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化学所有知识点

时间:2023-06-19 16:15:24

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学所有知识点,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

化学所有知识点

第1篇

关键词:探究型化学实验题;PQ4R策略;模式化解题

文章编号:1008-0546(2013)12-0081-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.12.033

探究型化学实验题是当前各地中考化学重点、热点题型。试题在素材选取、材料组织、考查知识点的设置、整合等方面比较创新,既考查学生双基,又考查学生将书本知识迁移至新的问题情境中的应用能力,体现了化学学习中“化学·技术·社会”的教育思想。在每年中考阅卷中发现,这一类试题都是失分的重灾区。究其原因 ,皆是这类试题阅读量较大、信息丰富,学生对知识的掌握与阅读理解及从试题中获取信息的能力偏弱有关,而这部分在平时教学中教师所花精力也不少,付出很多,收获却不大。实践中笔者发现,PQ4R策略演变后形成固定解题模式,在应对探究型实验题时效率很高。

一、PQ4R策略演变介绍

PQ4R策略由美国心理学家托马斯在罗宾逊的SQ3R学习法上改良而来,在实践中得到认可和推广,该学习策略初期在语言、文史类教学中应用较广,通过实践,将该学习策略稍作修改应用到化学课堂,更符合目前新课程目标“培养学生学会学习、养成学生学习能力”的要求。

所谓的PQ4R学习策略是指Preview(预习),Question(设疑)、Read(精读)、Reflect(反思)、Recite(复述)和Review(复习)[1]。作为一种学习策略,它将阅读、理解、运用等揉合在一起,能将智力因素和非智力因素很好地锲合。教学中我们将这六个步骤以如下释义介绍PQ4R策略演变:

Preview:粗读。即对试题进行第一遍阅读,以获知试题的目的、所涉及的知识点。

Question:阅读问题。以了解试题围绕的操作、反应原理、化学用语、所需要的能力策略等,即对试题的细节点作初步了解。

Read:精读,带着问题进入题干去寻找相关知识节点,同时理顺命题者的意图,寻找隐含条件,结合图、表、数据去分析试题。

Reflect:反思。即将在精读过程中所获取的信息与问题进行初步结合,判断因果关系与显隐信息之间的逻辑是否正常,作答是否合理,表述是否清晰、规范。

Reply:写出答案。即完成试题的作答过程。

Review:回顾。对试题及所有相关的信息,包含问题及解答在内的所有内容作一次认真的回顾,看是否存在理解不恰当,回答与试题是否有不合理的地方,若有则修正。

二、PQ4R策略演变后在探究型实验题中的应用举例

探究型实验题常常包容较大的信息量,有源于学生现有水平而高于学生现有水平等特点。教学中教师应该帮助学生建立科学而适用的解题模式。这对学生而言才具有良好的可操作性。PQ4R策略演变后更是兼顾了解题习惯又兼顾了解题模式的培养,嵌入平时的教学更有利于学生对知识的理解深化。

例[2]:小婧同学所在的活动小组在课外活动时分到“镁带能否在二氧化碳气体中燃烧”的探究课题,请你和她们一起探究。

(1)CO2气体的的制备

用如图装置制备CO2气体,写出仪器A的名称:______;

组装仪器时,m、n插入橡皮塞的次序是先装

后装 ;若将长颈漏斗换成分液漏斗,优点是_____。反应中若选用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,请用化学方程式表示反应原理:________。

(2)探究镁与二氧化碳的反应

小婧将燃着的镁带插入充满二氧化碳的集气瓶中,镁带燃烧剧烈,在集气瓶内壁附着白色物质和黑色固体。镁带与二氧化碳反应后的产物是什么呢?

[提出猜想]

猜想Ⅰ:产物是氧化镁和碳;

猜想Ⅱ:产物是氧化镁、碳化镁(MgC2)和碳。

提出以上猜想的依据是_______。

小原同学查阅到资料:氧化镁能与热水反应生成氢氧化镁,氢氧化镁在热水里的溶解度较常温时大;碳化镁亦能与热水反应生成乙炔气体和氢氧化镁。

[实验分析]

为了探知白色物质成分,小组同学们实验如下:

①取少量反应后的固体于试管中,滴加足量热水至固体不再溶解,没有气体生成,则猜想____不正确;

②为验证另一种猜想中白色物质的成分,请你帮助她们设计实验。

实验操作_______;实验现象_____。

若这一猜想正确,则镁与二氧化碳反应类型是________________。

[反思]

通过本次探究,你对“二氧化碳能否支持燃烧”,有何新的理解:____________。

解析:本题是以“二氧化碳气体能否支持镁带燃烧”为背景设计的实验探究题,整合了实验仪器、实验技能、实验策略的选优和新的实验课题的探究等。考查学生运用现有知识面对陌生问题时的应对能力和解题时的敏捷性;重点考查了学生在情境中运用知识、策略解决问题的能力。

PQ4R模式在本题中的运用如下:

P(粗读):通读题意,本题分两块进行,一是气体的制备,二是新问题的探究。

Q(阅读问题):试题考查仪器名称、操作中的细节、反应速率的控制、实验原理;镁与二氧化碳反应产物的探究、化学守恒思想、新物质的检验等等。

R(精读):阅读时围绕重点细节,例如:“仪器名”、“装置安装的先后次序”、“选择相应仪器的优点”、“化学用语”、“白色物质、黑色固体”、“猜想的根据”、“氢氧化镁在热水中的溶解度变化情况”、“化学基本反应类型”、“对燃烧的新认识”等等。

R(反思):相应考查点的内容命题意图是什么?所有的信息是否均已经挖掘出来了?我这样作答是否符合知识间的联系?

R(写出答案):在答题纸上规范作答。

R(回顾):在以上阅读及思考中有没有未关注到的知识点?知识的应用及迁移有没有不够顺利的地方?等等。

总之,PQ4R学习策略演变后应用于探究型实验题的解题,对于学生形成良好的解题习惯,关注解题细节,注重思维的严谨性,增强对知识点关注的深度、广度,尤其是形成模式化解题能力将是一种全新的探索。

参考文献

第2篇

[关键词]微课;商务决策模型;教学设计

随着网络带宽的加大,视频压缩与传输技术的发展,无线网络的日益普及,以及移动终端的日渐流行,“微”教学模式逐渐在全球范围内兴起。信息时代的学生,个性化学习的愿望是比较强烈的,学生自主寻找自己所需要的知识点,有效利用碎片时间,实现高效,边界的个性化学习。以往的课堂实录式的视频资源无法顺应互联网时代用户的“注意力模式”,难以满足学生的实际需求。微课在全球范围兴起,成为教育界关注的热点[1-2]。

一、微课的定义和特点

微课是以阐释某一知识点为目标,以短小精悍的在线视频为表现形式,以学习或教学应用为目的的在线教学视频。微课适合与智能手机、平板电脑等移动设备相结合,在移动互联网时代,为希望获取知识的人提供碎片化,移动化的学习体验[3-4]。

微课追求短小精悍。“短”视频长度短,教学视频时间短,一般不超过10分钟。“小”为主题小,为课程中最底层的知识点,具有不可再分性,不能再进一步划分成更小的单元,一般为课程中的难点和重点;“精”为设计、制作、讲解精良,微课将课堂中老师单一的声音变成了有声有色、有趣、互动参与性强的视频,还可以使用大量的图片、音乐、故事等元素;“悍”学习效果震撼令人难忘,通过多维度的感官刺激,微课的教学效果要更加的震撼。

二、《商务决策模型》微课教学的设计步骤

微课制作首先不要为微课而微课。不考虑应用的、盲目的微课设计开发注定是徒劳的。微课是为教学模式的创新准备的,微课其存在的唯一理由就是:让教师教得更轻松,学生学得更快乐、更高效。因此在微课制作之前,首先要保证课程的教学内容是优质的,好的课程就是好的课程。真正好的微课,技术是浮云。

ADDIE模型是一套有系统地发展教学的方法,培训课程开发模型之一。ADDIE模型就是从分析(Analysis)、设计(Design)、发展(Develop)、执行(Implement)到评估(Evaluate)的整个过程。Analysis-分析,对教学所要达到的行为目标、任务、受众、环境、绩效目标等等进行一系列分析。Design-设计,对将要进行的教学活动进行课程设计。Development-开发,针对已经设计好的框架、评估手段等,进行相应的课程内容撰写、页面设计、测试等。Implement实施,对已经开发的课程进行教学实施,同时进行实施支持。Evaluation评估,对已经完成的教学课程及其受众学习效果进行评估。下面将从五个方面阐述,在《商务决策模型》微课设计中的具体过程。

(1)分析

《商务决策模型》是授课对象是信息管理与信息系统专业本科生,属学科基础课。学生通过学习该课程,应了解决策中的定量分析方法,掌握定量预测方法,博弈论,综合评价法、数据包络法的基本优化原理,掌握其中常用的模型和算法,具备一定建模和求解的能力。通过学习,学生能掌握决策方法,了解典型的决策案例,并能将决策方法初步用于管理实践。本课程的基础是高等数学、线性代数、概率论与数理统计,运筹学。本课程侧重于定量分析,实际问题的模型优化。

针对这样的课程,我希望微课的内容是课程的重点和难点,希望学生能够通过微课实现对难点和重点反复观看,达到较好复习和巩固的目的。

(2)设计

微课着眼于“提供知识、培养技能、转变态度”的功能。微课可简单分为知识类课程微课,技能类课程微课以及态度类课程微课。在认真分析《商务决策模型》课程的内容后,明显可以看到其包含的知识模块既有知识类课程微课,也有技能类课程微课。

在了解了大量的微课制作技巧后,选择了操作简单实用的录屏和拍摄相结合的形式,其中录屏主要以PPT展示配合老师的讲解,拍摄是拍摄老师对着手写板演算。这样学生可以在课后复习的时候,结合老师的PPT自己对相关知识点进行推导和演算。例如,我选取了回归分析中的最小二乘法作为微课的一节。在这一节中我首先将利用PPT录屏的方式讲解最小二乘法在回归分析步骤中的具置,然后在手写板中具体演算最小二乘法的步骤。

(3)开发

在制作之前,先制作流程图,将10分钟的微课流程展示清楚,弄清楚先讲什么,后讲什么,并且对较为重要的步骤写上关键的语句,防止录制的时候遗漏一些重要的说明。制作微课前先准备好全部的素材和工具。微课制作的时候先制作出一个效果,看一下是否理想。完成一个完整的微课制作后,首先自己对微课测评,可以从以下5个方面:语言是否通顺,语句之间的过渡是否流畅,画面和语句之间是否匹配,写字板的撰写是否清晰,微课是否已经将所有计划的内容全部展示出来。经过反复修改后,对多余镜头画面进行删除。

(4)实施

拿着已经制作完成的微课作品和自己设计开发的流程图,讲解给相关的老师,还有上课的学生,观察他们的反应,看看微课制作的效果,请他们对微课提出意见,分析意见的可行性,对微课进行针对性的修改和完善。

(5)评价

在ADDIE的整个过程中,不断评估检验,反复修改。看看你的教学设计是否实现预期目标,学习者是否达到预期学习成果。对完成的微课,进行自我评价,制作的时候方法是否值得改进,为下一个微课的制作总结经验。将制作好的所有微课上传至重点核心课程的网站,让学生提出相关意见。

三、结论

随着信息与通讯技术的快速发展,移动学习,在线学习的教育理念越来越普及,微课必将成为一种新型的教学模式和方法。作为高校教师,我们要结合课程设计出有效的微课,灵活开展教学活动。

参考文献

[1]刘名卓,祝智庭.微课程的设计分析与模型构建[J].中国电化教育,127-131,2013(323):127-131.

[2]张艳英,薛岩频.《个人理财》微课程的应用模式探索[J].哈尔滨金融学院学报,2014(3):85-88.

[3]梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究-基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(19):65-73.

[4]梁乐明,梁锦明.从资源建设到应用:微课程的现状与趋势[J].中国电化教育,2013(8):65-73.

第3篇

朱 萍

高考是我国教育界中的一种选拔人才考试方式,考试的范围仅限制于高中数学所学习的所有知识点和重点内容,高中数学是一门非常考验学生逻辑思维能力的学科,因此,诸多学生都对该门课程有着一定的担忧,在高考之前,对高中数学开展合理且有效的复习,是学生高考取得好成绩的一个关键点.因此,文章将高考时的数学复习作为主要的研究对象,对主要的复习方式进行阐述,并通过对例题的分析,对有效的复习方式进行应用概括.

一、复习主要方式

1.确定学习方向

在开展高考复习时,对历年的高考题目进行分析是最为重要的部分,通过对历年的高考题型进行分析,了解高考命题的发展趋势,紧扣高考命题重心,从而确定高考复习方向,教师可以根据历年高考题目制定合理数学高考大纲,对不同的高考题目采取不同的复习方式,发掘学生对不同类型题目的掌握程度,并挖掘其潜质.从历年的高考题型中不难发现,考高题目中,立体几何、向量、三角函数以及数列等都属于高考重点内容,因此,学生在进行复习的时候,需要将高考重点内容作为主要复习方向.例如,对三角函数进行复习,学生需要详细了解正弦、余弦、正切、余切、三角恒等式、性质定理、同角关系式等,同时紧扣高考命题重心,将其与定义域、值域、立体几何等结合在一起.

2.复习基础知识

高考题目的命题方式虽然在不断变化,但是其根本并未离开课本,因此,学生需要对课本中的基础性概念、诸多解题公式等进行熟练的掌握,在面对例题以及习题的过程中,学会以不变应万变,题型的变化,基础一定不会变,在有效且熟练掌握基础知识的基础上,对相关方面内容进行进一步的扩展,将理论内容灵活运用在解题过程中,从而可在高考时取得好成绩.例如,对数列进行复习,学生需要清楚数列与三角函数之间的关系,高中学习的数列中只有等差数列、等比数列,紧抓等差数列和等比数列的定义、等差/等比中项、通项公式、性质等,做题过程中遇到数列题目,紧扣基础内容对题目中的数列进行分析.

3.紧抓针对题型

高中数学内容十分抽象,且立体空间题型和虚拟形式题型逐渐增多,这对学生在抽象思维能力方面、空间想象能力方面以及逻辑思维能力方面等都提出了越来越高的要求,因此,学生不能对题目胆怯.在高考复习过程中,最不缺少的就是题,看多了诸多卷子,做了诸多题目,不会的题目也在增多,使得很多学生怕做不会的题目,因此,学生需在复习过程中,对不擅长的题目类型开展针对性复习,加强弱项,并经常进行交流,做到开拓解题的效果.例如,对立体几何进行复习,立体几何是高中数学中的一个重点和难点,同时也是诸多考生较弱的一个部分内容,在对其开展复习时,紧扣常出现的题型以及这些题型中常应用的内容,比如,二面角、空间向量、线面方程等,分析常见题型中经常应用到的内容以及公式,抓住重心进行复习.

4.复习易错题型

在进行高考复习时,诸多学生和家长更加注重最终的分数,完全忘记做试卷的作用和意义,因此,形成一种只注重数量,不注重质量的结果,然而,不会解的题目依然不会解,会做错的题目也没有给予足够的重视,因此,复习也没有达到复习的效果.面对错题时,学生需要对错题进行标注,将不擅长的方面作为重点复习的方向,在解题的过程中做到可以举一反三,并且进行有效的归纳和总结.例如,对函数进行复习,函数同样是高考中的重难点,高中学习的主要是二次函数和复合函数,函数有诸多性质,且可以与几何等诸多内容结合在一起,因此也是考生经常出错的主要考试方向,在对其进行复习时,对每一道错题进行分析,主要分析内容包括:题目关键点、题目的类型、题目涉及到的函数性质等,并具有针对性的对同类型题目进行练习.

5.掌握考试技巧

在高考的过程中,平时成绩不错,最后高考成绩却不理想的考生大有人在,而主要原因大概有三种,第一,对自己抱有太多的期望,导致在答题过程中遇到不会的题目心理会受到影响;第二,字体不工整,平常老师批阅考卷时对学生的字体比较熟悉,而高考时批阅考卷的老师并不熟悉;第三,答题不规范,过程不完整或者层次不清晰,最终都会造成老师看不懂,从而影响到高考的分数.例如在平常练习以及模拟考试过程中,阅卷老师可进行交换阅卷,对学生由于字体不工整的地方采用扣分或者标注形式提醒学生注意,学生在平时练习中对选择题、解答题、填空题所需要花费的时间进行控制,对于不会做的题目选择先跳过,把会做的题目提前解答,后有时间再返回对不会的题目进行分析.

