1、化學新課程教學中培養(yǎng)學生認知能力的初步探究茍飛都江堰市第四中學 611830 0355 摘要：課程改革的重要意義是：“課程是人才培養(yǎng)的施工藍圖，是全面推進素質(zhì)教育的核心問題和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)高質(zhì)量基礎教育的必由之路。”新課程使課程內(nèi)涵得到豐富，理念得到更新。新課程改革要求我們教師重點是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，樹立以學生發(fā)展為本的教育理念，促進學生可持續(xù)發(fā)展。在具體的學科教育中如何使學生學會學習是十分重要的基礎。本文就在化學教學中針對學生實際，如何培養(yǎng)學生的認知能力，進而使學生學會學習、學會創(chuàng)造、提高實踐能力等方面的初步探索進行了闡述。 關(guān)鍵詞：認知能力 創(chuàng)新精神 可持續(xù)發(fā)展一、為什么要培

2、養(yǎng)學生認知能力1、美國未來學家阿布文·托夫勒曾說過：“未來的文盲不再是不識字的人，而是沒有學會學習的人。”古人曰：“授人魚”不如“授人以漁”。在大力推進素質(zhì)教育的今天，如何使學生學會學習，適應未來的知識經(jīng)濟時代的要求，至少不能使他們成為未來的文盲，這是每一位教育工作者都應著重思考的問題。2、1996年4月，“國際21世紀教育委員會”向聯(lián)合國教科文組織提交的教育：財富蘊藏其中的報告中，將學會求知與學會做事、學會共同生活、學會生存作為教育的四個支柱提出。而其中學會求知又是學會做事等的前提和基礎。在科技飛速發(fā)展的今天，使學生用正確快捷的方式去感知未知，其重要性可見一斑。3、面向21世紀中學

3、化學學科教育改革行動綱領對中學化學教育的展望中指出，中學化學學科教育“要抓住重點，減少要求學生了解或?qū)W會的細節(jié)，注意培養(yǎng)學生的自主學習能力”“要注意反映化學科學的新發(fā)展，努力培養(yǎng)學生的科學批判精神、探索習慣、創(chuàng)新意識和科學態(tài)度，初步培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力”強調(diào)了未來的化學教學更應注意重視對學生各種能力的培養(yǎng)，克服教育的封閉性，用最新的知識、思想、觀念來指導中學化學教育實踐，促使學生全面發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展，學會學習是重要的保證和前提。4、由于傳統(tǒng)的教育思想的影響及教育改革中教育評價的滯后性，在當前的基礎教育中，應試教育的痕跡還比較深，教學方法及模式還比較單一。隨著高校招生考試制度的重大變革，中學各科教

4、育如何適應這些轉(zhuǎn)變，以學生發(fā)展為本，改變教育觀念和教育方法，應是每一位教育工作者重大而又迫切的研究課題。5、目前的高中學生由于受各種目標（來自家長的等）、方法（來自教師或自己的）、知識水平及心理、生理等方面因素的制約，學習中唯知識為重，忽視能力培養(yǎng)的重要性，不講究學習方法，不會看書，不會學習，不能把握學習的各個環(huán)節(jié)，集中表現(xiàn)為認知能力及自我調(diào)控能力較低。因而使不少學生學習上存在著不少的困難，且也不知道如何去解決存在的問題，更談不上會學的問題。時代要求她的建設者具有高素質(zhì)，教育正以積極的姿態(tài)迎合這種新課程改革。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，作為基礎的認知能力的培養(yǎng)是化學教學中值得探究課題。 二、

5、什么是學生的認知能力1、首先了解學生的認知結(jié)構(gòu)由加涅的學習與記憶的信息加工模型可知，中學生的認知可概括為：獲取信息（感知）轉(zhuǎn)換信息（理解）貯存信息（記憶）提取信息（應用）。獲取信息：是指學生受到外部環(huán)境（教材內(nèi)容、教師引導、實驗等）刺激，有意識、有選擇地進行感知，以獲取各種陳述性知識或程序性知識。轉(zhuǎn)換信息：是指學生在感知的基礎上對獲取的信息進行加工，用已有的知識對新的信息加以同化或使舊知識得以補充，使其成為自己的知識加以理解，將感性知識轉(zhuǎn)化為理性知識。貯存信息：是指學生將已學到的知識與原有的知識形成命題網(wǎng)絡，并進行一定的編碼，貯存于長時記憶系統(tǒng)，以利于日后的提取。提取信息：是指學生在新的情境下

