墻”。
吳老師的大單元思想,告訴我們教學可以整合單元,一個單元一個單元的上。抓單元的核心、抓單元的本質、抓單元的概念,只有教師徹底通了,孩子們才能有所長。圖形與幾何這塊內容里要培養學生的空間觀念和度量意識。在教學平行四邊形面積的時候,不一定教學時就要讓學生去轉化,而是往回退,越退越低級,退回到清楚的地方,簡單而不失深刻。退回到最基礎的知識上——面積單位。而小方格就是面積的度量單位。平行四邊形也好、三角形也好,它們都不那么規矩、不整頓。這個時候自然而然激發學生想到轉化,轉化到最基礎的長方形上,轉化后還是數格子,也就是數面積單位。吳老師給一個素面朝天的平行四邊形讓孩子們研究,這樣的課堂更注重知識的生長點、更注重培養學生的思維、質疑能力,更能幫孩子們打通隔斷墻,而長方形的面積則是這個單元的承重墻!
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關鍵詞:課程建設 課程標準 教學轉變
一、由基于教材的教學邁向基于課程標準教學的現實意義
當前,部分任課教師在進行教學設計和授課時,大都根據教材和輔助資料,對課程標準束之高閣,有的教師甚至沒有閱讀過課程標準,有的即使參照了課程標準,也只是把課程標準一成不變的照搬到教案講稿中去,很少對教學進行思考:“學生需要學到哪些知識?我怎么樣知道他們獲得了哪些知識?我要把學生引向哪里?”。這樣的僅僅基于“本本”的教學,導致一些教師的課堂教學基本成了對教材的復述,教學具有太多的片面性,不符合現代教育觀點,不能完成課程標準規定的任務,達不到人才培養的目標。
課程標準是多年來專家教授依據教學的目標定位與人才培養方案,以學生的綜合素養的培養與提高而確立的教學內容與考核標準,是高層次的教學和學習目標,是課程教學的頂層設計,它規定了的課程性質、目標、內容和框架,是教材今后改編的依據,提供了指導性的教學原則和評價建議,是實施教學的“靈魂”,如果教學僅僅立足于“本本”教學而無法對“本本”進行超越按照課程標準實施教學,必然無法實現課程標準規定的對教學的教學目標和學生的學習目標,給學生帶來的負面影響是顯而易見的。
由此可見,構建科學、合理、統一、有效地課程標準,并且在教學時按課程標的要求越教材實施教學,是教育課程改革的一個重要切入口,這也是筆者為什么倡導的由“本本”教學必須邁向“標準”教學的重要原因。
二、如何在分析課程標準的基礎上,基于課程標準實施教學
作為課程的實施者,怎樣才能把課程標準中的內容標準變成課時中的教學和學習目標,正是我們教師需要解決的問題。筆者認為:首先,必需建立在認真分析、分解課程標準的基礎上。教師在認真分析課程標準后,將概括、抽象的預期總目標分解為單元、課時目標,使之成為清晰地、可檢測的學習結果?!翱蓹z測的學習結果”,就是指學生在教師的指導下完成學習任務后應達到的質量標準,對教學活動設計起著指導作用,并為教學評價提供依據。其構成元素主要包括:學習主體(學生)、學習內容、行為表現、學習環境、表現程度等。
下面,筆者就以《財務》課程標準中的:“描述經費分類的方法,熟悉經費科目”為例,簡單介紹筆者對課程標準中這段話的分析、分解并轉化為課堂授課的過程。
(一)分析課程標準的基本過程
1.找到核心概念和行為動詞
要準確理解課程標準,首先必須分析課程標準的表述文字,任何課程標準內容都體現課程的知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀這些核心概念。分析課程標準的文字表述就要從這段話中找出核心概念,并找出行為動詞,予以分類。