6.注重阶段复习

基础阶段复习:基础阶段的复习主要是构建知识的网络,数学的逻辑性很强,学生在基础阶段首先就要明确数学知识的结构,有夯实的基础,从这些基础知识着手研究知识和知识之间的关系,理清思路,找好主干知识,还要学会举一反三.提高阶段:这个阶段学生主要把握数学内容,从整体把握和熟透知识.冲刺阶段复习:冲刺阶段复习主要是查漏补缺.这个阶段学生要有针对性的进行复习,教师要注重强化学生解决问题的习惯,对于一些常犯的错误要尽量的避免,例如,审题不明确,疏漏性错误,计算不准确等不量习惯,对于这些主观上可以避免的错误最好不要再次出现.教师还可以通过在一个单位时间内解题的训练来提高学生解题的速度,但是在冲刺阶段进行复习的强度不能过大,频率不能太多.而是应该给学生充足的时间去总结和反思,而且通过一定的模拟训练提高学生适应高考的心理能力.另外,加强对学生的心理调节,高考学生的心理压力很大,为了能够让学生不因为心理压力影响正常的发挥,学校可以通过组织文体活动、讲座等形式缓解学生的压力,必要时还要对学生进行心理辅导,避免学生会出现信心不够,半途而废以及粗心等现象.学生只有充满自信的面对高考,在做题的时候才能有条不紊.

第4篇

关键词:中职数学;活页学案;课堂有效性

数学作为中职教育的一门基础性课程,是国家规定的必修课程,不仅发挥着“工具课”、服务于其他专业课程的作用,更为重要的是,数学思想和思维的训练,在学生后续学习、终身教育中发挥着举足轻重的作用。但目前,中职数学课成了“最难上”的课程之一,这也是一个不争的事实。

学生学习兴趣低、自信心不足、畏惧数学学习,是阻挡在中职数学课堂有效性面前的一道屏障。而与其他专业学生相比,烹饪专业学生表现得最为突出和明显。多年来,笔者一直担任着中职烹饪专业数学的教学任务。为提高数学课堂的有效性,笔者进行了“活页学案”的实践研究,且取得了不错的效果。通过一轮为期三年的使用,“活页学案”证明了其在加强学生课堂专注力、培养学习兴趣、激发学习热情、强化学习主动性和提高课堂有效性等方面的有效作用。

一、问题提出

长期以来,大多数中职学生都经历着数学学习的失败。由于经历失败后,不正确的归因、缺乏良好的引导、缺乏正确的评价,致使他们对数学学习感到无能为力,其主要表现在:

1.职高生数学学习兴趣弱

职高生把来职高学习专业技能作为自己人生的第二次起点,他们中大部分人对文化课的学习兴趣不高,尤其是数学学习。他们一提起数学就“英雄气短”,视数学为畏途,想方设法逃避数学学习,数学老师也成了不受欢迎的人,被学生敬而远之。上课枯燥、反复训练是原有中学数学学习模式留给他们的最大印象,致使好多学生认为生活中只要掌握简单的加减乘除便可。

其落实职高学生的数学学习,一方面是学习专业课和其他学科的需要,另一方面能满足部分学生的升学愿望。但数学学习的更高价值在于培养学生的三种技能(计算技能、计算工具使用技能、数据处理技能)与四种能力(观察能力、空间想象能力、分析与解决问题的能力、思维能力)。受中考升学压力及较为传统教学模式的影响,学生很难意识到数学给他们创造的这些技能与能力价值。

2.职高生数学思维能力缺

在升学率至上的背景下,数学教学过多关注于知识点的传授,而弱化或忽略了对学生数学思维能力的训练,导致学生数学思维能力的缺乏。职高学生思维能力欠缺主要体现在:

(1)数学思想方法的缺乏

调查发现,学生掌握较好的是方程思想,60%的同学知道并会应用;而观察与试验方法、类比与联想的方法了解并会运用的只占20%左右,不知道的占40%~50%。

(2)学习目标定位不准

大部分学生在初中阶段的学习都以掌握知识点、取得高分为目标。以掌握知识点为要求的学习方式导致了数学思维发展的速度极为缓慢或停滞不前。

二、中职数学课“活页学案”的整体设计思路

1.概念界定

“活页学案”是教师为克服学生基础差异大、学习兴趣弱、思维能力缺、学习兴趣低而编写的具有职业性、适时性、差异性、主体性等特点,一个知识点一匹配的纸质学习方案。它借助于搭建支架、化难为易,创设问题情境、任务驱动、目标分层、评价多元等策略的设计和使用指导学生进行主动的知识建构。

2.“活页学案”的特点

“活页学案”体现了教师的整体教学思路、展示了整个教学过程,明确了学生的具体学习任务,落实了层次性的练习内容。具有以下特点:

(1)灵活的教学内容选择

“活页学案”是对教材的优化处理,根据学生的不同需求,灵活地选择教学内容。适度降低了教学内容的统一性,提高了教学内容的针对性,淡化数学知识的系统性,强化了数学知识的应用性。

(2)灵活的教学内容组织

“活页学案”针对学生的知识水平和思维习惯特点,进行了合理的支架搭建,淡化了数学学习的结果,注重了数学学习的过程及学习过程中解决问题思维的培养。

3.“活页学案”的框架

“活页学案”是根据中职数学教学的内容进行编写的,中职数学所关注的焦点是数学的实用性,即关注用数学知识和数学思维解决与各专业相关的实际工作问题,而非纯粹的知识点的传授。因此,教师在设计“活页学案”,要将知识点与真实生活和工作任务相结合,创设情境,用任务作驱动力,激发学生主动探索的欲望。同时,实用性内容的选择,无形中降低了数学原有的“高深莫测”的神秘感,学生也会因此在心理上放松对数学的戒备,对数学的学习变得更加感兴趣。

“活页学案”的使用对象是中职学生。鉴于中职学生基础差异大、认知能力低、学习主动性差,及中职课堂预设和生成往往有较大出入等特点,在设计“活页学案”时,教师要考虑到分层的概念,有踏实的铺垫、有多层次的目标、有多层次的评价、有符合多层次能力的训练,将自主选择的权利还给学生。另外,还要充分体现“活”的特点,可以根据课堂的生成和学生掌握情况,进行灵活的调整。

因此,一份完整的“活页学案”通常包括了学习目标、情境创设任务驱动、支架搭建知识链接、实例检测小结提升、目标分层自主选择等五个环节。

4.中职数学课“活页学案”设计的原则

(1)职业性

职业性是指在“活页学案”的设计过程中,根据学生的专业特色、学生掌握的数学知识、学生思维特性及学生的学习能力合理地确定学习内容,选择方法手段和设计流程内容,使之符合实际需要,让学生明确要学什么、怎么学。

(2)适时性

适时性是指教师根据上一堂课中学生的综合表象及学习效果,及时调整下一堂课的“活页学案”中的部分内容,使它能更适合学生的认知、思维习惯,从而更有效地落实针对性。

三、中职数学课“活页学案”设计的基本策略

1.教学内容落地――突出实用性的内容,激发学习兴趣

职高的培养目标是直接从事某一专业、工种需要的适用性人才,其特点面向社会。学生应用知识的意识和能力很大程度取决于职高数学教育中数学化的水平。

所谓创设问题情境,就是教师精心设计一定的客观条件,如提供学习材料、动手实践、解决问题的方法等,使学生面临某个迫切需要解决的问题,引起学生的认知冲突,感到原有知识不够用,从而激起学生疑惑、惊奇、差异的情感,进而产生一种积极探究的愿望,集中注意力,积极思维。它的实质在于揭示事物的矛盾或引起主体内心冲突,使之处于“心欲求而未得,口欲言而不能”的状态,真正“卷入”学习活动。创设问题情境的教学基本模式是:问题情境―建立数学模型―解释、应用、扩展。

如案例2:计数的基本原理

计数的基本原理【分类(加法)计数原理与分步(乘法)计数原理】(教学对象:烹饪专业)一、【情境创设 任务驱动】任务1.1:教室的书架上层放有3本不同的菜谱,下层放有2本不同的烹调技艺书。(1)从中任取一本,共有多少种不同的取法?(2)从中任取菜谱和烹调技艺书各一本,共有多少种不同的取法?任务1.2:小明会做4道不同的冷菜和5道不同的热菜。家长会要求同学们展示厨艺。(1)若小明可任意展示一道菜,他有多少种选择方案?(2)若小明必须同时展示一道冷菜和一道热菜,他又有多少种选择方案?任务1.3:为了准备学校的技能展示家长会,老师要求同学们设计一份宴会菜单,菜单的内容包括冷菜4道,热菜8道,点心3道,水果拼盘1个。你能根据你已学的专业技能,完成这个菜单设计任务吗?二、【支架搭建 知识链接】【定义一】分类计数原理(____):做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有 种不同的方法,在第一类办法中有 种不同的方法……在第n类办法中有 种不同的方法。那么完成这件事共有N=________种不同的方法。【定义二】分步计数原理(______________):做一件事,完成它可以有n个步骤,做第一步有 种不同的方法,做第二步有 种不同的方法……,做第n步有 种不同的方法。那么,完成这件事共有N=_____________________种不同的方法。【注意】两个原理的共同点:都是把一个事件分解成若干个分事件来完成;不同点:前者 ,后者__________。

在4.1.1《计数的基本原理【分类(加法)计数原理与分步(乘法)计数原理】》活页学案中,教师以学生熟悉的专业知识为情境,设计了三个任务,任务中的数据也是从小到大,逐步增加问题解决难度,通过直接计算、猜测、对比的方法,引导学生对两种计数原理的理解和掌握,激发了学生的学习兴趣,凸显了数学实用价值。

2.教学方式落地――搭建支架化难为易,凸显思维过程

“支架式教学”是建构主义教学模式的一种。支架式教学即教师引导教学的进行,使学生掌握建构和内化所需要的知识技能,从而使他们进行更高水平的认知活动。支架搭建是完成由“最近发展区”到“新知构建”的过程。在“活页学案”的设计中,通过搭建支架,可以更好地发挥“导”的作用,使学生在课前、课中能更多地化被动为主动,借助已有的知识进行独立性或合作性的探究或模仿,从而达到化难为易,培养学生的思维能力,提高教学的有效性。这样做的价值也在于强调学生的主体性,使学生主动学习,学会学习。

教师的教学工作不仅是信息的输出,更重要的是在学生原有知识水平、认知水平和一切有利外部条件的基础上,通过主动地、及时地,有目的地调整所输出的信息,从而引导学生对新知识进行更为有效的探索,并使新知识能在学生原有基础上落地生根。给学生以学习的支架,让其掌握一种学习方法。正因为这些支架的搭建,这些方法的选择一开始就以“活页学案”的形式,一目了然地呈现在学生面前,学生在接下来的学习定位选择上有了主动性、选择性,教学的效果也就提升了。

如案例1:一元一次函数

3.3 一元一次函数

(教学对象:烹饪专业)

一、【情境创设 任务驱动】

1.同学们,知道老师我每天怎么来学校上班的吗?你能帮我解决以下问题吗?

【问题】老师的车油耗是8升/100千米,目前所用93号汽油价格是7.44元/升。

(1)我每天往返路程平均45千米,我需要的油费是多少?

(2)能帮我计算我家汽车行驶里程x千米与汽油费用y元之间的函数关系式吗?

(3)不管我家车是否使用,我家的车子每年花在保险、保养、停车等的费用上共计9000元。那么,老师用于车子的年开支元与行驶里程千米之间又是什么样的函数关系呢?

二、【支架搭建 知识链接】

1.搭建支架

解:(1)1公里=_____千米=______米

汽车每公里的汽油费用=_____元/千米

一天上下班共需要油费=_____= ______元

(2)略(注:实际问题需要考虑自变量的范围)。

(3)略。

在3.3“一元一次函数”的“活页学案”中,教师围绕一个生活问题展开教学,3个问题的设置层层递进,从简单的四则运算得出每天上下班所需费用,并由具体到抽象形成一个熟悉的关于y和x的正比例函数,再加上保险、保养和停车费一些固定的常量,一元一次函数的表达式便顺理成章地形成了。从简单运算到y=kx,再到y=kx+b,数学知识支架的搭建水到渠成。学生参与一元一次函数表达式形成的整个过程,见证了新知识产生的过程,也参与了用数学解决生活问题的整个过程,更见证了用函数思想解决生活实际问题的意识和思维形成的过程。由此,生活的支架也在润物无声的过程中搭建完成。

3.评价考核落地――目标分层评价多元,树立学习信心

本本文所述的目标分层,是指针对不同层次的学生,提出不同的教学目标,创设不同的教学情境,使各层次的学生都能经过努力得到最大发展的教学策略。分层练习,分层评价。以烹104入校第一次摸底考成绩作为原始分层数据(第一次分层不公示),该班有学生共计42人,最高分为95分,最低分为8分。75分以上12人划分为A层,45-74分的18人划为B层,44分以下的12人划为C层。即A等占28%,B等占43%,C等占29%,所以根据以上原始数据进行教学目标的定位。题型:①必做题(1-5道)供所有层次学生完成。题目的设计尽量与例题同类型,同结构形式;直接代入公式,巩固定义,定理的填空,判断题目,巩固、认识、再现所学内容。②变式题组(1-2道)供A、B层完成,不机械模仿,防止思维定势,促进思考,有利于创造性思维发展。③综合题组(1-2道),供A层完成。主要是把新旧知识融合起来,有一定难度的题目,需要学生具备一定的数学建模思维。目的是培养A层学生综合运用知识的能力。这个分层比例会根据阶段测试结果做相应调整,第二次分层后告知学生相应层次,建立自己的基底,给自己合理定位。教师会根据新的分层比例对教学内容做出相应调整。

四、中职数学课“活页学案”设计的再思考

“活页学案”,一种教师整体教学思路的体现形式,充分考虑了学生特点和基础,可以随时根据教学的进度、学生的掌握程度而删减和调整,是对教材的一种优化,可以作为上课的素材,也可以作为学生课后复习的载体。

“活页学案”,当然,也不是一把万能钥匙,教师需要根据数学不同的知识点和能力要求,有选择地使用。

参考文献:

第5篇

“电化学”是中学化学的重点和难点之一,它既体现以化学学科为基础,又与电学等物理学知识相互渗透。“电化学”试题在考查学生基础知识的同时,又考查学生思维能力和综合能力。综观近几年全国高中化学竞赛(初赛)试题,可以发现电化学知识几乎年年出现,主要集中在电极电势概念的应用及新型化学电源方面。现将考查该热点的试题类型归纳如下:

1 电极的确定及电极反应方程式的书写

1.1原电池的电极反应式书写及应用

第1题:设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。

最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。回答如下问题:

(1)以丁烷代表汽油,这个电池放电时发生反应的化学方程式是:__________。

(2)该电池正极反应式是:___________;负极反应式是:________________;固体电解质里的O2-的移动方向是:____________;向外电路释放电子的电极是:_________。

(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是:_________。

(4)你认为在ZrO2晶体里掺杂Y2O3用Y3+代替晶体里部分的Zr4+对提高固体电解质的导电能力会起什么作用?其可能的原因是什么?答:_________。

(5)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生_______堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年时间,正是新一代化学家的历史使命。

命题意图:联系实际考查原电池相关知识,即原电池电极的确定和书写,固体电解质掺杂的导电能力,能量的利用率等。

解题关键:本题中“燃料电池”在本质上属于原电池,故答题最重要的是在于找出原电池的正、负极以及反应总方程式,再利用电极反应作出一些正确的判断。

解析:(1)2C4H10+13O2=8CO2+10H2O (必须配平; 所有系数除2的方程式均应按正确论)。

(2)O2+4e-=2O2-; C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O;向负极移动(答向通入汽油蒸气的电极移动也得满分);负极(答通入汽油蒸气的电极也得满分)。

(3)燃料电池具有较高的能量利用率(答内燃机能量利用率较低也满分;用热力学第二定律解释等,得分相同)。

(4)为维持电荷平衡, 晶体中的O2-将减少(或导致O2-缺损)从而使O2-得以在电场作用下向负极移动(表述不限,要点是:掺杂晶体中的O2-比纯ZrO2晶体的少)。

(5)碳( 炭粒)等。

1.2电解池电极的判断及电极方程式的书写

第2题:气态废弃物中的硫化氢可用下法转化为可利用的硫:配制一份电解质溶液,主要成分为: K4[Fe(CN)6](200 g・L-1)和KHCO3(60 g・L-1);通电电解,控制电解池的电流密度和槽电压,通入H2S气体。写出相应的反应式。

已知:E[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]=0.35 V; KHCO3溶液中的E(H+/H2)~-0.5 V;E(S/S2-)~-0.3 V。