6、為了解決某一實際問題，或進行創(chuàng)造性的實踐研究而從長時記憶系統(tǒng)提取所學的知識的過程。2、關(guān)于認知能力加涅認為認知能力是學習者控制與調(diào)節(jié)自身的學習、記憶與思維等認知過程的能力。其提出的信息加工模型中的執(zhí)行控制過程，即為認知能力，是處理內(nèi)部世界的能力、自我控制與調(diào)節(jié)的能力。其包括 （1)控制一般認知過程的能力：如控制自己學習過程中的注意力，選擇性地去獲取信息，采用一定的方式對獲取的信息進行編碼，正確提取貯存的信息以解決問題等。 （2)控制思維的過程：使自身的思維具有目的指向性，反應的新穎性的特征。包括對自身信息表征、組織、貯存、提取的方式的思維，對思維過程本身（如推理方法)的思維，以及對自身使用某種

7、學習或記憶方法效果的思維。 （3)反審認知技能：指個體對自己的認知過程和結(jié)果的意識，決定了個體能否對自己所采用的不同策略的適當性進行評價。三、認知能力在教學實踐的初步探究心理學理論指出，教育不僅應使學生獲得知識，形成智慧技能，而且應培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力和引導他們學會如何學習。創(chuàng)新能力與學會如何學習的核心是認知能力和學習能力的獲得與改進。為此我依據(jù)學生的認知結(jié)構(gòu)特點、新課程改革、素質(zhì)教育的要求，促進學生認知能力的獲得與完善進行了以下幾個方面的教學探究。（一）、重視資料的利用和舍取，促進學生正確認知獲取信息。在對學生學習化學難易的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，學生直覺上感到聽老師講課很容易，化學并不難學，但在化學問題

8、的解決中（如考試，特別是實驗中）常覺得束手無策。實際反映了學生不會看書，不會對有關(guān)材料進行收集、整理及舍取。為此，在教學中適時地提供一些預習提綱及有關(guān)補充資料，指導學生看書，找出重點，采用圈、點、評、注等不同方法，用自己所熟悉的語言或符號對預習情況作出記錄，消化基礎知識、重點內(nèi)容，找出理解上的難點，帶著問題進入課堂，積極參與課堂教學活動。有些內(nèi)容安排學生進行主講（如鹵族元素、氧族元素），同學間相互提問，相互解答，以達到重點明了，難點突破，能用自己的語言進行對化學問題的描述，在預習及課堂討論中逐步體會如何利用教材和提供的資料，并逐步達到?jīng)]有外來指導的情況下去閱讀教材、收集有關(guān)資料，使自己的認知活

9、動達到有意識的和自我可控制的，完成認知的目的。（二）、轉(zhuǎn)換信息、 引導學生如何自我提問認知結(jié)構(gòu)要求學生轉(zhuǎn)換信息即在感知的基礎上對獲取的信息進行加工，使其成為自己的知識加以理解，將感性知識轉(zhuǎn)化為理性知識。我經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，一些問題至少講了至遍，一部分學生老是錯。我一講就懂，一做就錯。原因在哪里？我發(fā)現(xiàn)通過自我提問的方法能較好的解決上述問題，于是我就重點培養(yǎng)學生自我提問的能力。對作錯的題多問幾個為什么：當時怎么做的；當時我為什么那樣做；那樣做錯在哪里；今后遇見類似的問題又該怎樣做。化學實驗是高中學生的難點，老師講學生能聽懂，但自己一做就茫然。所以在實驗教學中多引導學生自我提問。如：化學實驗的自我提問單：

10、(1).這個實驗發(fā)生什么反應？(用化學方程式或離子方程式表示)(2).這個實驗需要哪些儀器、藥品？實驗裝置如何連接？實驗操作中該注意哪些問題？(3).實驗現(xiàn)象我清楚了嗎？(用陳述句描述實驗觀察結(jié)果)(4).這什么會發(fā)生這樣的反應嗎？從中得出什么結(jié)論？改進實驗的自我提問方法：實驗儀器和藥品是否可以使用替代品（增大或減小儀器規(guī)格、更換儀器種類；增大或減小藥品用量、改變藥品濃度或顆粒大小等、更換藥品種類）？實驗儀器和藥品是否可以重新組合（改變連接或加入順序）？實驗操作步驟是可以重新組合或設計（增加或減少操作步驟，交換操作順序或自己設計操作步驟）？能否改變觀察順序或觀察方法？能否使化學反應加快或變慢？