“描述經費分類的方法,熟悉經費科目”從句型結構來看,這里有兩個核心概念詞,“經費的分類方法”和“經費科目”,并且,課程標準里對這兩個核心概念詞的要求程度是不一樣的,也就是行為動詞,“經費的分類方法”的要求程度是“描述”,也就是“了解性學習目標”;而對“經費科目”的要求是“熟悉”,是屬于“認知性學習目標”。
2.剖析和擴展核心概念
分析課程標準會受到教師能力和經驗、課程標準和學習目標等因素的影響,整個分析的歷程反映了教師的個人意圖,具有多樣性。例如“經費分類的方法”可以分解出下列問題:“什么是經費?學生對經費是否有感性認識?經費分類的方法有哪些?目前基層單位的經費是按照那一種方法分類的?”等概念。
由剖析和擴展核心概念的過程,筆者也認識到教研室堅持集體備課的重要性,授課教師因為授課經驗、個人能力等原因,導致對課程標準分析的不透徹,由經驗豐富的專家教授指導集體備課,可以有效地彌補教師在此方面的不足。
3.剖析和擴展行為動詞
要將課程標準中的行為動詞予以剖析和擴展,教師可以在熟悉課程標準的基礎上根據詞匯意義展開。例如上例中的第二句話—“熟悉連隊經費科目”,“熟悉”是建立在“認知”的基礎上的,屬于認知的范疇,按照課程標準的要求,“認識”是在主體發現客體對主體有所作用和影響后,感知組織在思維組織產生認識意識的指揮下,有目的、有計劃的主動收集目標客體的屬性和規定知識,探索通過主體行為解決主體遇到的矛盾和問題的意向、方法、路線和方案的行為。這樣的“認識”對于教師是很抽象的概念,是很難進行具體評價的,因此,可以將“認知”(或“熟悉”)程度擴展為能說出、能寫出、能識別、能表示出、能解釋、能總結等更具體的、可操作的行為。
4.確定學習目標
對課程標準的核心概念和關鍵詞分析擴展后,會出現很多陌生概念,教學時間有限,如何在有限的時間內抓住重點,引導學生學習,有賴于教師對課程標準的把握以及教師自身教學經驗和專業判斷,教師應依據個人經驗和專業素養,將擴展的概念聚焦到最適合學生學習并能適合自身教學的重要概念上,然后再將這些概念進行重點組合。
(二)分析課程標準應注意的事項
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關鍵詞:學生認知邏輯;學科知識邏輯;物質的量;架構教學
文章編號:1005C6629(2017)1C0044C04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
1 問題提出
在教學實踐中發現,有些概念或知識在新課教學時學生測評反饋比較理想,但一段時間后再檢測時學生卻淡忘得所剩無幾,教師無奈只好再復習一遍。為什么學生對教學內容(特別是概念抽象、知識難度較高的內容)容易遺忘?教學中如何進行改進?筆者研究認為,學習遺忘率高的根本原因是學生對所學概念與知識間的邏輯關系認識不清晰,進而無法組織構建有序的知識與概念系統,導致學習內容沒有被學生真正消化、吸收和內化。隨著新知識的學習和時間的推移,前面所學的內容很容易被覆蓋或遺忘。
心理學研究證明,建立知識的邏輯聯系能加深學生對知識的理解,更有利于知識的記憶與提取[1];已有研究證實,基于教學系統生成的知識邏輯、教學邏輯、學習邏輯和認知邏輯可以促成教學雙方的共振、共享和共贏,從而實現教學的有序化和有效化[2]。因此,從教學改進與優化的角度出發,教學中要在分析學生認知邏輯的基礎上,構建符合學生認知特點和邏輯順序的學科知識邏輯體系,幫助學生實現對教學內容的理解、鞏固與內化,達到學生認知邏輯與學科知識邏輯的統一。下面就以學生普遍感到學習困難的“物質的量”單元教學為例進行說明。
2 教學分析
2.1 學生認知邏輯的分析