命题意图:考查学生对电解池的电极方程式及总反应方程式的书写。

解题关键:本题解答的关键在于利用电极的标准电极电势来判断出构成电解池的阴阳极,然后根据电极方程式书写总方程式。

解析:通电后, 阳极反应: [Fe(CN)6]4- - e-=[Fe(CN)6]3-……①;阴极反应:2HCO3-+2e-=2CO32-+H2……②。①②相加得到电解反应式:2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-=2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2……③。即通电一段时间后,通入H2S前,电解质溶液中的成分已变为: [Fe(CN)6]3-、 CO32-、 K+、 H2等, 由于E[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]>E(S/S2-)>KHCO3溶液中的E(H+/H2), 所以有H2又有H2S时, [Fe(CN)6]3- 与 H2不能共存, [Fe(CN)6]3-与H2S也不能共存,[Fe(CN)6]3-先将H2氧化, 后氧化H2S。

(1)2[Fe(CN)6]3-+H2=2[Fe(CN)6]4-+2H+……④;又由于有CO32-存在时, H+不能共存, 故2[Fe(CN)6]3-与H2 之间的氧化还原方程式应写为: 2[Fe(CN)6]3- +2 CO32-+H2=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-……⑤

(2)当通入H2S后,[Fe(CN)6]3-也要氧化H2S: 涉及硫化氢转化为硫的总反应:2Fe(CN)63- + H2S=2Fe(CN)64-+2H++S ……⑥,同理,有大量CO32-存在时,H+也不能自由存在,H++CO32-=HCO3-,所以,通电后,通入H2S时,有硫生成的总反应式:2Fe(CN)63-+2CO32-+H2S= 2Fe(CN)64- +2HCO3-+S……⑦, HCO3-再去完成阴极反应,Fe(CN)64- 再去完成阳极反应, 故将③⑦相加后得:H2S=H2+S。

1.3充电电池电极反应书写及电解质溶液的判断

第3题:图1是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐,中央为电池,电解质通过泵不断在储罐和电池间循环;电池中的左右两侧为电极,中间为离子选择性膜,在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过;放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后,分别变为Na2S4和NaBr。

(1)左、右储罐中的电解质分别为:

左:___________;右:___________。

(2)写出电池充电时,阳极和阴极的电极反应。

阳极:___________;阴极:___________。

(3)写出电池充、放电的反应方程式。

(4)指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。

命题意图:该题考查的是大型钠离子蓄电池的工作原理以及电化学的相关综合知识。

解题关键:正确判断电池充、放电时的电极反应是解答此题的关键。放电时,Br3-在正极得到电子变为3Br-,而S22-则在负极失去电子变为S42-。

解析:1.由于在电池放电和充电时离子选择性膜可允许钠离子通过,又知道放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后,分别变为Na2S4和3NaBr。因此,左、右储罐中的电解质分别为:左:原电池(+)极,发生还原反应: Br3- 3Br-,NaBr3/NaBr(只写一种也可); 右:原电池(-)极,发生氧化反应: 2S22- S42-, Na2S2/Na2S4(只写一种也可)。

2. 充电时相当于电解池,阳极:即原来的(+)极发生氧化反应, 3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+; 阴极:即原来的(-)极发生还原反应, Na2S4+2Na++2e-=2Na2S2。

3. 2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr。

4. 在充电过程中,Na2S4变为Na2S2,钠离子流向阴极完成还原反应,故Na+的流向为从左到右。

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2标准电极电势的应用

第4题:镅(Am)是一种用途广泛的锕系元素。241Am的放射性强度是镭的3倍,在我国各地商场里常常可见到241Am骨密度测定仪,检测人体是否缺钙:用241Am制作的烟雾监测元件已广泛用于我国各地建筑物的火警报警器(制作火警报警器的1片241Am我国批发价仅10元左右)。镅在酸性水溶液里的氧化态和标准电极电势(E/V)如下, 图中2.62 V是Am4+/Am3+的标准电极电势,-2.07 V是Am3+/Am的标准电极电势,等等。一般而言,在标准状态下,发生自发的氧化还原反应的条件是氧化剂的标准电极电势大于还原剂的标准电极电势。

再者,由于AmO22+到Am3+的电极电势为1.68 V,有强氧化性,可以氧化Cl-和刚生成的氢气,所以也不稳定,最终只能生成Am3+。

解析: 要点1: E (Amn+/Am)

要点2:E (Am4+/Am3+)>E (AmO2+/Am4+), 因此一旦生成的Am4+会自发歧化为AmO2+和Am3+。

要点3:AmO2+是强氧化剂,一旦生成足以将水氧化为O2, 或将Cl-氧化为Cl2,自己转化为Am3+, 故AmO2+也不能稳定存在。相反,AmO2+是弱还原剂,在此条件下不能被氧化为AmO22+。

要点4:Am3+不会发生歧化(原理同上),可稳定存在。

结论:镅溶于稀盐酸得到的稳定形态为Am3+。

3金属腐蚀及防护中的电子转移数与电量之间的换算关系

第5题:某远洋船只的船壳浸水面积为4500 m2,与锌块相连来保护,额定电流密度为15 mA・ m-2,预定保护期限2年,可选择的锌块有两种,每块的质量分别为15.7 kg和25.9 kg,通过每块锌块的电流强度分别为0.92 A和1.2 A。计算说明,为达到上述保护船体的目的,最少各需几块锌块?用哪种锌块更合理?为什么?

命题意图:近几年电化学竞赛题已从传统的电极计算越来越偏向于科研及工业应用。因此,在培训竞赛选手过程中,充分研究解题方法和技巧不仅有利于得高分,而且会有助于得到正确的答案。

解题关键:本题的难点在于读懂该题的意思。

解析:首先,算出通过体系的总电量: 2×365 d×24 h・d-1×60 min・h-1×60 s・min-1=6.307×107 s;0.0150 A・m2×4500 m2=67.5 A;67.5A×6.307×107 s=4.257×109 C。

其次,计算总共需要多少锌。电子的量为:4.257×109 C/(9.65×104 C・mol-1)=4.411×104 mol;

锌量:(4.411×104 mol/2×65.4 g・mol-1)×10-3 kg・g-1=1443 kg=1.44×103 kg。

需质量为15.7 kg/块的锌块数为:1.44×103 kg/(15.7 kg/块)=91.7 块≈92 块。92块×0.92A/ 块=85 A>67.5 A , 电流强度可以达到要求。

需质量为25.9 kg/块的锌块数为:1.44×103 kg/(25.9 kg/块)=55.6块≈56块。

56块×1.2A/块=67.2A

选用较重的锌块更合理,因其电流强度较小,理论上可以保证2年保护期限,而用较轻的锌块因其电流强度太大,不到2年就会消耗光。

启示:根据电化学的有关知识设计的竞赛题是多年来命题的热点之一。由于电化学内容便于进行学科间的渗透,因此电化学作为重点内容之一,与其他知识结合起来考查学生各方面的能力将是今后进行综合能力测试的理想知识点。本文将近几年有关电化学的竞赛试题做了一些粗略分类,并不能覆盖电化学所有知识及题型,但只要掌握其基本规律,对于这部分内容的求解自然就会胸有成竹,驾驭自如。

参考文献:

[1]马宏佳.高中化学奥赛试题评析[M].南京:南京师范大学出版社,2005,7:91~92.

第6篇

针对高中化学基本理论的考查情况与复习基本现状,将问题链教学模式应用到高中化学基本理论的复习中。依据“问题链”的分类、问题设计的基本原则,以"问题链"模式组织化学基本理论复习的教学,引导学生在解决问题的过程中提高学习效率,从而提高学生提出问题和解决问题的综合能力。

[关键词]

问题链;教学模式;化学基本理论复习

一、问题链教学模式

现代教育学理论认为,当学生遇到问题和挑战时,学得最好。一个好的问题必定能引起学生的深入思考,因此教师可以通过设置有一定难度,有明确目标,需要学生做出一定努力才能完成学习任务的问题,使学生处于一种急迫想要解决所面临问题的心理困境中,使学生产生强烈的探究欲望,从而创造性地解决问题。

(一)问题教学的相关理论

“学是从问题开始,问题总是与学习伴行,所有问题解决必定以对问题存在的认识为开始”。现代教育理论认为,问题教学,可以激发学习的动机和欲望。所谓问题教学,就是以问题为载体贯穿教学过程,使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望,进而逐渐养成自主学习的习惯,并在实践中不断优化自主学习的过程和方法,提高自主学习能力的一种教学方法。

《化学课程标准》课程目标中指出:具有较强的问题意识,能够发现和提出有探究价值的学科问题,敢于质疑,勤于思索,逐步形成独立思考的能力。在新课程深化改革化学学科倡导以问题为引领的教学,以问题解决来建构对知识的理解,从而培养学生思维水平向着高水平发展,笔者依据“课标”以及“考试说明”,在高三复习课中尝试采用了问题链教学模式,将每个考点分解并设计成富有层次性和一定思维容量的问题链,用问题激活学生原有的认知和思维,使学生积极参与课堂。

(二)问题链的概念界定

所谓“问题链”,是教师为了实现一定的教学目标,从学生的已有知识或经验出发,针对学生学习过程中将要产生或可能产生的困惑,将知识点转换成为层次鲜明、具有系统性的一连串的教学问题;是一组有中心、相互关联而又逐步递进的问题。从形式上看,“问题链”是一问接一问,一环套一环;从内容上看,它是问问相连,环环紧扣;从目标上看,它是步步深入,由此及彼。是师生双方围绕环环相扣的问题的情境,进行多元的、多角度的、多层次的共同学习。

(三)问题链的分类

从各个不同的维度,“问题链”可以有多种不同的分类。比如按其教学功能分,可以分为以旧引新性问题链,巩固性问题链,理解性问题链,归纳性问题链等;从呈现方向看可以分为正向链,逆向链,双向链;从适用过程看可以分为导入链,衔接链,发散链;从问题表现形式看,可以分为图表链,图文链等等。但是在高三的实践教学中,笔者认为,往往不是某单一类型的问题链,而是多种类型问题链的综合运用。

(四)问题链的设计的基本原则

中学化学教学“问题链”的设计立足培养学生科学素养,教学时应根据新课程的培养目标、内容特征、学生已有的经验和认知特点等方面综合考虑,在设计化学教学“问题链”时,应充分体现基础性、有序性、情境性、开放性、多维性和整体性等原则。

1.充分体现基础性的原则

奥苏贝尔认为,“影响学习者的唯一重要因素,就是学习者的已知。”问题链设计的基础性原则就是要根据学生发展的需要以及学生已有的认知特点和认知体验展开问题线索,要处理好问题的“障碍”和“基础性要求”的关系。问题的设计要符合学生的实际情况,要有一定的思维容量,要能激发学生的学习积极性,并且通过学生的努力能解决问题。问题设计的跨度太大,学生总是答不上来,会有受挫感,久而久之失去学习的积极性。问题设计太简单,学生会觉得没有挑战,专注度就会游离课堂之外。通过设置接近学生“最近发展区”的问题,让学生通过思考能够回答出来,帮助学生获得知识探索的成功,尝到成功的喜悦,由被动学习变为主动学习,从而激发学习的兴趣。对于基础较好、能力较强的学生问题设置可以宽泛,留足学生的思考和发挥的空间,知识和能力的综合程度可以高一点。对于基础薄弱的学生,问题设计的台阶铺设得更多一点,综合程度小一点,要有梯度和递进。

2.问题设计有序性和整体性原则

问题链是教学环节紧紧相扣若干个小问题的集合体,服务于教学内容的落实,因此问题要围绕一个中心整体呈现。问题表述要简洁、明了,可接受性强,避免填空式、习题化的现象,保证学生思维的深刻性和流畅性,避免把学生和教师框死,造成教学过程的僵化。问题要由易到难、由简到繁、由浅入深、环环紧扣地组成问题链,引导学生思维逐步深入,因此问题的设计要有有序性。问题的综合性体现在问题设置要有较大的思维容量,从内容呈现上来说,要能将不同模块的知识进行有机的整合,同一模块中各个知识点进行有机的整合,对知识的应用具有较高的综合性。

3.具有情境性的原则

问题链的设计必须符合客观事实,其中包括所涉及的科学事实、化学知识、化学思想和方法的真实性,在“问题链”设置过程中,要把化学学科的研究方法(如实验、模型、分类、比较、类比等)和化学思维(如守恒、绿色环保等)渗透在其中,坚持“授人以鱼不如授人以渔”的原则,在落实三维目标中培养学生的学科素养。问题链的设计要在真实或接近真实情境中,激发学生的求知欲,令学生感受到学有所用。问题情境的来源丰富,如已有的经验、生活和生产实际、与化学相关的社会热点问题、科学技术的发展前沿、化学史实等,使学生更加理解所学内容的现实意义,学会利用书本知识解决生产生活中的实际问题,体现知识的生活化,趣味性。

除上述原则以外,问题链的设计还应兼顾教学过程多样性、开放性和分层性,问题链的呈现形式多样,课堂上的问题链大多可以用教师叙述、幻灯片、讨论等形式(如实验观察分析、概念辨析、类比迁移等)。问题能使不同层次的学生通过努力而有所收获,能满足不同层次学生的需求,使学优生从中感到挑战,学困生从中感受到激励,从而让学生能体会到成功的喜悦,增强学生的合作意识和创新意识。

二、问题链教学模式在高中化学基本理论复习中的教学实践

在高三化学基本理论的复习中,教师应根据不同教学内容的难度差异,学生已有的知识基础、高考的考试要求层次等方面综合分析,设计不同形式的问题链,以满足化学理论专题复习的需求。笔者在高中化学基本理论复习的教学实践中将“问题链”教学模式构想如下:

教学案例1:化学反应中的能量变化

问题1:工业上可以用氨气检验输送氯气的管道是否漏气,其反应原理是什么?请写出相关的化学方程式。

问题2:上述两个反应究竟哪一个可以用于检验,理由是什么?

问题3:2NH3+3Cl2=N2+6HCl该反应能否自发进行?你有什么事实依据吗?判断反应能否自发进行的理论依据是什么?

问题4:如何用下列表格中键能的数据计算2NH3+3Cl2=N2+6HCl这一反应的ΔH?

问题5:请写出该反应的热化学方程式。

问题6:归纳判断热化学方程式是否正确的角度有哪些?

问题7:已知该反应是放热反应,请判断反应物和生成物能量的相对大小?并从物质能量角度画出能量图。

学生作图展示:

问题8:假使该反应是需要催化剂的,请在第二张能量图基础上画出有催化剂时候的能量图。

问题9:请归纳总结键能角度、物质能量角度、活化能角度计算反应ΔH有什么异同?

问题10:我们已经推导出2NH3+3Cl2=N2+6HCl是自发进行的,那么8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl这一方程能自发进行吗?如何判断8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl这一反应的ΔH?

问题11:上述两个反应有什么共同点?这一类反应的本质是什么?

问题12:你能设计特定的装置来证明有电子转移吗?

问题13:你认为同学所画的装置图有什么优缺点?

点评归纳学生的装置图后投影展示(见下图),并按下图组建装置演示实验。

问题14:该装置中的电极名称是什么?电子如何移动?盐桥的作用是什么和阴阳离子定向移动的方向如何?写出两极的电极反应方程式。

【反思评价】:这一节课的设计主要以问题链为推手层层推进,以递进链为主,辅以发散链,将原本看似没有太大联系的元素化合物知识,与化学反应的方向,能量变化的原因,热化学方程式的书写,电化学的内容用氨气和氯气的反应整合在一起,实现了不同模块之间的有机整合。问题的设计具有综合性,这符合高三学生的特点,学生具备一定的基础知识和综合能力。问题的设计具有开放性,不同层次的学生可以画出不同类型的原电池,满足不同层次的学生的需求。能量变化的原因分析也是层层递进,环环相扣,并且巧妙地应用了盖斯定律来解决实际的问题,课堂内学生一直保持适度的紧张感。另外高三的化学课堂以做题讲题解决问题为主,相对比较枯燥,此处还增加了一个演示实验,不仅可以创设逼真的问题情境,还能增设课堂教学的兴奋点,从而有效地激发学生的学习动机,大大提高学生的学习兴趣,复习教学的效率得到有效的保证。整节课下来学生的学习积极性较好,课堂氛围较好,复习效果也不错。

教学案例2:弱电解质的电离平衡

例:已知某二元酸H2A,其电离方程式为H2A=H++HA―;HA―[]H++A2―。

问题1.H2A是强酸还是弱酸?