11、能否將化學反應現(xiàn)象放大或縮小？化學實驗設計的自我提問方法：化學實驗的原理是什么(什么物質(zhì)之間發(fā)生反應,反應物和產(chǎn)物的物理和化學性質(zhì)的特點,反應發(fā)生的條件，反應轉(zhuǎn)化率等)?根據(jù)化學實驗的原理,思考下列問題：對于特定的反應物和生成物，應選用哪種儀器量取、混合、反應、加熱、干燥、檢驗、收集、吸收、分離、緩沖？選擇的這些儀器之間大小、規(guī)格應怎樣協(xié)調(diào)、搭配？所選擇的儀器按什么順序連接？為完成實驗應設計什么樣的操作順序？操作過程中應注意什么問題？應觀察什么現(xiàn)象，記錄什么數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理的方法等？做中難度題目的自我提問分析題意階段：(1) 我準備理解題意了嗎？把題的關(guān)鍵部分再讀一遍！(2) 我把握了題目的整體

12、結(jié)構(gòu)嗎？理清題目中的各種數(shù)量關(guān)系或化學過程，若數(shù)據(jù)關(guān)系或化學過程復雜時用圖示法等方法將題目進行等價轉(zhuǎn)化！(3) 這個題目屬于哪類型題？不要急于算數(shù)字或書面解答。解題階段：(4)我充分理解了已知條件了嗎？沒有充分利用的已知條件特別是隱含信息優(yōu)先考慮！(5)我出現(xiàn)了思維定勢嗎？運用發(fā)散思維尋找新的視角！反思總結(jié)階段：(6)本題是怎樣做的？(7)為什么這樣做？(8)為什么會想到這樣做？(9)不這樣做行不行，還有無別的方法，這些方法哪個最好？(10)該題未做對，教師評講后分析：做不對的原因是知識欠缺？解題方法錯誤？還是能力缺陷？或是別的錯誤？、重視對信息的分析比較，促進知識內(nèi)化。學生學習化學，開始于對

13、化學信息的獲取，化學教學的系統(tǒng)論認為，化學信息的獲取的優(yōu)劣，主要取決于信息接受的水平和效率。在教學中經(jīng)常地進行知識間的分析比較，可使學生不僅在信息的量上添加，更可在質(zhì)上提高對信息的理解，從而納入學生自身的知識系統(tǒng)。高一化學對元素氯和硫的教學，在重點討論了氯氣和硫各自的化學性質(zhì)的基礎上，就氯氣和硫在化學性質(zhì)上的異同點；結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系作理論解釋；用實驗證明硫和氯氣性質(zhì)的差異等方面進行比較。要求分析合理，實驗有力。通過討論比較，可使學生不是簡單地接受硫和氯氣有關(guān)的化學性質(zhì)及實驗事實，更使在信息接受的質(zhì)上有所提高。其他如氧族元素的學習與鹵素的學習比較（結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的遞變規(guī)律）有何一致或區(qū)別；強弱電解質(zhì)

14、的學習與電解質(zhì)與非電解質(zhì)、電解質(zhì)溶液的導電性強弱等比較（概念的內(nèi)涵和外延、分類的依據(jù)等），離子方程式與化學方程式、電離方程式等作比較。在分析比較中由于學生積極地參與信息獲得的過程，認知的積極性高，意向性強，可有效地提高信息接受的質(zhì)量。否是(三)、重科學的方法和態(tài)度，促進認知能力的改善。提出課題查找資料形成假設實驗驗證 得出結(jié)論，是科學研究中通常采用的方法。這種科學研究的方法，應適時地引入化學教學中，使教學過程轉(zhuǎn)變?yōu)檎n題的研究過程，讓學生暫時成為“研究人員”或“小小科學家”，進行探索或研究，提高學生參與認知活動的積極性，同時使學生逐步形成科學的認知方法和習慣，改善認知策略。如在達成次氯酸具有漂白