在學習“物質的量”單元之前,學生已有基礎物理學知識和日常的生活經驗,對宏觀物質的數量、質量、性質及變化等十分熟悉,也對描述宏觀物質的一些物理量,如物質的質量、體積、長度等有深刻的認識。而對于微觀粒子(簡稱“微?!?,如分子、原子、離子等)而言,由于無法直接體驗或感知,學生對微粒本身的大小、質量、個數及微粒反應等的認識相對模糊。如無法準確認識微粒質量的“小”,也無法感知一定質量物體中所含微粒個數的“多”,更難想象并建立宏觀物質質量與微觀微粒個數之間存在的某種定量關系。因此,教學中一方面要從學生的認知邏輯順序出發,做好“從宏觀到微觀、從定性到定量、從一般到特殊、從簡單到復雜”的認知過渡與遞進;另一方面,要從學生微觀思維模式的構建出發,采用類比、推理等方法引導學生把微粒與宏觀物質結合起來,實現從宏觀向微觀的認知轉化,構建具有微粒、微粒數、微粒質量、微粒集合體、微粒反應等概念的微觀認知體系,使微粒模型化、抽象概念顯性化、知識內容邏輯化,幫助學生深化理解、強化記憶。
2.2 教學內容邏輯分析
“物質的量”是聯系宏觀量和微觀量的橋梁與紐帶,也是中學化學中十分重要的核心物理量?!拔镔|的量”單元貫穿高中化學定量計算的始K,涉及物質的量、摩爾、物質質量、氣體體積、溶液體積、微粒個數、阿伏伽德羅常數、摩爾質量、摩爾體積、物質的量濃度等諸多概念。從概念的屬性看,“物質質量、氣體體積、溶液體積”是宏觀量,“微粒個數”是微觀量,“阿伏伽德羅常數、摩爾質量、摩爾體積”等是通過“單位物質的量”引入的定義量(“物質的量濃度”是以單位體積引入)。因此,通過“物質的量(單位摩爾)”就自然引出以上的定義量,從而達到聯系宏觀量與微觀量的目的。梳理以上概念的分類,進一步明晰各概念的內涵及相互的邏輯關系。從知識內容的發展看,教學的起點和核心是“物質的量”,講清“物質的量”的來龍去脈是教學取得成功和突破的關鍵;教學的主線也是“物質的量”,圍繞“物質的量”進而引入并定義單位物質的量物質所含的微粒個數、質量和氣體體積,溶液物質的量濃度等,建立相互的定量關系,從而最終解決有關“物質的量”的計算及應用。因此,單元內容邏輯關系清晰、重點突出,教學中可根據學生認知邏輯順序和知識發展邏輯順序設置系列問題,以問題引領教學,層層推進,具體歸納如表1所示。
2.3 問題與困難分析
在學習“物質的量”單元之前,學生已有的前概念“物質的質量、物質的數量”對學生學習理解“物質的量”概念帶來明顯干擾和負遷移。“物質的量”是一個什么量?學生常常會把“物質的量”理解成物質的數量或物質的質量,進而把物質的量理解成一個數值;把物質的量的單位“摩爾”等同于阿伏伽德羅常數,進而很難理解“物質的量”與物質的數量與質量的具體關系;另一方面,從“物質的量”這一物理量的表述來看,也常常會給學生帶來困惑。從字面“量”的意思,學生很容易錯誤理解成數量或質量;學生不能理解有了質量和數量以后為什么還要引入“物質的量”?化學中為何要引入這樣一個物理量?沒有“物質的量”行不行?若不把這些物理量關系與問題梳理清楚,學生對“物質的量”的理解就不會長久,輕則概念之間時常相互干擾,重則概念不清、思維混亂。
3 學科知識的邏輯架構教學
在“物質的量”單元復習教學之前(新課教學三周以后),筆者做了一個課前問題測試。第一個問題為“物質的量”是什么?接近一半學生的回答是摩爾。緊接著再問第二個問題“摩爾是什么?”多數學生支支吾吾,很難說清楚,近1/4學生說摩爾就是阿伏伽德羅常數。由此可以看出,學生常常把“物質的量”這個物理量等同于“物質的量”的單位“摩爾”;在糾正后又把“物質的量”的單位與單位物質的量所含的具體微粒個數混為一談。說到底,學生對物質的量的作用、為什么引入物質的量、物質的量的含義、阿伏伽德羅常數等不清楚。因此,教學中對該內容的知識與概念的邏輯關系的構建和梳理顯得相當重要。