问题2.NaHA的水溶液呈性。(酸性、碱性、中性)

问题3.写出NaHA溶液中溶质的电离平衡常数表达式。

问题4.在温度25℃时:

①得0.1mol/L的NaHA溶液中c(H+)=0.01mol/L,该条件下HA―的电离度:______

②判断0.1mol/L的H2A的溶液中c(H+)______0.11mol/L(>,

③计算HA―[]H++A2-的电离平衡常数。

④若要使溶液中c(A2―)=c(HA-),应控制溶液的PH=______

问题5.在25℃下,加水稀释NaHA溶液,下列各项如何改变

A.n(H+) B.PH C.KW D.c(A2―)

E.c(H+)/c(HA-) F.c(A2-)/c(H+)

问题6.在温度25℃时,0.1mol/L的NaHA溶液中,加入下列物质①水②0.1mol/L的NaOH溶液③ 0.1mol/L的Na2A溶液,画出溶液的PH随着加入溶液体积的变化图。

问题7.求a点(PH=7)时c(A2-)/c(HA-)的浓度之比。

问题8.25℃时,0.1mol/L的NaHA溶液中,下列关系式正确的是:

A.c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)

B.c(H+)=2c(A2-)+c(OH-)

D.c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.1mol/L

问题9.用NaOH调节上述溶液PH=6时,计算上述溶液中c(A2-)的精确值。

问题10.用0.1mol/LNaOH滴定20ml0.1mol/L的NaHA溶液:

①画出滴定曲线

②最好选用什么做指示剂?

③c点的离子浓度从大到小的顺序是

④e点的溶液中.c(Na+)c(HA-)+c(A2-)(填,=)

【反思评价】:这一节课的问题链设计以“聚焦问题链”为主,紧紧围绕弱电解质的电离平衡这一中心,以“发散问题链”为辅,从弱电解质电离的平衡移动,平衡常数的计算,中和滴定,离子浓度大小的比较,溶液中的三大守恒关系等各个角度设计问题,以H2A这种酸及其酸式盐、正盐为载体,贯穿整节课,精选题目优化问题链设计。从课后笔者对学生的访谈来看,用H2A这一酸来设问,首先打破了学生对原有的熟悉的酸的认识,有了一个崭新的问题情境,不再有炒冷饭的感觉。其次学生认为这节课的思维容量明显增加,经过问题链的持续驱动,将相关的知识基本“连成线,结成网”,基础知识整体框架和脉络更加清晰。

四、结束语

高中化学基本理论部分注重思维品质的培养,与元素化学物部分有比较大的差异,因此在复习过程中要重点关注学生思考的力度、广度和深度,培养学生主动思维意识和探究能力。笔者应用问题链教学模式开展基本理论复习后,明显增强了学生的学习积极性和课堂参与度,取得预期的教学效果。当然针对不同专题的基本理论如何设计更加科学合理的问题链,是今后的教学中持续深入探讨的课题。

[参 考 文 献]

第7篇

    论文摘要摘要:信息技术课是一门以培养学生的实践能力和创新精神为目的的学科。但作为一门新兴学科,在教育过程中基本上还处于摸索阶段,没有现成的经验、理论可以鉴戒,因此很多在这个学科岗位上的教师都面临着一个这样的新题目摘要:学生对本课程的喜好下降很快,导致上课效率不高,如何进步并使学生对信息技术课保持长期的喜好?本文从教学手段、教学方法等方面做了阐述,回答了如何利用新的教学理念、教学手段和方法来进步学生对本课程的喜好并进步信息技术课程的学习效率和教学效果。

    随着社会信息化的发展,信息素养日益成为信息社会公民素养不可或缺的组成部分。信息技术已经成为每一个人今后学习、工作及生活的一种必须把握的技能,如今信息技术已经成为高一学生的必修课程。学生刚接触信息技术课程时喜好很大,可没多久,喜好就没有了;学生对玩计算机很感喜好,但对《信息技术》课却没有喜好。究其原因,在于现行的教学方法和模式不适应信息技术课教学。那么如何上好信息技术课呢,下面谈谈笔者的一点心得。

    一、利用多媒体辅助教学手段,进步教学效率

    信息技术课程中需要理解的理论部分往往比较抽象,仅靠传统的黑板教学模式很难取得较好的教学效果。其它学科如物理、化学对于这种新题目一般都采用实验演示的方法来解决,可是并不是所有的抽象理论内容都可以用这种方法解决的,信息技术学科更是如此。所以改变教学手段,利用多媒体辅助教学成为必然的选择。信息技术教师利用多媒体教学有两种不同的方式摘要:

    1、 在多媒体教室利用CAI课件进行教学

    适当使用多媒体课件进行教学可以获得较好的教学效果。将教学所需的数据、文字、图像、声音有机的融为一体。制作成相应的课件后,既可以重复使用还可以按照教学的需要随时调整课件各部分的组合。一个设计公道的多媒体教学课件可以有效地刺激学生的各种感官,进步学习的积极性和效率。

    一方面,为了节约时间,我们可以奉行“拿来主义政策”,选择一些现成的CAI课件进行辅助教学,如市场上有《开天辟地》、《万事无忧》等软件,可以直接拿来使用。这样既可以节省时间又可以减少重复劳动,进步工作效率。另一方面,我们还可以搜集素材,根据自己的教学需要整理制作相应的课件来进行辅助教学。由于现成的CAI教学软件不一定适合自己的教学设计,难免和我们自己的教学内容有出进,这就要求我们利用各种能搜集到的素材,通过Authorware、Flash、 Powerpoint及“课件大师”等软件合成符合我们需要的课件。

    2、在机房利用教学软件广播教学

    在机房里上课主要使用“苏亚星”、“红蜘蛛”等多媒体广播教学软件的广播功能完成在机房里的班级集体授课。教师在教师机上的操纵过程通过广播软件同步显示在学生气上,每个学生都可以仔细观察教师的操纵。当教师演示操纵完成后,学生可以立即模拟老师的操纵过程,课堂教学效率得到极大的进步。由于信息技术课程极其重视操纵技能,因此这种方式是目前信息技术学科的主要教学方式,其优点也是显而易见的。

    二、策划上机任务,维持学习喜好

    上机操纵是信息技术学科教学的一大特征。通过上机操纵,学生可以将学到的理论知识马上付诸实践,手脑并用,可以极大地进步学习的喜好,轻易形成较好的学习氛围。但是组织不成功的上机操纵,会使学生学习热情逐步冷却,最后感觉索然无味,其教学效果和教学设计的初衷背道而驰。如何使学生维持较长时间的学习喜好?笔者以为摘要:

    首先要明确上机目的,才能有的放矢,进步学习效果。假如上机目的不明确,学生只是凭着新鲜好玩的心理往做一些自己喜欢做的事,或者“人云亦云”看到别人做什么也随着做什么,形成“无政府状态”,这样就没有一点课堂效果可言了。为了防止这种情况的出现,我们在机房上机操纵之前,要通过屏幕广播把学习的目的和操纵步骤夸大一遍,使每个学生都知道今天的学习任务。除此之外,还要把这次操纵过程中的注重事项,通过广播通知,口头提示,帮助文件等方式提醒学生。

    其次,精心设计课堂操纵任务。建构主义学习理论以为摘要:教师是学生学习的帮助者和指导者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。建构主义教学设计原则夸大摘要:学生的学习活动必须和大的任务或新题目相结合;以探索新题目来引动和维持学习者学习的喜好和动机;创建真实的教学环境,让学生带着真实的任务学习;学生必须拥有学习的主动权,教师不断地挑战和激励学生前进。“任务驱动”教学法符合探究式教学模式,适用于培养学生的创新能力和独立分析新题目、解决新题目的能力。并且,“任务驱动”教学法符合计算机系统的层次性和实用性,按照由表及里、逐层深进的学习途径,便于学生循序渐进地学习信息技术的知识和技能。在这个过程中,学生还会不断地获得成就感,并更大地激发起求知欲看,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。

    无数实践证实摘要:由学习者自己不断探索、甚至经历过失败而获得的知识经验最不轻易忘记。教师应该彻底撇弃以往满堂灌、填鸭子式的教学传统,在讲授知识点时切忌大包大揽,越俎代庖,这样势必抹杀学生的探究学习能力和思考能力。在课堂内要留给学生足够的思考空间,培养学生独立思考的能力。所以教师的任务是为学生创设合适的学习情境,由学生自主地用探索法、发现法往获得知识。

    例如在教学《文件的搜索》这节课时,有位教师在讲解了必要的操纵步骤和基本的搜索知识后,给学生布置了以下 “寻宝行动”的任务摘要:

    寻宝行动

    请同学们根据下面的线索搜索一个宝躲,宝躲的名称分布在下面五条线索中,每条线索都给出宝躲的一部份名称。请同学们按顺序完成搜索每条线索,然后把每条线索提供的信息拼在一起,这就是宝躲的名称,最后就可以通过搜索宝躲的名称就可以找到这个宝躲了。(请在右边单元格内记录你所搜索到的信息)

    线索1、文件名为Asia.doc,存放在C盘。

    线索2、文件名是以E开头,主文件名为6个字符组成的文件类型为 gif(扩展名)格式。

    线索3、搜索在d盘的,文件名的第2个字符为f的文件

    线索4、只知道文件是在2005年10月25日建立和存放在D盘上。

    线索5、只知道大小至少为85KB的,扩展名为doc的文件,存放在d盘的文件。

    当然,宝躲的内容可以根据具体情况作调整,但教师选定的宝躲要有足够的吸引力,例如一段好看的动画或者是一个好玩的小游戏等。线索的数目和内容取决于教学内容,线索的顺序布置尽量做到一环扣一环,使学生欲罢不能,不断地往寻找新的线索内容,维持较长时间的探索喜好,从而完成所有知识点的学习。学生在完成线索2、线索3碰到困难时,教师可以提醒学生使用通配符。在学生自主完成任务的过程中,教师应该扮演学生学习的帮助者和指导者的角色。全场巡视,个别指导,及时找出学生共同存在的新题目,以便同一讲解。

    三、注重和其他学科的整合

    信息技术课程要求培养学生的“信息素养”,当今社会要求学生不仅要具备信息技术知识和技能,更要有相应的信息素养(信息的获取能力、信息分析能力、信息加工能力、信息的创新能力、信息的利用能力、协作意识和信息的交流能力),我们在信息技术教学中,主动和其他学科进行整合,有利于拓宽学生解决新题目的思路,培养学生使用信息技术的意识和喜好,培养学生和创造精神和实践能力。如在信息技术课程中经常会出现一些专有名词术语,这时我们可以配合英语学科教学,扩大学生的词汇量。又如在讲授《从WWW上获取信息》这节课,我们可以和语文学科进行学科整合,引导学生通过网络搜索书本上先容的名胜古迹,使学生在浓厚的求知氛围中不知不觉地完成操纵技能的练习。

    总之,我们进行信息技术课程的教学,应该充分利用好多媒体教学手段及上机操纵这一上风。并注重配合其它学科的教学,进步课程整合的质量。使学生把握好信息技术这种终生受用的学习知识和进步技能的认知工具,培养他们良好的信息素养,从而大幅度进步教学质量。

    参考文献摘要:

    1、乌美娜,教学设计,高等教育出版社,1994.10。

    2、韩保来.多媒体教学—教学电脑化·网络化[M. 济南山东教育出版社.2001.58

    3、陆宏,冯学斌.中学信息技术教学理论和实践[M.济南. 山东人民出版社.2002.93-94

    4、《中学信息技术课中基于任务的协作学习》 郭芳 《中小学信息技术教育》 2002年6月

第8篇

目前在中学化学教学中,以推行探究性学习作为教学改革的突破口的理念,已经逐步成为广大师生的共识,并开展了多种形式的教学实践。经验与教训正处在积累阶段,交流和讨论将有助于促进改革的进程。本文将对课堂教学实验中如何开展探究性学习的问题提出的一些粗浅体会和看法,因为课堂教学实验的内容多取自教材,所以讨论将分两个层次展开。

1用好教科书,讲好化学课

骤然看来,二者似乎是一回事;一经仔细琢磨,就可以发现其间的差别。现在着重讨论它们之间的差别。

有了教科书,为什么还要上课?如果暂不考虑学生原始情况不同这一因素,为什么同样的教科书,同样的课时,同样数量的习题作业和课外作业,学习质量(包括对大纲或课程标准规定的基本内容的掌握程度、学习兴趣、化学课程所侧重培养的多方面的能力、对重要知识技能和相关规律与推理方法记忆的保持情况、应试过程中的适应程度和超常发挥个例的百分率等)却差别甚大?这是我们在探究如何提高化学教学质量时必须认真思考的一个问题。不仅是一个非常现实的问题,也是自有学校以来就存在的一个问题。

目前,普遍认同的答案中,赞同和教师的水平直接相关(这个答案的合理性不容怀疑)者的百分率最高。这也是学校争聘名师、课外辅导大行其道,学习辅导资料充斥市场的重要原因之一。遗憾的是,名师毕竟有限,学生家庭经济情况又各不相同,难以惠及大部分学生。教材尚且难以解决的学习问题,求诸辅导材料,无异于缘木求鱼。所以问题并没有真正得到解决,仍有继续研究的必要。

在研究这个问题时,应当着重研究如何使学生知道怎样学习化学,把应试的问题放在后面再考虑。这是为了在分析问题时,尽可能地减少对结论有可能产生影响的因素,以利于提高结论的确定性。何况先有学习过程,然后才有考试,所以把考试视为学习情况的测试或评价过程是合理的。

化学作为一门以物质为研究对象的实验性科学,具有着重实际体验,和基于事实进行合乎逻辑地简单推理的特点。在几门科学课程中,应当是最容易引人入胜和比较容易达到课程要求( 以大纲或课标为准)的一门学科。实验性科学的特点在于, 实验现象(包括对物质的静态观察和某些物理性质的测试、物质在化学变化过程中呈现的宏观现象, 以及对化学反应产物的确认和部分性质的测试等), 对于所有实验者都是完全开放的,亦即是“绝对公平”的。只要实验者细致、认真、操作规范,结果或结论基本一致才是正常的。对于初学者来说,因为需要引导、提示、以及仪器设备使用方法和相关操作规范的训练,出现差别的原因,仅在于学生的领悟程度、模仿能力、自我约束和纠错能力的不同,而后者在不过分考虑时间和熟练程度的情况下,可以不再视为带有根本性的学习质量差别。

化学是一门实验性科学,完成一定数量的实验,得到了和书本上同样的结论仅仅体现了“实验性”的字面含义,更应着重的是科学。如果只实现了前者,最多是部分地满足了知识技能的教育目标,只有真正地落实了化学的科学教育目标,才能较完整地体现课标所要求三维教育目标。对于化学来说,它的学科特点是什么?只有把握了这一点,才能真正了解化学学科的科学特点和要素。了解的深度和实验探究中思维的活泼程度、敏锐的观察能力、坚忍不拔的求实精神的结合,是化学工作者能否做出杰出成绩的根本。对于初学者,也须着眼于此,这是能否“学好”化学的关键。只要学好了,应试还会有很大困难吗?

学好化学的关键何在?在于是否真正了解什么是化学,和按照化学学科所要求的认知过程和思维推理方法进行学习、思考和实验,而探究的意识和过程则是学习和学好的关键。值得庆幸的是,初等化学对于学生探究能力的要求并不高,比较适合相关学段青少年的年龄特征和心理特征,即使对于不熟悉严密逻辑推理方法和不善于抽象思维的学生来说,化学带给他们(或她们)的困难相对较小。但是如果不能依据化学学科的特点进行教学,例如按照数学或物理的学科特点来进行化学教学,就会让教师和学生产生一种时而有序、时而无序的感觉,于是化学反而成为一门既缺乏趣味、又繁琐零乱的课程。

化学的学科定义精辟地概括了化学学科的特点,也明确地指出了学习,特别是探究性学习的思维取向及要点。它既是教材编写时的纲,更是化学教学的基本方法和策略设计的基础。不仅有利于知识技能教育目标的实现,同样有利于过程方法和情感态度价值观另两维教育目标的实现。近年来,由于多种原因,特别是应试教育对中学教学的干扰,在中学化学的教与学过程中,化学学科的面目变得模糊不清,化学学科定义所蕴涵的学科特点近乎是迷失状态,导致中学化学教学质量不尽人意,而且致使师生的教学负担越来越沉重。所以中学化学的教学改革,应当在课程标准的指导下,认真对待如何用好教材、和改进教学的问题。而构建符合化学学科特点的,以探究性学习为主要教学方式的教学体系,则是重中之重。

2 一个案例――设计教案时的思考

试以卤素中的氯的教学为例探讨改革之路,由于篇幅所限,不可能提供完整的教案,也不可能包括这个章节的全部。

当确定教学内容以卤素中的氯为主题后,教学应当从查明它在元素周期表中的位置,并从周期表中所提供的数据,形成对氯的初步认识开始(这个过程的功能有点类似于“查户口”)。我们从中能够得到些什么呢?除去了解它是一个化学活泼性比氟差、比硫强、和氧相近的非金属元素外,它的相对原子质量为35.45, 不是整数,说明氯存在同位素(而且比率较大)。氯原子的外层有7个电子,按照原子结合成分子时,成键原子外层以满足8个电子(氢元素除外,也不论是形成共价键还是离子键)时为稳定结构的原则,氯的单质应当是Cl2,而且不可能存在其他形式的同素异形体。Cl2的相对分子质量为70.90。它比O2和N2都重,所以在相同的温度和压强下密度比空气大。此外,还可以知道,Cl2是非极性分子,和O2、N2相似,在水中的溶解度不会很大。这样就形成了对氯元素和它的单质的初步认识。

氯元素在自然界属于常见元素,但是我们常见到的却不是它的单质,而是它的化合物,有无机化合物也有有机化合物。前者的代表如氯化钠,后者如聚氯乙烯。在被指责为破坏大气臭氧层的“主犯”的氟里昂中,除 C、F、H外也包含着Cl,共4种元素,经实验证明,Cl是真正的罪魁祸首。从这几个例子里,我们会惊奇地发现,在同样含有氯元素的不同化合物里的氯,竟然有着迥然不同的性质!