15、性教學目標時，由實驗引出問題：是什么物質(zhì)使有色布條褪色？Cl2、H2O還是其他物質(zhì)？若是其它物質(zhì)又來自何方？查閱資料（看書)：得到Cl2與水反應的產(chǎn)物是HCl和HClO，進一步形成疑問，產(chǎn)物中的何種物質(zhì)具有漂白性？提出假設：用鹽酸滴到有色布條上試驗，如果鹽酸不能使有色布條褪色是否可以證明HClO具有漂白性？如果鹽酸能使有色布條褪色證明HCl有漂白作用。實驗驗證：學生做鹽酸滴在有色布條上的試驗，觀察現(xiàn)象，椐此可得到初步的結(jié)論。反復進行幾次實驗，都可得到同樣的結(jié)論。在其它的元素化學的教學、物質(zhì)鑒定的教學、以及化學理論的教學中都可采用上述方式組織教學，這充分體現(xiàn)化學科學的特點。對實驗中出現(xiàn)與假設不一

16、致的結(jié)論時，組織學生查閱資料，分析原因，可培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。（四）、形成知識網(wǎng)絡，促進貯存。在調(diào)查及與學生的談話中顯示，有為數(shù)不少的學生感到化學太散，無規(guī)律可循，因而難學難記，文科或理科的學習方法都不太適用，提高化學學習質(zhì)量也就無法落實。存在不少學習化學的困難生。教學中注意激活學生原有的知識，用學生已有的知識去同化新知識，形成知識網(wǎng)絡，可促進學生對新知識的理解，可有效地改變學生的這種狀態(tài)。如高一氧化還原反應的教學，首先通過學生回憶什么是氧化反應，什么是還原反應，在學生已有得氧的反應稱為氧化反應，失氧的反應稱為還原反應，有得、失氧的反應為氧化還原反應的基礎上提出問題：H2Cl22HCl是否

17、屬于氧化還原反應，引入矛盾（無氧元素參與反應），引導學生分析CuOH2CuH2O及H2Cl22HCl中有關(guān)元素化合價的變化，是否可找到兩反應的共同特征，將沒有氧元素參加而有元素化合價升降的反應納入氧化還原反應的范疇，再通過例舉 2NaCl22NaCl的反應，分析鈉、氯元素化合價變化的原因，進一步從本質(zhì)上認識氧化反應、還原反應、氧化還原反應等概念，這樣從由得氧、失氧獲得對氧化反應、還原反應的初步認識，到化合價升降為氧化反應和還原反應的共同特征，到由電子得、失或電子對的偏移這一本質(zhì)上認識氧化還原反應，使學生形成了一定的知識網(wǎng)絡，納入自己的記憶。在元素及其化合物知識的教學中，找出各種元素的單質(zhì)、化合

18、物之間的內(nèi)在聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，建立一個完整的知識網(wǎng)絡，將單一的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，可使學生獲得對知識完整的理解和掌握。例如，鹵素單質(zhì)及其化合物可在師生討論歸納中形成以下知識網(wǎng)絡：HClOCa(ClO)2HBrHClBr2AgClNaClCl2CuCl2FeCl3I2NaBrNaIHIAgBrAgIAg 再如，對硫及其化合物的性質(zhì)的學習，可以突出硫元素的各種價態(tài)變化，形成決定反映 相互間轉(zhuǎn)化的知識網(wǎng)絡，使學生對硫及其化合物的氧化性、還原性有較為深刻的理解，將元素化合物知識與化學理論知識形成關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡；以及用“結(jié)構(gòu) 性質(zhì)”將物質(zhì)結(jié)構(gòu)抽象的知識與實實在在的化學反應及現(xiàn)象聯(lián)系起來，既加深了對結(jié)構(gòu)知識的

19、理解，又獲得了物質(zhì)性質(zhì)的理性認識，可有效地提高學生的認知效率。（五）、分類指導，促進不同水平學生認知能力的提高。由于班級編制的原因，在同一班級中的學生在認知水平等方面存在著很大的差異，如何面對全體學生，促進不同學生的發(fā)展和提高，應是每位教育者都應考慮的問題，并必須落實在平時的教學中。筆者在學校“面向全體，分類指導，分檔推進”教學策略的指導下，采用了布置分類作業(yè)，將課外作業(yè)分為A、B、C三類，A、B類選用教學目標測試等，要求所有學生完成，結(jié)合教學進度及學生實際，適時編制一定量的C類作業(yè)，根據(jù)學生各自情況有選擇地完成，并利用自修課等課余時間進行討論，著重由學生談思考方法等。這一方面使學習能力較強的學生得到一定的滿足，使之吃得飽；另一方面，通過不定時的為學習上有困難的學生答疑，針對性地進行心理和學習方法上的指導，使之吃得了。使不同類型的學生獲得收益。 總之認知能力的應用及相應能力的