學科知識邏輯結構的本質屬性是“邏輯性”。在知識構建過程中,要指導學生先對單元知識進行整理歸納,按照自身認知邏輯順序和知識邏輯發展順序整理分類單元主干知識、知識的衍生(上下位)、平行或包含關系等,教學中始終圍繞“物質的量”這一核心線索,從“化學中為什么要引入物質的量?微粒集合體NA、物質的量是什么?單位物質的量的微粒個數和物質質量分別是多少?物質的量與如阿伏伽德羅常數、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度等其他相關物理量的關系是什么?如何用數學關系式進行表征?”等問題逐一展開。
3.1 為什么要引入物質的量
從生產實踐來看,物質的質量是宏觀的、可控的,但具體到微觀的化學反應而言,微粒間的反應實質是微粒之間按一定個數比進行的。如何把宏觀質量和微粒個數聯系起來?這里就需要一座橋梁――物質的量。因此,物質的量的引入就是要解決物質質量與微粒個數間的換算。這里自然產生兩個問題:一是就某一物質而言,質量與微粒個數成正比關系,但比例常數是什么?二是對不同物質而言,物質之間的質量關系與物質所含的微粒個數關系如何換算?由此“物質的量”這一物理量應運而生。
3.2 為什么要引入微粒數集合體(NA)
為了找到微粒個數與物質質量的關系,必須要考慮單個微粒的質量。但事實上,單個微粒很小,其質量無法直接稱量。科學上如何得到微粒的質量呢?這里就是需要先稱一定質量的宏觀物體,再進行微粒個數的測定。科學家選擇測定了12g 12C所含原子的微粒個數,結果約為6.02×1023,這樣的一個微粒數集合體作為單位物質的量所含微粒個數的計量單位――阿伏伽德羅常數(NA)。為什么要引入微粒集合體NA呢?教學中通過列舉這樣一個事例供學生思考和討論:某公交公司每天可收入幾大麻袋的一元硬幣,我們如何盡快求得硬幣的個數(多少錢)?開始,學生回答以1個硬幣為單位質量再稱量硬幣總質量得到。經討論,考慮誤差后,他們發現用10個硬幣作為單位質量將更準確。這時教師繼續追問,如果是一分的硬幣呢?學生們不約而同地回答用100個,1000個,……。此時,若以100個硬幣作為一個單位質量集合體,再把硬幣總質量除以單位質量集合體得到硬幣數量。對于肉眼看不見的微粒而言,要選擇的集合體所包含的微粒個數多還是少?學生不難得到“多”的概念,從而進一步感受到科學上引入阿伏伽德羅常數這個微粒數集合體的目的、意義和價值。
3.3 物質的量是什么?單位物質的量的微粒個數和物質質量分e是多少
物質的量是國際單位制中七大基本物理量之一,單位是摩爾。它是聯系物質的質量與微粒數量的橋梁,故名“物質的量”。從微觀上看,科學規定含阿伏伽德羅常數個(NA)微粒的物質為1mol,即單位物質的量。在理解的基礎上,學生對物質的量、摩爾和阿伏伽德羅常數三者用連線的方式進行辨析(如圖1);從宏觀上看,單位物質的量的物質質量是否相同呢?科學進行測定發現,單位物質的量的不同物質其質量卻不一定相同,但數值上與該物質的式量相當,這就是不同物質的摩爾質量。通過對這些概念的分析與討論,并在教師的引導下構建了相關概念間的邏輯關系,結構如圖2所示。
3.4 不同物理量之間有何聯系,如何進行相互關系的數學表征
在以上的架構教學完成后,學生普遍感到“物質的量”單元中概念和公式雖多,但實際并不復雜,關鍵要厘清概念的來龍去脈及其相互關系。
4 教學效果
以2016級學生為例,筆者分別采用傳統的歸納教學(對照班)與邏輯架構教學(實驗班)對“物質的量”單元進行復習與檢測,并對測試結果進行了分類統計,具體如表2所示。