化学可以通过观察、推论和实验来了解物质的性质。也可以通过比较来发现物质间的本征差异,并利用这种差异完成对化学物质的识别、分离和提纯,但是至今仍然不能够仅仅根据化学物质的组成和结构预见它们所具有的全部性质,只有通过实验观察到的现象或测定得到的数据才是确定可信的。所以在学习化学时,对于哪些知识是可以通过推理、类比获得的,哪些是必须通过严谨的实验探究观察才能获得的,要有清醒的认识。如果不能把握住化学学科认知过程的特点,思路不对,方法不当,是学不好化学的。

在授课时,注重构建有利于启发学习兴趣的情景,是现在普遍采用的一种做法。如何构建适当的情景,应当允许取材不同、风格各异。可以选取社会事件、历史故事、名人格言、动画电影,也可以通过对学生已有基础知识的梳理和适当延伸,建构以学科知识为基本内容的情景。如果选题适当,也许后者更能引起学生的学习兴趣,对于元素和化合物,以及有机化学的教学,这种方式值得重视。

氯原子和氯离子相差仅1个电子;单质氯和盐酸的差别,仅在于氢原子取代了单质氯中的一个氯原子。当氯和碳、氢、氟结合成氟里昂时,氟和氯的毒性不再存在,碳也很难和氧化合,成为一种不会着火燃烧的有机溶剂和制冷剂,可是当它升至大气上层之后,在强辐射和极度稀薄的大气中,光解离产生的氯原子却是破坏臭氧层的元凶。从这些事例中,我们所应强化的化学基本概念是什么呢?就简单的化学物质而言,化学组成是了解和探究物质本性的基础。

以单质氯溶于水的化学为例,通过实验,我们不仅可以观察到氯气所特有的黄绿色,也许还会嗅到它的有刺激性的气味(和它能溶于水有关)。当溶解的氯气较多时,水溶液呈现淡淡的黄色,应当是存在着自由的氯分子的一种现象,氯水中的氯分子在放置过程中会因氯气的逸出而减少。所以要密闭保存。

氯分子和水之间是否可以发生化学变化?由演示放在同一个钟罩下的有色试纸的变化,说明氯在水存在的情况下,具有漂白纸上染料的作用(对干燥试纸则无此作用)。这个现象为学生创建了一个探究的情景,重要的是,首先要确定探究的目标,那就是:“氯气和水之间是否发生了作用,作用的内涵是什么”?

根据以上的现象,产生差异的原因至少有两个,一个是教科书和教师已知的“和氯与水反应的产物有关”;对于初学者来说,认为水是引起上述变化的催化剂的推测,也应当是合理的。如果只讨论前一种推论而忽视后者(这是现在常用的方法),探究就会演变成简单的验证,过程方法的教育目标反而有所欠缺了。如果首先承认两种推测都是合理的,那么探究的重点变成如何通过实验来判断它们的取舍。在这个过程中学生对所涉及的化学知识的了解和运用能力都会有所提高,三维教育目标就能分别落实。这就是为什么要推进探究性学习的重要原因。

区分这两种推论的实验探究,首先要确定颜色试纸被漂白的作用物,是氯分子还是氯和水作用后的产物。根据催化剂的定义,它能够改变反应的速率(当然要参与变化过程),但是反应前后催化剂本身不发生变化。所以检验氯溶于水后,水中是否有由Cl2和H2O提供的原子所组成的新化合物的实验设计,是探究得以进行的关键。由于在化学反应中,元素的种类和原子的数目不变,所以Cl2和H2O之间的反应只可能有以下两种情况:

Cl-Cl+H-O-HCl-H+Cl-O-H (1)

2Cl-Cl+2H-O-H4Cl-H+O2(2)

(1)、(2) 两个反应中的共同产物是HCl,由检验溶液呈酸性可以确定。 (2)式中的O2和存在于空气中的O2并无区别,没有使颜色试纸漂白的能力(还需要再用实验证明吗?), 所以使颜色试纸漂白的只可能是(1)式中的HClO了。

HClO是否有这样的漂白能力?这是无法预见的,信息只能通过实验才能获得。这又一次为学生展示了化学是一门实验科学的机会。在确定了HClO具有漂白颜色试纸的性质,而且已知在这个实验中的漂白是一种氧化作用之后,我们才能通过HClO和HCl、Cl2的对比,得出+1价Cl的氧化性高于单质氯(0价Cl)更高于-1价Cl的结论。

关于氯和水的作用的探究,至此可以告一段落。仍然有遗留或故意忽略了的问题,那就是为什么一定是HClO,而不考虑HClO2、HClO3甚至HClO4呢?这是另一个层次的探究性问题,并非初等化学所必须解决的。可以提醒学生,也可以暂时避而不谈。因为我们的教学目的,是为了介绍如何应用探究性学习的方法来学习常温常压条件下氯和水的作用,不是为了比较详尽地研究氯的化学。

根据课程标准和教材,下面讨论的应当是HClO的性质。除去上面已经知道了的以漂白为代表的氧化性外,还有就是它的不稳定性(教材只介绍了它在光辐照下的不稳定性)。物质的性质很多,为什么要选择物质的稳定性作为一个重要知识点来讲述?因为这是涉及化学物质的生产、存放、运输、安全等方面的重要性质,也比较贴近社会,贴近生活。次氯酸是一种广泛用于生活的各个方面的化学物质,它属于光催化分解类型的一种稳定性较差的物质,在讨论化学物质的稳定性问题时,具备典型化合物的特征。

我们仍然可以用探究性学习的方式来进行有关的教学。如何通过实验来探究次氯酸的稳定性?现在通用的方法是比较新配制的氯水和已经放置过一段时间后的氯水,由氯水的颜色和颜色试纸被漂白的程度来获得结论。这样的实验设计,显然存在着较大的不确定性,因为首先要保证二者起始浓度相同,存放过程中氯气没有泄漏或泄漏的速率相同,还有容器对光的透过率相同等(这些条件并不容易都得到满足)。其次,如果把漂白能力的差异仅仅归因于光照时间的不同,并不考虑氯气泄漏后氯水浓度的改变,显然是缺乏说服力的。所以这个主题并不适于选作课堂探究性实验的直接目标。

3 化学实验探究只是探究性学习的一种形式

如果把次氯酸的不稳定性作为一个需要解决的问题并作为探究性学习的内容,却可以使学生从另一个角度学习到什么是化学。次氯酸不稳定,却又是一种经常要用到的化学物质,应当如何解决这个问题呢?我们已经知道,碳酸不稳定,但是碳酸盐如碳酸钠等却是稳定的。当我们需要碳酸或CO2时,只要加一种比碳酸强的酸(如盐酸甚至于醋酸)就可以完成这种转化。这个经验同样适用于次氯酸,。所以在市场上,次氯酸不是商品,能够买到的是次氯酸钠(84消毒液的主要成分)或漂白粉(由氯气和消石灰制成,次氯酸钙和氯化钙的混合物)。由于碳酸强于次氯酸,所以漂白粉加水后(暴露在大气中的水里溶有CO2)能够产生次氯酸。从这两个事例结合以前学过的金属活动次序、酸碱和盐的关系,是否能够总结出一些有趣而且有用的化学原理呢?如:由强酸强碱制备弱酸弱碱;由活泼金属置换出活泼性较差的金属;由较易溶解的盐制备较难溶解的盐;由较强的氧化剂或还原剂制备较弱的氧化剂或还原剂等,都是在化学中普适性很强的经验规律。作为已经经历过的许多实验探究的总结,对于学习化学和应用化学都非常有用,这个总结过程也属于探究性过程。和背诵教材或老师的板书的不同,在于它是学生可以通过总结自己的实际体验而得出的,体现了对过程方法教育的要求。二者的结合,再加上学生在情感态度价值观方面的收获,构成了比较完整的科学教育模式。

第9篇

【关键词】信息技术 课堂教学 有效性研究 实践

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)28-0166-03

本文旨在通过深入信息技术课堂,从课堂效率的不同角度进行比对,探索信息技术课堂教学有效性的规律,提出比较系统、有效的教学策略,进一步改进教师的教学理念、教学方法;改变学生学习方式,提高学生学习参与度,培养学生创新能力和解决实际问题的能力;提高教师的整体素质和业务水平,促进教师的发展,全面提升信息技术学科教育教学水平,为相关教师提供教学参考。

一 信息技术学科课堂教学有效性的内涵与特征

1.信息技术学科课堂教学有效性的内涵

在查阅相关的资料文献时发现,学术界至今对有效教学的概念尚未形成统一的看法。具有一定影响力的说法有以下几个方面:(1)从课堂教学效益角度来界定。有人在《论教学的有效性及其提高策略》中提出:教学有效性就是指有效果、有效率、有效益。其中,有效果就是指教学目标的达成度,有效率指单位时间内产生的效果或投入与产出的比,有效益指教学活动收益、教学活动价值的实现。(2)从学生课堂教学参与度来界定。江苏省扬州市教委教研室辜伟节在《中小学课堂教学改革突出有效性的思考》中提到:课堂教学有效性主要反映在学生主动参与以及进步与发展的程度。他将学生课堂教学参与度作为课堂教学有效性指标之一,强调学生发展进步的程度,而不是结果。他特别指出学生的参与必须是实质性的参与、深度参与,不能是表面的形式。(3)从学生的发展进步来界定。如崔允漷在《有效教学:理念与策略》中提出:所谓有效,主要是指通过教师在一段时间的教学之后,学生所获得的具体的进步或发展。强调学生的发展进步,将学生的发展进步作为衡量教学是否有效的唯一指标。

综合以上观点,对于课堂教学有效性内涵,不同的人对“有效”的理解是不一样的。教育是培养人的一种社会活动,教育所经历的时期不同,育人目标不同,有效教学的价值取向也就不同,所以,对“有效教学”的概念至今尚未达成共识,也是自然的事情。

课堂教学有效性应这样理解:(1)课堂教学有效性追求的最终目标是提高课堂教学效益,关键在于决胜课堂。衡量课堂教学效益的关键指标在于学生是否主动参与教学,有无明显的发展与进步,这一点与基础教育课程改革精神相吻合。(2)有效教学作为一种教学理念,一种理想境界,是广大教师追求的目标,是提高教师工作效益,培育教师对卓越教学的向往和追求的一种现代教学管理理念。(3)有效教学作为一种教学策略,教师必须采用科学的方法和手段,提高教学的针对性和实效性,让学生能学得轻松有效,获得更多的发展。教学的结果必须是引起学生的全面发展与进步。教学效果应与起初预计目标之间相吻合,有效促进知识技能、过程方法、情感态度的和谐统一、协调发展,主张多样化的教学方式和学习方式。

2.课堂教学有效性的特征

课堂教学有效性的基本特征主要有以下几个方面:(1)学生能有积极向上的态度,保持良好的学习动机。(2)教学活动环节设计有较强的系统性,教学目标明确,且思路清晰,有灵活的教学方法,整个教学活动能体现出“有效教学”的作用。(3)充分培养学生的综合实践能力和创新精神。(4)学生能运用所学的基础知识、基本技能解决生活中出现的实际问题。

二 影响课堂教学有效性的关键因素

1.教师的教育观念

教育观念指教师在理论学习过程中和教育教学实践过程中形成的,对相关教育现象,特别是对自己的教学能力和所教学生的个体性认识。

2.学生的参与度

学生是学习活动的主体,是课堂教学活动的参与者。学生能不能很好地参与课堂教学,对课堂教学的有效性有很大影响。经常看到这种情况,教师在课堂上讲得天花乱坠,学生在下面心不在焉。其实学生没有真正参与到课堂上来,他们只是被动地参与课堂教学,没有主动地参与,他们的思维不会持续集中在课堂教学上,这直接影响到了课堂教学的有效性。

3.学生个体之间的差异

教师一定要正视学生个体的差异,对不同层次的学生采用不同的教育教学方法。不搞“一刀切”,真正做到面向全体学生,使每个学生都积极主动地投入到课堂教学中去。

4.学生的学习策略与方法

授人以鱼不如授人以渔,有时教师期望学生学习,但是又很少教给他们解决问题、思考问题的思维策略。经常听到学生说:“上课听得挺明白的,感觉会做题了,可是自己再做题目时,怎么就不会了?”其实是学生缺少自己的思考,没有学到真正的方法。学生的学习策略与方法的形成需要教师的指导与帮助,在学生们找到了适合自己的学习策略和学习方法后,课堂教学的有效性会大大提高。

三 提高课堂教学有效性的策略和实施有效教学应注意的问题

1.创设教学情境,提高教学有效性

选择合理的教学素材,创设教学情境以激发学生学习动机。下面是在讲授Word图文混排技术实验课时,教师课堂活动记录表:

教学环节 教学中教师活动记录 设计意图

创设情境、激发兴趣 首先演示事先已经设计好的“电子报”,版面、文字、插图与背景 吸引学生、抓

住学生求知欲

实验内容、步骤 让学生参照实验指导书上的步骤进行实验;让学生自己动手,通过合作、交流,掌握本堂课的实验内容;掌握在文档中插入各种对象并进行编辑,简单图形的绘制,掌握对象与文字的环绕关系;教师进行监控、巡视、指导 鼓励学生的创新意识,提高自主学习

能力,培养学生自

主探索,发现问题、

解决问题的能力

作品点评、自我评价 演示几位同学的优秀作品并进

行点评,也可以让学生自我评

价,进行必要的肯定与表扬 课堂的即时评价能带给学生一定的激励,课堂的自我评价能自我诊断学习效果

教学小结 总结这堂实验课的重点及难点 总结能给学生予提醒

2.策划上机任务,维持学习兴趣

上机操作是信息技术学科教学的一大特点。通过上机操作,学生可以将学到的理论知识付诸实践,可以极大地提高学习的兴趣,容易形成较好的学习氛围。但是不成功的上机操作,会使学生学习热情减退,最后感觉索然无味,其效果与教学设计的初衷背道而驰。那么,如何使学生维持较长时间的学习兴趣呢?

重点是要明确上机目的,才能有的放矢,提高学习效果。如果上机目的不明确,学生只是凭着新鲜有趣的心理去做一些自己喜欢做的事,或“人云亦云”,看到别人做什么也跟着做什么,这样就毫无课堂效果可言了。为了防止这种情况的出现,教师在上机操作之前,要把学习的目的和操作步骤强调一遍,使每个学生都知道今天的学习任务。除此之外,还要把这次操作过程中的注意事项,通过广播通知、口头提示、帮助文件等方式提醒学生。

3.利用多媒体辅助教学手段,提高教学效率

信息技术课程中需要理解的理论知识往往比较抽象,仅靠传统的黑板教学模式很难取得较好的教学效果。其他学科如物理、化学对于这种问题一般都采用实验演示的方法来解决,可是并不是所有的抽象理论都可以用这种方法讲授的,信息技术学科更是如此。所以改变教学手段,利用多媒体辅助教学成为必然的选择。信息技术教师利用多媒体教学有以下两种不同的方式。

第一,在多媒体教室利用CAI课件进行教学。将教学所需的数据、文字、图像、声音有机地融为一体,制作成相应的课件后,既可以重复使用还可以按照教学的需要随时调整课件各部分的组合。一个设计合理的多媒体教学课件可以有效地刺激学生的各种感官,提高学习的积极性和效率。

第二,在机房利用教学软件广播教学。在机房里上课主要使用“苏亚星”、“红蜘蛛”等多媒体软件的广播功能完成集体授课。教师的操作过程通过广播软件同步显示在学生机上,每个学生都可以仔细观察教师的操作。当教师演示操作完成后,学生可以立即模仿老师的操作过程,课堂教学效率得到极大的提高。因为信息技术课程极其重视操作技能,因此这种方式是目前信息技术学科的主要教学方式,其优点也是显而易见的。

4.用多种教学方法、教学方式提高教学有效性

实践证明,由学生自己不断探索、甚至经历过失败而获得的知识经验最不容易忘记。教师应彻底撇弃以往“满堂灌”的教学传统,在讲授知识点时切忌大包大揽,这样势必扼杀学生的探究学习能力和思考能力。在课堂内要留给学生足够的空间,培养学生独立思考的能力。所以教师的任务是为学生创设合适的学习情境,由学生自主地用探索法、发现法去获得知识。

如在教学信息技术学科中的“文件的搜索”这节课时,有位教师在讲解了必要的操作步骤和基本的搜索知识后,给学生布置了以下“寻宝行动”的任务:

请同学们根据下面的线索搜索一个宝藏,宝藏的名称分布在下面五条线索中,每条线索都给出宝藏的一部分名称。请同学们按顺序搜索每条线索,然后把每条线索提供的信息拼在一起,这就是宝藏的名称,最后通过搜索宝藏的名称就可以找到这个宝藏了。

线索1:文件名为Asia.doc,存放在C盘。

线索2:文件名是以E开头,主文件名由6个字符组成,文件类型为gif(扩展名)格式。

线索3:搜索在D盘的,文件名的第2个字符为f的文件。

线索4:只知道文件是在2005年10月25日建立和存放在D盘上。

线索5:只知道大小至少为85KB的,扩展名为doc的文件,存放在D盘。

当然,宝藏的内容可以根据具体情况作调整,但教师选定的宝藏要有足够的吸引力,如一段好看的动画或一个好玩的游戏等。线索的数量和内容取决于教学内容,其顺序安排尽量做到一环扣一环,使学生欲罢不能,不断地去寻找新的线索内容,维持较长时间的探索兴趣,从而完成所有知识点的学习。学生在完成线索2、线索3遇到困难时,教师可以提醒学生使用通配符。在学生自主完成任务的过程中,教师应充当学生学习的帮助者和指导者。全场巡视,个别指导,及时找出学生共同存在的问题,以便统一讲解。

由于学生的起点不同,通过教师的统一演示或个别辅导,有时效果并非很显著,较好的方法是进行分组协作学习。根据学生个性差异、能力强弱、兴趣爱好进行分组。但在实际教学当中,会出现小组内部分同学完成所有任务的情况,这就要求小组长建立明确的责任制,保证每位同学都有任务,只有小组内成员都达到了预定目标,小组才能算获得成功。这种做法培养了同学之间的协作意识。

四 结论

有效教学作为一种教学理念,一种教学策略,更是一种教学追求,具有丰富的内涵特征和鲜明的时代特征。在提高课堂教学效果方面虽然已研究出了很多的成果,但在实施时还存在着很多问题,甚至实施的时候找不着有效的着重点,以致于信息技术与课堂教学的有效性发挥不到关键点。

提高课堂教学有效性,教师必须适当合理地抓住教学目标、教学内容、教学过程、教学效果,抓住各个环节的具体设计策略和实施办法,并根据不同学生特点进行有效、高效的教学,让学生积极参与到课堂中,在老师指导下独立自主地进行探索,并不断地进行实践总结,积极开展教学实践,

定能提高课堂教学效益,实现提高课堂教学有效性的目标。

参考文献

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第10篇

完成哲学史课堂教学从传统到现代的转型,需要形成“三个转变”,即教学话语权的转变; 教学方式的转变; 教学手段的转变。通过三个转变,塑造青年学生的信念和信仰,提升他们的理论思维水平,重视创新能力的开发,以达到知识和能力的均衡发展,实现知识向能力的转化。

( 一) 教学话语权的转变

传统的课堂讲授是一种流于独白的灌输式的“一言堂”的教学方法,其过分强调教师的主导地位,只是将学生看成是受动的客体,这就形成主客体的二元分离甚至对立。由此,课堂教学变成教师独白和自话自说,课堂教学成为教师话语霸权的场地,教师与学生之间形成一种思想上的征服与被征服的关系。教师的职责由传道、授业、解惑,变成一个卫道和传道的工具。在此过程中,学生只是受动的客体,其积极性、主动性和理论创新能力不能得到应有发挥,对教学内容缺乏积极主动的反思和感悟。课堂教学是主体与主体之间的多方位参与和互动交流的过程,因而应当建立二者之间的相互理解、相互承认、相互沟通、相互影响的合理机制。打破传统“话语霸权”模式的关键在于从主体性出发,充分调动教师和学生的积极性、主动性、创造性,实现双方作为独立个体的相互交流和主动参与。这种平等地位、独立精神的相遇和碰撞,使得学生更容易敞开心扉和彼此接纳、承认和包容。如果我们将课堂教学看成是一幕戏剧,那么,学生就不再只是观众,应是“剧中人”,应当有思考的空间和真诚表达的机会。“一个交往性的、成功的言语行为除了语言学表达的可领会性之外,还要求交往过程的参与者准备达到理解,要求它们高扬真实性、真诚性和正确性等有效性要求,并且相互地予以满足。”①为了增强学生学习和研究的积极性,应该彰显“对话”范式,对话是对独白的扬弃和超越,哲学史课堂教学更需要从独语的理性转化为对话的交往理性,进而激发学生学习哲学理论的信心和乐趣。

( 二) 教学方式的转变

充分发挥课堂教学中教师和学生两个主体的能动性,必然要求形成丰富多彩的授课形式。在长期的教学实践中,我们逐步摸索出以下行之有效的方法。问题教学法。课堂教学要有问题意识,对一些难点、热点和焦点问题,可以采取学生自由辩论、讨论等方式进行,这样就可以将学生由观众变为演员,调动学习的积极性。学生可以收集学习和研究资料对问题进行寻根探源,也可以通过教师与学生之间、学生与学生之间的对话交流进行探究。哲学史这门课程内容丰富,依赖教师的讲课去消化所有知识是很吃力的。应正确引导学生掌握课堂听课与课下互学相结合的学习方法,不断丰富阅读范围,增强对哲学史精神实质的理解和把握,鼓励学生自觉运用所学知识解决现实的问题。分组讨论法。教师根据哲学史课堂教学每一阶段所涉及的不同理论问题,确定教学研究专题。然后,根据学生对该问题看法的相似度进行小组划分。通过学生在课外对资料的搜集、整理,由各小组选代表在课堂上进行汇报,教师对汇报情况进行分析和综合。设计这一方法的目的在于打破学生对课堂知识的被动接受,尤其是对理论结论的被动接受的局面,旨在培养学生从不同角度把握问题、对问题进行独立思考和判断的能力。角色换位法。教师根据哲学史的具体学习内容,让学生充当教师的身份进行课堂讲解,体悟教与学的不同要求,更好地理解教师的“教”。教师充当“学生”,重新认识学与教的区别,更好地了解学生的“学”。教师与学生通过角色互换,改变教育者是主体、受教育者是客体的传统固定模式,形成主体与主体的教与学的思维方式,使得学生也成为课堂的主体,教学中的教师与学生实质上就是主体与主体的交流。这样,青年学生会在丰富多彩的教学方法和形式中,不断提高学习哲学史的积极性和主动性。

( 三) 教学手段的转变

课堂教学手段应该去单一化,把单一转向多样的教学手段,是马克思哲学史教学的现实要求。多媒体教学。就课堂教学而言,用板书的形式可以增强学生学习哲学史的逻辑思维和“语言”功力,缺点是无法彰显重要的直观的“画面”。利用多媒体的教学手段,把文字、声、色、图像融入到课堂教学中,在听觉、视觉上刺激学生,使他们有身临其境的感觉,增强了哲学史课程的感染力。把哲学史抽象的逻辑思维通过多媒体呈现出来,易使学生理解和把握,改变了哲学史教学沉闷乏味的状况,增强了课堂的趣味性,也能调动起学生的兴趣。黑格尔说: “哲学缺乏别的科学所享有的优越性: 哲学不是别的科学可以假定表象所直接接受的为其对象; 或者可以假定在认识的开端和进程里有一种现成的认识方法。”②哲学史也缺乏这种优越性,这就应该在教学方法上进行更多探索。为了让学生对哲学史产生兴趣,可利用板书和现代多媒体相结合的方法,把哲学案例融入情景中,把人物与其著作里的思想结合起来,渗透到历史发展的情境中,化虚为实、化静为动。这样,学生能更好地从感知发展为理解哲学的精神实质。开发网络教学平台。当代大学生接受信息的重要途径之一是互联网。课堂教学不再仅是学生获得知识的唯一渠道,且又受到教学计划在时间量上的限制。因此,我们开设了网络教学平台。学生可以通过这一平台查询教学大纲、课程内容、课程信息等,加强对哲学史课程的深入了解。同时,学生通过与教师在网上交流,积极参与热点、焦点的问题讨论,加深对问题的反思。教师通过上传教学课件,展示理论平台,提高学生学习的兴趣。优良教学网络平台的高信息量性、全方位性、渗透性、超时空性和互动性,极大促进教与学的积极性和主动性,有力提升哲学史的教学效果。实践教学。实践性教学环节是学生了解社会,理论联系实际的重要途径。可开拓课堂之外的学习环境,让学生走出课堂,到企业、事业、部队等单位进行参观访问。鼓励学生深入实际,了解中国经济和社会发展状况,了解在当代中国的实践效应,这有利于提高学生对的价值认同。把马克思哲学史的发展背景与当代社会、经济发展进行比较,把哲学理论同现实实践场景结合起来,进行探讨和论证,培养学生分析和解决问题的实际能力,这是教学活动要达到的最终结果。

上述转变要通过新型的教学模式来完成。在哲学史课堂教学的实践过程中,我们逐步探索、建立和实施了“八步”课堂教学新模式,收到较好的教学效果。

设计“八步”课堂教学方案是以学习心理学和现代教学论的基本原理为依据,循着观察问题,提出问题,思考问题,观点交流,解决问题的基本逻辑思路,而形成环环相扣、紧密相连、相辅相成、不可分割的整体性模式。

理论阐述。教师在课堂上把哲学史中所要讲的具体内容给予阐述,让学生基本了解这一堂课所要学的概念、原理以及理论体系的历史脉络,使学生知晓课堂的总体任务。但是,这一过程不能只是结果的简单说明,而应是由过程到结果的逻辑推演。

告知目标。教师依据哲学史课堂的具体讲解内容,告知学生这一堂课要达到什么样的目标,应该掌握什么,达到什么样的深度和广度。

激发阅读。教师让学生带着目标去主动阅读教材、查阅相关资料,目的在于能够有的放矢。引导学生首先理清粗读与精读部分,粗读部分学生大致了解即可,精读部分需要认真推敲和琢磨每一个知识点、每一句话,甚至每一个字。

引出问题。学生在阅读的过程中引出问题,比如,为什么在那样的时代背景下会出现那样的哲学家及其一系列哲学思想? 那些哲学思想对今天有什么价值? 促使这些问题在学生的脑海里“翻腾起来”,在阅读中产生问题,在问题中进行阅读。

提出指导和反馈。教师对学生提出的不同问题给予指导和讲解,让学生的不知和不解达到理解和掌握。教师根据学生的想法和思路给予反馈,让学生明白自己的观点是否合理。同时,让学生也反馈教师的指导思想,使学生也清楚教师的思路是否对自己有帮助。即“如何让学生与教师有真正的心灵会见”,③使学生在指导教师指导和反馈的过程中得到收获。

提出作业。教师为了考查学生对哲学史这一堂课所掌握的情况,给学生留一个有讨论价值的问题,让学生在课下完成对这个问题的思考。通过对相关资料的搜集和总结,形成自己的理论观点,并以书面形式予以表达和提交。

效果评价。在教学经过一定的运行和取得一定效果后,需要对其进行强化,主要的手段是广义的奖与惩相联系的评价,即对教学结果做价值判断。在评价活动中,肯定学生的进步,会使他们受到激励,提高参与教学活动的自觉性、积极性,强化已经获得的内容信息。对缺点和不足进行分析、比较、批评,会使学生的错误得到纠正。教师评价学生作业的方式可以不拘一格,如专门开一个“圆桌”研讨会,让每一位学生发言,说出自己的观点,由教师评价每一个学生的所学、所思、所得。

。教师留下的作业,学生只要认真对待,很容易形成自己的小论文,这是对课堂学习的总结和提升。对于哲学史这门课的学习来说,学生阶段性成果的表现形式就是写出能够发表的论文,总结所学理论,形成自己的观点和看法,提升提出问题、解决问题的实际能力。

“八步”教学方案的目的是形成研究型的教学模式。研究型教学模式“反映了一定社会对受教育者的要求,是教育工作者的出发点和最终要求,也是确定教育内容、选择教育方法、检查和评价教育效果的根据。”④它是基于哲学史课程本身的特征,适应当代大学生对民主、自由、平等、独立思考、张扬个性、参政议政、影响社会等方面的要求。同时,也基于学生更少对思想灌输、理论脱离实际的纯粹书斋式的学习方式的妥协与容忍的现实,基于为现代化建设事业培养创新型人才的需求。

第11篇

[关键词] 信息技术与课程整合; 信息技术整合于学科教学; 整合的途径与方法; WebQuest; TELS; TPACK

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 何克抗(1937—),男,广东大埔人。教授,博士生导师,主要从事教育信息化工程、中小学教学改革试验和教育创新理论的研究。E-mail:。

四、TPACK阶段——美国探索“信息技术

与课程整合”途径、方法的第三阶段

(一)第三阶段最具影响力的“整合”模式——TPACK

信息技术与课程整合在美国虽然开展较早(在20世纪90年代的美国中小学,信息技术即有较普遍的应用),但正如前面所述,在第一阶段整合的主要模式是WebQuest, 它关注的是学生基于网络的自主学习、自主探究;第二阶段整合的主要模式是TELS,它关注的是中学理科课程设计——把初、高中理科的各学科内容重新设计成18个主题模块。TELS模式之所以要这么做,是想把类似WebQuest的、基于网络的探究性学习引入课堂教学,以便能更有效地实现信息技术与学科教学的“课内整合”,从而克服WebQuest这种课外整合模式有利于学生创新精神与创新能力的培养,却往往不利于中小学各学科基础知识系统学习与掌握的弊病。从上述第一、二两个阶段的整合模式可见,它们的主要关注点是“技术”(强调“基于网络”,也就是 “信息技术环境下”的学习)和“学生”(强调学生的“自主学习、自主探究”);在第二阶段虽然也开始关注“课内的整合”,但其目的只是想把基于网络的自主探究性学习引入课堂,也就是说,在前两个阶段的整合过程中都是特别强调“技术”和“学生”对技术的自主应用,而没有认真关注“教师所需的知识”和“教师在将信息技术整合于学科教学过程中的重要作用”。显然,这是美国大力推进教育信息化进程中存在的问题与缺陷,并将对其今后教育信息化能否健康、持续、深入发展产生直接的影响。

在美国,最早发现这类问题与缺陷,并力图加以纠正的学术机构是“全美教师教育学院协会创新与技术委员会”。“全美教师教育学院协会”(American Association of Colleges of Teacher Education,简称AACTE)是全美各大学的“教师教育学院”之间的联合团体,“创新与技术委员会”则是在该协会内、专门为促进教育中的技术创新而成立的一个领导机构。该委员会通过对美国自20世纪90年代以来实施信息技术与课程整合大量案例的回顾,又结合AACTE自身在各级各类学校中长期开展教师培训的实践经验,终于发现了上述问题与缺陷,并决心予以纠正。为此,该委员会在2008年编辑、出版了一本在美国几乎是每一位教师都必须认真学习的理论手册——《整合技术的学科教学知识:教育者手册》(以下简称《手册》)。[12]诚如“创新与技术委员会”主席 Joel A. Colbert博士和“教师教育领域杰出终身成就奖”获得者Glen Bull 教授共同为该手册中文版撰写的序言中所言:[13]这本《手册》不仅对于美国自20世纪90年代以来在推进教育信息化、实施信息技术与课程整合过程中,从过分强调“技术中心”的观点转向“真正的、针对每一个学科内容领域的技术整合非常关键”,而且这本《手册》还会改变“教师的培养方式”和“技术在教育情境中的应用方式”。

由于AACTE长期以来,在全美教师教育领域为促进教师的专业发展(特别是中小学教师的专业发展)作出过很大贡献,AACTE“创新与技术委员会”的使命,又一直是在为教育中的技术创新提供组织领导、实施建议与理论支持,所以,AACTE“创新与技术委员会”主编的《整合技术的学科教学知识:教育者手册》一书,在2008年由隶属泰勒与弗朗西斯(Taylor & Francis)集团的劳特利奇(Routledge)出版社出版后,在美国教育界被普遍认同,并被广泛引用,尤其是在中小学教师中更受欢迎!