從表2數據不難看出,邏輯架構教學的效果明顯優于較傳統的復習歸納教學,特別在物質的量的基本概念與綜合計算方面表現尤為突出。這也充分說明,邏輯架構教學對幫助學生理解概念、保持記憶、建立知識聯系、提升知識轉換與應用能力等方面均具有促進作用。
又以剛畢業的2013級學生為例,筆者統計了區內學生生源質量十分相似的四所學校三次十分重要的區統考測試中有關“物質的量”內容的得分率情況,具體結果如表3所示。
從上表中的統計數據不難看出,我校學生在有關“物質的量”內容及化學計算能力上領先優勢明顯、教學效果具有很好的持續性和穩定性。
多年來,筆者始終堅持探索基于學生認知邏輯基礎上的學科知識邏輯的架構教學,取得了理想的教學效果。在歷次的市、區統考和高考中,所帶學生平均總成績一直遙遙領先于區同類(民辦、綜合高中)學校,甚至達到普通或重點高中水平。
5 結論與建議
“物質的量”單元屬初高中銜接內容,“物質的量”教學對整個高中化學的教學具有先導作用,對學生后續學習化學的興趣和能力培養等方面均起到重要影響和支撐作用,理應得到師生的高度重視。實踐證明,在學生認知邏輯結構基礎上的“物質的量”單元知識的架構教學對促進學生理解概念、梳理關系、建立知識間的有效邏輯順序、保持記憶等方面具有不可替代的作用。
教學過程中要重視問題的引導作用。在分析學生認知邏輯的基礎上設置系列遞進性問題,引導學生充分思考、討論,梳理出核心及相關的知識與概念,進而分析知識與概念的內涵及其邏輯發展順序,構建知識及概念間的結構關系圖示,提升教學效益。
教學過程中要遵從循序漸進的原則,充分發揮師生的共同作用。教學中要注意克服兩種傾向。一種是忽略教師的適時、適量指導作用,教學進展緩慢,導致課堂效率低下;另一種是不注意調動學生的積極性和主動性,教學中習慣于一講到底,學生的思維得不到充分的激活,邏輯構建教學流于形式,從而不能達到應有的教學效果。
參考文獻:
基于核心概念的大單元教學范文6
關鍵詞:化學競賽;有機化學;教學方法;學科結構;發現學習
受一位朋友之托,用六天的時間給他的侄子講講競賽化學的內容。我也覺得是個挑戰,所以稍有猶豫之后,接受了這個任務。接受任務還有一個重要原因,那就是在從事多年化學競賽培訓之后,我覺得確實應該重新反思一下過去:化學競賽到底是培養了學生的記憶能力,還是分析解決問題的能力;是造就了一只完美的知識容器,還是激發學生潛力,培訓學科的科學素養。
正是基于這種想法,準備的過程成為一件十分痛苦的事情,尤其是看到厚厚的兩大本《基礎有機化學(邢其毅版)》,而只有六個小時,這種壓力尤其讓我感到痛苦。在壓力和責任面前,促使我在不斷地自我否定和肯定中,艱難地尋找著有效的教學方法。當然我要做的第一件事是明確常態的競賽有機化學是怎么教的,學生是如何學的。
一、常態的競賽有機化學教學方法
教學后的反思讓我充滿了恐懼,我真的把學生當成知識的容器了嗎?我從來不關心學生高中化學對他們學習的作用嗎?我不在乎學生在課堂上的興趣嗎?
在競賽課上,當教師拿了一本一本的教科書發給學生,學生買了一本又一本的化學練習冊去做,這些行為背后已經把常態的競賽課堂的教學生態以最原始的方式暴露出來了,即陳述性知識、程序性知識的記、背、算等簡單認識能力的訓練。新的知識是通過大量機械訓練得到的,知識的存儲是呈點狀、線狀的。
從教學過程來看,“查缺補漏”教學法是不過分的。如羰基化合物性質的教學,通常在呈現完紛繁復雜的各種類型的反應之后,教師就開始“賣關子”了,為什么會有這些性質呢?這個時間就是老師講誘導效應,講共軛效應,講親核試劑的時候了。似乎很完美,不過學生真的學到了什么?學生在這個過程中化學的認識能力真的提高了嗎?
過去的問題就是我們太在意教給學生“是什么”“怎么做”的問題,而過于忽視學生解決問題的策略和能力的訓練,而這正是競賽化學要幫助學生學會的。
在評價方面,通過卷子檢查學生這些知識記住了沒有,記準確了沒有。但競賽的最終目標是學生解決化學問題的能力提高了沒有,這種通過簡單的陳述性知識的記憶程序的檢測幾乎是無效的,也就是說這種高一級的認知能力一定要通過對學生的思維進行測量,外顯學生的思維過程,了解學生思維能力的發展情況。
因此,要讓化學競賽能成為撬動學生發展潛力的杠桿,改進教學方法勢在必行。近五年的有機化學試題,內容可謂豐富至極,物質涉及烯烴、芳香烴,醇、醛和酮、羧酸和羧酸衍生物、含氮有機化合物等,反應類型包括親電加成反應、親核取代反應、親核加成反應等,還考過命名、異構……基礎有機里所涉及的內容幾乎都出現在了競賽考試中。當看到這些,也就明白了為什么各種各樣的培訓機構組織的培訓都會找到各類名氣十足的大學教授了――高中老師確實有點搞不定呀。
不是反對教授這些內容,但是這些真是競賽有機的核心化學知識嗎?核心化學知識是如何體現在各類物質、各種反應類型中的呢?基于對這些問題的反思,我提出了基于核心概念應用的有機化學教學方法。
二、基于核心概念應用的競賽有機化學教學方法
基于核心概念的教學方法,力圖改變傳統的培訓過程重知識、忽視解決問題能力的傾向,強調對學生認知結構的重構和高級認知能力的培養,重視對學生認知過程外顯化評價方式的開發,讓學生的知識和能力螺旋式上升。
1.競賽有機化學中的核心概念
對24屆、25屆、26屆化學競賽中有機化學內容進行統計分析,提煉出有機化學中的核心知識和方法:
(1)電子效應;
(2)常見的中間體產生,以及穩定性,各類有機物的活化位置;
(3)親電試劑、親核試劑的特征,親電反應、親核反應的實質。
2.教學流程的設計
教學流程的設計總是起源于學情的分析的,由于篇幅的原因,我們假設學生已完全掌握高中化學之物質結構課程標準的內容。從元素周期律、電負性、共軛等高中基本概念出發,按照從原子到分子,從熟悉到陌生的原則挑選素材,通過三個核心內容之間層次遞進的關系,讓學生以漸進的方式使用所學的知識,在學習“說題”的過程中外顯學生的思維過程,分析知識、方法、技能上的問題,并及時進行補救性教學。
教學流程的設計主要體現以下幾個特點:
(1)例子由淺到深,弱化定義性概念,核心過程的推進呈現螺旋上升的特點
弱化定義性概念的學習,是為了減少陳述性知識的記憶,而突出對概念實質的理解,也避免為了概念的嚴謹性而偏離教學的主軌道。例如,共軛效應的教學,以乙烯中的p-p共軛為基礎引入,從結構上分析產生共軛的原因,共軛的結果,進而引出p-π、π-π、σ-p等各種類型的軛,結合原子電負性談及+C和-C;例子也由乙烯到苯酚,乙烯醛,叔丁基碳正離子,由淺入深,由熟悉到陌生,但始終圍繞著電子云流動、平均化,以及額外的穩定性為主線。學生學的不是共軛概念的言上之意,而是共軛的言下之意,是在學習知識結構之后,通過反復地使用結構去應用新的素材,在應用的過程中掌握核心概念。
(2)在做中學,通過“說題”外顯思維過程,根據思維過程缺陷,及時進行補救教學
通過對已有知識結構的重構,強調在不斷地使用新的知識的過程中學習,這也是基于核心概念應用教學方法中“應用”二字的含義。在“做中學”,一是形成內容豐富知識“庫”,二是要促進知識“庫”的結構化。因此,強調兩個重要的過程,一是對期望未果的解釋,二是編排索引。
學生錯了,不知道是怎么錯的――由于知識、方法,甚至思維習慣的問題,都會出現這種情況,因此,及時對學生進行結果評價是很重要的它是引起學生反思、建構的導火索。對錯誤的分析,是老師講的,還是學生自己發現的,對于學生能真正地發現自己的問題也是重要的。我提倡學生獨立鉆研,這將有利于學生進一步重建認知結構,學生的認知能力也只能在這樣的過程中得到完善。
三、基于核心概念應用的教學方法心理學假設:從結構中“發現學習”
1.“教”結構
學科基本結構具有以下重要性:(1)它能使學科更容易理解;(2)不易遺忘;(3)保證訓練的充分遷移;(4)縮小“高級”知識和“低級”知識之間的間隙。因此,突出有機核心概念的教學,是為學生理解、分析復雜問題服務的。但是絕對不能忽視學生的主動性,只把學生當成被動的知識接受者,而應該讓學生自覺、主動地參與到知識的建構,掌握知識的整體和事物普遍性的聯系。
因此,教應該是廣義上的教的過程,即教和學,在強調教師的引導作用時,同時也注重學生的主動建構。
2.“用”結構
“用”有遷移、轉換之意,也就是指將知識處理成適應新任務的過程。從過程的角度上來看,用的過程包括以下幾個方面的特征:
(1)用科學家的視角去探索,實現“再發現”。
(2)科學、動態編排檢索,促進正遷移。
(3)根據評價,反思、重構。
這些特征正是布魯納的發現教學所具有的基本特征。因此,基于本文中應用的科學心理學含義就是發現學習。