由于“整合技术的学科教学知识”这一名称的英文首字母是TPCK(后改为TPACK),如上所述,关于“整合技术的学科教学知识”(即TPACK)的学习与运用,不仅对“每一个学科内容领域的技术整合都非常关键”,而且还会改变“教师的培养方式”和“技术在教育情境中的应用方式”。可见,TPACK不仅是一种整合了技术的全新学科教学知识,还日渐发展成为一种能将信息技术整合于各学科教学过程的全新可操作模式,而且自2008年以后,随着上述AACTE“创新与技术委员会”主编的《手册》的日益广泛发行与应用,以TPACK为代表的整合模式正在对美国各级各类学校(特别是中小学)的学科教学产生愈来愈大的影响。

(二)关于TPACK模式的内容及实施

1. TPACK模式产生的背景

如上所述,AACTE“创新与技术委员会”通过对美国自20世纪90年代以来实施信息技术与课程整合大量案例的回顾,又结合AACTE自身在各级各类学校中长期开展教师培训的实践经验,发现了美国多年来在大力推进教育信息化、实施信息技术与课程整合的过程中,在取得WebQuest模式和TELS模式等影响遍及全球的成功经验的同时,也还存在只强调“技术”和“学生”对技术的自主应用,而没有认真关注“教师所需的知识”和“教师在整合过程中的重要作用”这类问题与缺陷,并决心予以纠正。怎么纠正呢?这就成了AACTE“创新与技术委员会”在2005年秋天到2007年春天这段时间的中心议题。例如,该委员会首先在2005年秋成立了一个“共识讨论小组”,专门讨论现代教师面临的是何种挑战以及应如何去应对这种挑战。在这样的背景下,委员会的成员之一,来自威廉玛丽学院的Judi Harris 博士,建议该委员会应该解决与教育技术有效整合密切相关的关键议题,并向委员会详细介绍了密歇根州立大学Matthew J. Koehler 博士和Punya Mishra博士近年来在这一领域所作的创新探索——他们在20世纪80年代 Shulman, L. S.研究的基础上,[14][15]提出了一种整合教育技术的全新概念框架。Shulman教授认为,教师知识涉及学科内容知识(Content Knowledge——CK)与教学法知识(Pedagogical Knowledge——PK)的复杂互动,Shulman断言:能否正确理解这两种知识之间的关系,对于教师具有特别重要的意义;而这两种知识的有机结合就是学科教学知识(Pedagogical Content Knowledge——PCK)。密歇根州立大学所提概念框架的创新之处,是在Shulman教授的学科教学知识(PCK)基础上加入了技术知识——这种“加入”并非简单的叠加,而是通过“整合”形成一种新的知识,即“整合技术的学科教学知识”(TPCK——Technological Pedagogical Content Knowledge)。

Judi Harris 博士的上述建议引起了AACTE“创新与技术委员会”领导核心的高度重视,他们敏锐地意识到,如果广大教师都能很好地理解、掌握TPCK知识,并贯彻、落实到各学科的教学实践中去,定可有效地克服在前两个“整合”阶段中只是强调“技术”和“学生”对技术的自主应用,而不太关注“教师所需的知识”和“教师在整合过程中的重要作用”这类缺陷,并将对今后教育信息化的健康、持续、深入发展产生良好影响。于是该委员会决定,要尽快编辑、出版一部以介绍和推广TPCK为中心内容的理论手册。由于TPCK涉及各学科的教学知识,所以该委员会不仅确定了“数学、科学、语言艺术、社会学、世界语言和艺术教育”等学科领域,还为每个学科领域的章节内容,选定在该学科领域被普遍认可的学者去撰写。为了使该理论手册能真正有效地应用于真实世界的课堂,委员会强调必须将TPCK内容融入K-12 的课堂情境之中,并且每一章都应提供来自K-12课堂的实际教学案例。

在上述思想指引下,由该委员会主编并由18位学者参与撰写的、以介绍和推广TPCK为中心内容的理论手册——《整合技术的学科教学知识:教育者手册》终于在2008年正式出版。如上所述,TPCK不仅仅是一种整合了技术的全新学科教学知识,还日渐发展成为一种能将信息技术整合于各学科教学过程的全新可操作模式。这就表明,以TPCK为中心内容的理论手册的上述诞生过程,正是TPCK整合模式产生的真实背景。与此同时,在AACTE的广泛宣传、积极组织培训和大力倡导下,TPCK整合模式也在美国较快地得到了推广。

可是,由于原来的缩写“TPCK”均由辅音字母组成,不利于拼读和记忆,这为更大范围的普及造成障碍。于是,AACTE“创新与技术委员会”经过广泛征求意见后,决定将原来的缩写“TPCK”改为便于拼读和记忆的“TPACK”(即在原来名称中增加一个词“And”,使原来的英文名称变为:Technological Pedagogical And Content Knowledge,该名称的原意不变,但可读成“T-Pack”意为教师知识的Total PACKage(总包装)。这就是TPACK整合模式名称的由来)。

2. TPACK模式的内涵与特征

密歇根州立大学的Matthew J. Koehler和Punya Mishra为TPACK给出的定义是:[16]这是一种“整合技术的教师知识的框架”,该框架建立在Shulman的学科教学知识(PCK)基础之上,[17][18]并加入了技术知识;它是“学科内容、教学法和技术”这三种知识要素之间的复杂互动,是整合了这三种知识以后而形成的一种新知识形式。

三种知识要素之间的互动如图1所示。[19]

图1 TPCK框架及其知识要素

Matthew J. Koehler和Punya Mishra强调,教学过程中不仅要同时关注学科内容、教学法和技术这三个知识要素,更要关注这三者之间的交互——这种交互将形成四种新知识,即学科教学知识(PCK)、整合技术的学科内容知识(TCK)、整合技术的教学法知识(TPK)和整合技术的学科教学知识(TPACK)。其中TPACK的内涵已如上述,另外三种知识的内涵则可简要说明如下:

学科教学知识(PCK)是指适用于具体学科内容教学的教学法知识。

整合技术的学科内容知识(TCK),按照Matthew J. Koehler和Punya Mishra的解释,这种知识涉及“在技术和学科内容之间彼此相互限制的方式”。

整合技术的教学法知识(TPK)是指当有具体技术应用于“教与学”过程的条件下,“教与学”应如何有效开展的知识(包括对相关技术工具可提供哪些教学功能以及对这些功能的适用性及局限性的了解)。

由前面的TPACK定义可以看出其内涵具有以下三方面的特征:

第一,TPACK是教师应当具备且必须具备的全新知识,它的贯彻、实施离不开教师,所以在推广、应用TPACK过程中,必须强调教师是教学改革的积极参与者,课堂教学的设计者、实施者;在教学过程中教师应起引导和监控作用。这种观点对教师教育和教师专业发展具有重要指导意义。

第二,TPACK涉及学科内容、教学法和技术等三种知识要素,但并非这三种知识的简单组合或叠加,而是要将技术“整合”(即“融入”)到具体学科内容教学的教学法知识当中去。这就意味着:对TPACK的学习、应用,不能只是单纯地强调技术,而是应当更多地关注信息技术环境下的“教与学理论”及方法(即信息化“教与学”理论及方法)。

第三,TPACK是整合了三种知识要素以后形成的新知识,由于涉及的条件、因素较多,且彼此交互作用,因此Matthew J. Koehler和Punya Mishra认为这是一种“结构不良”(Ill-Structured)知识;这种知识将要解决的问题(即信息技术整合于学科教学过程所遇到的问题),都属于“劣性问题”(Wicked Problem)——这种问题不存在一种适用于每一位教师、每一门课程或每一种教学观念的解决方案(即确定的解决方案),相反,这种解决方案只能依赖每位教师的认知灵活性在三种知识的结合与交叉中去寻找。

3. TPACK模式的实施

TPACK整合模式的实施,和其他“信息技术与课程整合”模式的实施相比,在许多方面都存在较大的区别,其中最重要的有两点:一是这种整合模式在贯彻、实施过程别强调要关注“境脉”(Contexts);二是这种整合模式在贯彻、实施过程别强调教师应具备TPACK知识,并要充分发挥教师在整合过程中的重要作用。下面我们就结合这两个特点以及TPACK整合模式在中小学部分学科中的应用,对TPACK模式的实施要求及有关案例作具体介绍。

(1)要理解“境脉”的内涵并努力探索不同境脉下的有效整合途径与方法

“境脉”是其他的整合模式不太关注,甚至完全没有提到的概念。由于TPACK的境脉和TPACK整合模式的贯彻、实施密切相关,为此,在全面阐述TPACK的理论手册(即《整合技术的学科教学知识:教育者手册》)中,在对TPACK内容作概括性介绍的第1章之后,即由Mario Antonio Kelly博士(AACTE创新与技术委员会的成员之一)出面,在该书的第2章用了不少篇幅专门阐述了TPACK境脉这一概念的内涵及其对整合模式在贯彻、实施过程中的不容置疑的影响(也就是对整合的途径与方法的影响)。

按照Mario Antonio Kelly博士给出的定义,TPACK的境脉是指,“学生和教师组成的一个具体班级中,由包括课堂的物理环境(软硬件基础设施)、学生的家庭背景、认知特点、心理素质和班级的精神面貌等诸多因素结合在一起的协同作用。”可见,境脉涉及“生理、心理、认知、语言、社会、文化”等方方面面。

由于境脉的复杂性,特别是由于构成境脉的多种因素之间的协同作用,境脉对于信息技术整合于教学过程既有潜在的障碍(例如同一班级学生的知识基础与认知能力若有较大的差别,对课堂教学就会造成很大的障碍),又提供了潜在的机会与支持(例如在上述情况下,教师可选择适当的差异教学法来扫除相关的障碍)。这样的“挑战与机遇”并存的例子不胜枚举。总之,考虑到境脉及其复杂性,将进一步突出教师在信息技术整合于学科教学过程中的重要作用。在上述反映TPACK组成要素及基本内涵的图1的左下方,之所以专门标示出“境脉”这一术语,正是要提醒广大教师在运用TPACK知识进行整合的过程中,不仅要考虑“技术”(T)、“教学法”(P)和“学科内容”(C)这三个要素,而且对相关的“境脉”也绝不能忽视。为此,今后的教师培训和教师的专业发展应当更多地引导广大教师关注境脉的复杂性(特别是要关注构成境脉的诸多因素之间的协同作用),并要努力探索各种不同境脉下的有效整合途径与方法。

(2)教师必须具备TPACK知识,并要在整合过程中努力加以贯彻

诚如上述TPACK内涵的第一方面特征所表明的:TPACK是教师应当具备且必须具备的全新知识,它的贯彻、实施离不开教师,所以,在通过TPACK将信息技术整合于学科教学的过程中,必须强调教师是课堂教学的设计者、实施者;教学过程的引导者、监控者——即教师必须在整合过程中起主导作用。换句话说,在通过TPACK模式实现信息技术与课程整合的过程中,教师除了必须认真学习、掌握TPACK这种全新知识以外,最重要的是要在头脑中确立教师在信息技术整合于学科教学的过程中应当起“主导作用”的教育思想。这种认识和美国在前两个“整合”阶段(即WebQuest阶段和TELS阶段)中,只强调学生自主学习、自主探究而忽视(甚至排斥)教师主导作用的、“以学生为中心”的教育思想观念相比,是一个很大的突破,也是很大的提高与进步。

其次,为了使广大教师(不管是哪个学科的教师)能更有效、深入地学习和掌握TPACK知识,必须让广大教师对TPACK第二个方面的内涵特征有正确的认识与理解——TPACK涉及学科内容、教学法和技术等三种知识要素,但并非这三种知识的简单组合或叠加,而是要将技术“整合”(即“融入”)到具体学科内容教学的教学法知识当中去。这就意味着:对TPACK的学习、应用,不能只是单纯地强调技术,也不能孤立地强调教学法(更不是强调传统的教学法),而是应当更多地关注信息技术环境下的“教与学理论”及方法(也称信息化“教与学理论”及方法)的学习与应用。

除此以外,考虑到TPACK是整合了三种知识要素以后形成的新知识,而且整合过程中涉及的条件、因素较多,这些因素又彼此交互作用,因此最终形成的是一种“结构不良”(Ill-Structured)知识;如上所述,这种知识将要解决的问题(即信息技术整合于学科教学过程所遇到的问题),都属于没有确定的解决方案的“劣性问题”(Wicked Problem)——它们的解决方案只能依赖每位教师的认知灵活性在三种知识的结合与交叉中去寻找。为此,广大教师(不管是哪个学科的教师)在开展信息技术与课程整合的过程中,都必须结合各自的学科教学实际,进行深入的探索与思考,把理论与实践紧密结合起来,才有可能把TPACK知识在整合过程中有效地加以贯彻。

(3)TPACK整合模式在中小学部分学科中的实施案例及要求

A. 小学五年级的“读、写教学”案例[20]

这是Lander女士所教的小学五年级一个班的“读、写教学”课。她通过“数字化说故事”形式来完成有关的教学要求。数字化说故事是“讲故事”这种古老方式的现代表达,它要求学生具有一定的词汇、阅读、写作、口头表达等方面的学科内容知识。

Lander女士将这一教学内容的实施分成三个环节:一是先由教师仔细地为该班学生选择适合他们阅读水平的若干历史小说,例如《风儿不要来》、《莉莉的十字路口》、《数星星》和《我听说过一片土地》等;二是,将全班学生分成5个学习小组(每组4~6名学生);三是用4个星期的时间让各学习小组(每个小组相当于一个“文学圈”)对教师选定的小说,一起阅读、讨论和探究。

在传统教学中,每天都是由教师讲授一节课的内容,并复习、巩固这些教学内容。现在Lander女士通过“数字化说故事”形式将教学内容进行很大的拓展。为此,她在上述第三个环节中,运用TPACK模式按五个步骤加以实施:

步骤1——由教师先通过PPT电子文稿作一个如何进行数字化说故事的演示(主要阐明其要点)。

步骤2——由教师向各学习小组提出数字化说故事的“主题”要求(例如,希望各组应围绕“某个人的经历或某群人的历史事件”这类主题来创编)。

步骤3——再由教师向学生用多媒体形式展示一个有关“美国印第安族裔学生在学校寄宿时,因有特殊生活习俗而产生的故事”(即由教师给出“数字化说故事”的案例);该故事展示结束后,教师还将基于网络的、对本教学单元学习效果的在线评价标准及细则,明确告诉学生。

步骤4——然后,学生分组进入“文学圈”,开始持续4个星期的阅读、讨论和探究活动;在经过一段时间的阅读、讨论后,即可围绕教师提出的“主题”要求开始创编故事,这包括:先设计故事框架,然后搜集素材,再用软件工具(如iMovie、Windows、Movie、Maker等软件工具)写出故事情节等活动。

步骤5——在本教学单元的最后阶段(大致在第4个星期前后),各个“文学圈”(即各学习小组)应在组内讨论、探究的基础上,要求学生通过多媒体演示用“口头表述”方式,交流各组创编的故事(即用数字化方式“讲述”用数字化方式“创编”的故事)。

在这个案例中,实施TPACK模式的“境脉”涉及下列多种因素:教学内容是小学五年级的“读、写教学”,教师通过“数字化说故事”形式将教学内容作了拓展;全班学生被分成5个学习小组(每个小组相当于一个“文学圈”)对教师选定的小说,一起阅读、讨论和探究;学生们已具有相应的词汇、阅读、写作、口头表达等方面的学科内容知识;课堂有多媒体和网络设施的支持等。

在这个案例中,4个星期的教学过程,绝大部分时间是学生们在“文学圈”内进行阅读、讨论和探究(即以学生的自主学习、自主探究为主),不过,教师的主导作用并未被忽视,而是发挥得相当充分。如上所述,本案例的教学内容实施共分三个环节,其中第一、二环节皆由教师完成;第三环节虽以学生的自主学习、自主探究为主,但在实施这一环节的五个步骤中,前三个步骤都是教师在进行指导、点拨和作示范,而没有这三个步骤所起的指导和示范作用,后面两个步骤将很难实施,即便实施也难以达到预期的效果。这表明,在本案例中,教师对于只强调学生自主学习、自主探究而忽视(甚至排斥)教师主导作用的、建构主义的“以学生为中心”的教育思想有较深刻的认识——事实上,教师是否具有这种思想认识,对于TPACK模式的有效实施起着关键性的指导作用。

在这个案例中,TPACK知识的应用,主要体现在上述教学过程第三环节的五个步骤当中——不仅在教师起主导作用的前三个步骤中有体现,在学生自主学习、自主探究为主的后面两个步骤中也一样有体现。

这是因为,步骤1和步骤3是教师直接运用信息技术(PPT或多媒体)讲解或展示教学内容,步骤2则是由教师提出数字化说故事的“主题”(即要求学生围绕某个主题,如何用数字化方式去“讲述”用数字化方式“创编”出的故事),显然,这三个教学步骤都涉及学科内容、教学法和技术这三个知识要素的“整合”,所以很自然就是TPACK知识的体现与应用。

再看以学生自主学习、自主探究为主的步骤4和步骤5——在这两个步骤中,学生先设计故事框架,搜集素材,再用软件工具编出故事情节,然后在各组内或各组之间用数字化方式进行交流,这些活动显然都离不开信息技术的支持,但又是与当前要教的学科内容以及任课教师为当前教学内容所选定的、通过“文学圈”来开展“数字化说故事”的教学法直接相关,即仍然要涉及学科内容、教学法和技术这三个知识要素的“整合”。这就表明,在本案例中,即便是以学生自主学习、自主探究为主的教学步骤,其有效的学习活动(即能达到预定教学目标的学习活动)也离不开TPACK知识的指导与应用。

B. 中学数学的“排列、组合问题”教学案例[21]

国际《数学与计算机教育杂志》的评论编辑Neal F. Grandgenett教授认为,对于数学课堂的有效教学来说,教师必须拥有TPACK所体现的将学科内容、教学法和技术这三种知识加以整合与交叉的技能。考虑到数学的学科内容特点,Grandgenett教授强调,数学教师对TPACK知识的学习和应用,应遵循下列顺序逐步深入:

首先,教师必须充分掌握数学的学科内容本身,才有可能认识并在实际教学中揭示并拓展该学科内容的深刻内涵。

其次,教师应当能够应用适当的教授该数学内容的教学法,以便有效地帮助学生系统地形成对相关数学原理、定律或概念的正确理解。

第三,由于当代的数学内容大多数都与各种技术错综复杂地交织在一起,教师必须能够了解并选择与当前所教学科内容相关的技术,并在教学过程中恰当地应用这些技术。

第四,正如Matthew J. Koehler和Punya Mishra所阐明的,TPACK不仅仅是学科内容、教学法和技术这三种知识的体现,更是这三者的整合(或融合);对于TPACK知识的掌握与应用(即TPACK模式的贯彻与实施)没有一成不变的、对各个知识点和不同境脉都适合的解决方案,相反,这种解决方案只能依赖教师的认知灵活性在三种知识的结合与交叉中、在不同的境脉中去寻找。

在数学教学中,能否创设密切联系生活实际的情境,对于完成当前内容主题的教学有至关重要的意义与作用——不仅对当前教学内容主题的自然而非强加、生动而不枯燥的引入有不可替代性(通过这种情境创设,可以高度集中学生的注意力,并引起学生的认知冲突,从而激发学生的学习动机),而且对于帮助学生系统地形成对相关数学原理、定律或概念的正确理解也有不容置疑的重要作用。为阐明这个道理,Grandgenett教授列举了利用“背包问题”来创设情境的例子。

“背包问题”是由Caldwel 和 Masat于1991年提出的一个现实生活中的问题:[22]

“你将要进行一次为期两周的远足,并将背上你所需要的一切物品。你列了一张表,上面有8件可能需要的物品,共重77磅。在你表上还列出了每件物品的重量和它的价值,你可以用1~5来表示,5表示重量最重或价值最高。如果你只能携带30磅的物品,你该携带哪些物品以达到价值数的最大值?”

这个问题初看起来很简单,利用电子表格并按照重量或价值数对物品进行排序,可能会得到某种结果,但你很快会发现这并非是上述“背包问题”的答案。为了实现能携带价值数为最大值物品的目的,你需要尝试2的8次平方(即256)种不同的组合。显然,在这种情况下,通过编写一个软件(电脑程序)来尝试所有可能的组合,是一种能在较短时间内解决问题的有效策略。

这种排列、组合及其优化选择问题,不仅在旅行背包应如何挑选必需物品时会遇到,在美国宇航局(NASA)试图决定在一次太空任务中能容纳哪几项实验时也一样会遇到——每项实验都有各自相关设施的重量与价值(就如同旅行时所带物品都有各自的重量与价值一样)。可见,通过创设“背包问题”这样的真实情境,对于完成“排列、组合”这一内容主题的数学教学来说,是再恰当不过的了——不仅可以将学生的注意力完全集中到“排列、组合”这一内容主题的学习上,并可引起学生强烈的认知冲突(因为在此情况下,每位学生都很想尽快找到解决问题的办法),从而有效地激发起学生的学习动机与学习兴趣,而且对于帮助学生形成对“排列、组合”概念的正确理解以及掌握对“排列、组合”问题的分析、处理方法也有不容置疑的重要作用。

本案例中的境脉是中学数学的“排列、组合问题”教学,学生沉浸在教师创设的、与当前教学内容密切相关的情境中,围绕“背包问题”进行自主学习和基于小组的合作探究,课堂应有电脑设施支持(以便学生通过编写电脑软件程序来尝试所有可能的组合)。

在这个利用“背包问题”来进行情境教学的案例中,“排列、组合”是这节数学课要教的主题,即学科内容;通过创设真实的生活情境来开展学生的自主学习和基于小组的合作探究是教师在本课中结合要教的主题内容而采用的教学法;为了使这种教学法真正取得成效,要让每位学生都有机会去尝试所有256种可能的组合,这就需要技术的支持(只有通过编写电脑软件程序才能做到),而且这种技术支持必须融入到当前的学习过程中去,即要与当前的学科内容、采用的教学法整合在一起(学生现在要编写的电脑软件,不是一般的软件,而是要尝试256种不同组合的软件,也就是说,这是要让学生能更好地理解、掌握当前所教学科内容,使当前的教学法能真正有效而采用的一种技术)——这正是TPACK的具体内涵。上述情境教学的案例也正是在数学课中贯彻、实施TPACK整合模式的典型案例。

关于信息技术与中学阶段数学课程的整合,除了可通过情境教学方法来贯彻、实施TPACK模式以外,国际《数学与计算机教育杂志》的评论编辑Neal F. Grandgenett教授,还介绍了通过建构主义的“搭脚手架”策略、在几何学教学中实施TPACK整合模式,从而有效地发展学生“演绎推理”能力的案例,以及通过几何画板中的“虚拟仿真”方法、在代数课中实施TPACK整合模式,从而显著地提高课堂教学质量与教学效率的案例。此处不再赘述(有兴趣的读者可参看文献[12]的第7章)。

C. TPACK整合模式在中学理科教学中的实施要求[23]

在《整合技术的学科教学知识:教育者手册》的第9章中,专门阐述了TPACK整合模式在中学科学课程(涉及物理、化学、生物等学科)中的应用。[24]该章由Raven McCrory博士撰写,她曾于《科学教育研究》和《全美教育研究杂志》等刊物上,发表过多篇有关如何运用技术开展中学科学课程教学的文章。McCrory博士认为,中学的科学课程教师要想把学科内容、教学法和技术三者有效整合在一起(也就是将TPACK整合模式在中学的理科教学中有效地贯彻实施),必须很好地认识并把握“在何处使用技术”、“使用何种技术”以及“如何使用技术”这三个方面的问题。

先看第一个问题“在何处使用技术”。McCrory博士指出,对此问题应关注下面两点:

一是教学中的难点——看看使用技术有可能帮助克服教学中或学生认知过程中的哪些困难。

二是学科内容中的某些主题——对这类主题而言,技术是其中的不可或缺因素;由于科学和技术二者之间关系十分密切,在中学的科学课程中出现“技术是其中不可或缺因素”的情况是常有的事,“在何处使用技术”的第二个关注点,就是要找出这类主题。

第二个问题是“使用何种技术”。也就是,要求教师学会“对不同问题能运用不同技术去解决”。为此,McCrory博士通过下面三个例子,较有说服力地阐明了在中学的科学课程中,教师应当“使用何种技术”的问题。

例1是生物学中的典型案例。众所周知,通过解剖动物,学生对动物肌体的构造、功能肯定能学得更快、更好。这表明“解剖”对于生物学的教学至关重要,但是要让学生有较多的机会去实际解剖各种动物是不可能的。最好的解决方案就是用虚拟解剖技术去代替真实的解剖。

例2是理科教学中常常遇到的数据采集与处理问题。学生们往往难以搜集到必要的信息或数据资料;对已有数据资料的统计、分析、处理,也是既麻烦又费时的难题。但是使用基于计算机和网络的信息技术,这些问题都可迎刃而解。

例3 涉及建模软件和可视化技术的应用。在科学课程的教学中,有时会遇到短暂的瞬变过程(如某些化学反应),有时则会遇到要花很长时间,甚至几年才能完成的过程(如生物遗传),这些过程都不便于实际观察(甚至无法实际观察),所以不利于教也不利于学。但如果利用建模软件不仅可以重现和真实情况一样的化学反应过程、生物遗传过程,还可以使相应过程大大减缓或加快,然后借助可视化技术就能很方便地进行观察和分析,从而既有利于教也有利于学。

再看第三个问题“如何使用技术”。McCrory博士认为,这个问题比较复杂,它的解决涉及教师对“学科内容知识”、“教学法知识”、“技术知识”和“对学生的了解”等四方面知识的理解与掌握(McCrory博士也把这些知识称之为理科教学中“如何使用技术”的四个要素)。对这四方面知识的具体要求如下:

对学科内容知识的理解与掌握——教师除了对本学科内容的知识体系、重点难点应有全面、深入的掌握以外,还涉及三项要求:一是要了解学习当前的主题需要哪些知识基础或先决条件;二是要了解当前所学的主题和实际应用之间有哪些联系;三是要了解学习当前主题之后,对学生今后的发展有何帮助。

对教学法知识的理解与掌握——教师除了要懂得一般的教学理论、方法以外,还应对本学科的学科教学论,特别是对当前所教内容主题的教学方法、策略应有较深入的理解与掌握。

对技术知识的理解与掌握——中学理科课程教学涉及的技术很多,其中有些技术还相当复杂;要求中学理科教师掌握所有这些技术是不切实际的,但是应当要求所有中学理科教师都要具备一定的基本技术能力——例如,能够使用文字处理软件、利用PPT或多媒体课件演示、收发电子邮件、上网查询信息、搜集下载有关资料等;至于其他一些较高级的技能(如Flas、网页制作、虚拟现实技术等)则可依据各学科教师自身所教内容主题的需要,有选择地进行学习,不要一刀切。

关于对学生的了解——在教学过程中加强对学生的了解,主要应关注学生的原有知识基础和认知特点。了解学生的原有知识基础,主要了解学生学习的困难在哪里(特别是在什么地方有迷思、有困惑);教师一般通过职前培训和日常的教学经验这两种途径来获得这方面的知识。教师只有对学生的原有知识基础和认知特点有了较全面、深入的了解后,才有可能制定出既符合当前内容主题的教学目标要求,又适合学生特点的教学设计方案。

五、对上述三种“整合”模式的分析与比较

美国自20世纪90年代中期以来,对“信息技术与课程整合”的途径与方法进行了大量的研究和探索,在此过程中形成了关于“整合”途径与方法的三个发展阶段,并产生了颇有影响的三种整合模式(其中WebQuest模式至今还在全球广泛流行)。下面,我们拟从教育思想、教学观念、教师地位作用等三个方面对上述三种模式进行分析、比较,以便从中吸取可供借鉴的经验与教训。在此基础上,再对三种模式,特别是第三种模式——TPACK模式(它体现了美国近年来在“信息技术与课程整合”途径与方法研究领域的最新发展与最新成果)给出个人的评价意见。

(一)三种“整合”模式所遵循的教育思想有区别

从前面介绍的第一种模式(WebQuest)的内涵与特征可见,它主要关注的是学生基于网络的自主学习、自主探究;探究的主题是现实生活中的真实任务,学生在探究活动中使用的全部或大部分信息都是从网上获取。教师在WebQuest模式实施过程中无须进行课堂讲授,也不用释疑解难、启发引导;其主要任务只是结合本门课程要求提出适当的探究主题,进行网页设计,完成对整个学习活动过程的评价及总结。整个学习过程基本上都是自主学习、自主探究,所以能较充分地调动学生的主动性、积极性乃至创造性,能有效地培养学生的创新精神与创新能力、合作精神与合作能力。迄今,学术界一般都公认,WebQuest模式是“以学生为中心”教育思想的最典型体现。

第二种模式(TELS)虽然在其用来促进信息技术与理科教学有效整合的四个环节(即理科课程设计、教师专业培训、评估与信息技术支持)中,并没有提到“以学生为中心”,但是,如前所述,TELS模式的提出,就是想把类似WebQuest的、基于网络的探究性学习引入课堂教学,因此其教育思想难免受到WebQuest模式的影响。例如,作为这一项目主要倡导者与推动者之一的Jim Slotta教授,在他介绍TELS实施经验的访谈中曾明确指出:[25]“讲授和传统的教学模式是非常糟糕的模式,因此,我们需要探索更好的模式让学习者参与到学习过程中,如合作学习、基于设计的学习等先进的教学模式”,他还表示:“在整个课程中,教师并没有开展知识讲授,学生始终投入到创建和对材料进行批评的过程中,或从事解决问题。”由此可见,美国TELS模式也是彻底否定传统的讲授式教学,推崇基于合作、基于设计的自主学习,即也是强调“以学生为中心”的教育思想。

第三种模式(TPACK)则强调教师是教学改革的积极参与者,课堂教学的设计者、实施者;在教学过程中教师应起引导和监控作用。显然,这与“以学生为中心”的教育思想是不一样的。但是TPACK模式并不排斥学生的自主学习和自主探究。正如前面的“读、写教学”案例中所展示的,在4个星期的教学过程中,绝大部分时间是学生们在“文学圈”内进行阅读、讨论和探究,即也是以学生的自主学习、自主探究为主,不过,在此过程中教师的主导作用并未被忽视,而是通过前面三个步骤得到非常充分的发挥。这表明,指导TPACK模式的教育思想既不是“以学生为中心”,也不是“以教师为中心”。

众所周知,自进入20世纪90年代以来,随着以多媒体计算机和网络通信为代表的信息技术的迅猛发展,基于这类技术的e-Learning(即数字化学习或网络化学习)以及为e-Learning提供理论支撑的建构主义在西方乃至全球广泛流行。与此同时,建构主义倡导的“以学生为中心”的教育思想也就逐渐成为国际教育界占统治地位的教育思想。不过,在经历上世纪90年代将近十年的网络教育实践以后,很多学者逐渐认识到e-Learning作为一种全新的教与学方式具有传统教与学方式所不具备的许多优点,但并非人类最佳的教与学方式;传统教与学方式尽管有许多缺陷,却也并非一无是处,而是也有自身的优势。换句话说,在以e-Learning为代表的全新教与学方式和传统教与学方式之间应该具有很强的互补性。

在这种背景下,自21世纪以来,在与e-Learning有关的国际会议及刊物上,一个被称作Blended Learning (或Blending Learning其简称为b-Learning,也有文献称作Hybrid Learning)的新概念日渐流行。所谓 Blended Learning(或Hybrid Learning)的原意是“混合式学习”,但在当前形势下,这一概念之所以会广泛流行,是因为具有一种特定内涵——就是要把传统教与学方式的优势和e-Learning的优势结合起来。也就是说,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程认知主体和情感体验主体的主体地位。目前国际教育界有愈来愈多的学者确认,只有将这二者结合起来(即主导—主体相结合),使二者优势互补,才能获得最佳的教学效果。

从Blended Learning 的这一特定内涵可以看到,它绝不仅仅是指一种新的学习方式或教学方式,而是代表了一种既不是“以学生为中心”也不是“以教师为中心”的全新教育思想,即以Blended Learning为标志的教育思想,这正是TPACK模式所坚持的教育思想,也是第三种“整合”模式和前两种“整合”模式的主要不同之处。

(二)三种“整合”模式所秉承的教学观念有差异

教育思想是如何实施教育的根本指导思想,教学观念则是从观念形态上对“如何开展教与学”活动作出的最高层次的抽象与概括。二者有密切联系,但在内涵及层次上有所不同。教育思想与教学观念是一切教育理论、教与学方式、教学方法与策略、教学设计、教学评价、教学管理和教学实践等方方面面赖以形成和发展的基础。

教学观念与教育思想一脉相承,有什么样的教育思想,就一定会有与之相适应的教学观念。例如,若坚持以教师为中心的教育思想,其教学观念就一定是强调“传递—接受”为标志的教与学活动(可称为“传递—接受”式教学观念)——教师主要通过“口授”、“板书”(在信息化教学环境下“板书”可由“PPT”文档取代)向学生讲解学科知识、释疑解难、帮助突破重点难点,从而达到传授知识与技能的目的;学生则要用心听讲,认真记笔记,并进行必要的提问、操练,以便理解、消化,最终接受、掌握老师讲授的内容。

若坚持以学生为中心的教育思想,其教学观念就必定是强调“自主—探究—合作”为标志的教与学活动(可称为“自主—探究”式教学观念)——在这种教学观念指引下,教师一般不进行课堂讲授,只是作为课堂教学的组织者、指导者,学生自主建构知识意义的帮助者、促进者,学习资源(包括学习资料与学习工具)的开发者、提供者;学生则通过自主学习达到对学科知识的初步认识与理解,通过自主探究进一步实现对所学知识的意义建构,然后在小组(或班级)的合作学习过程中,通过思想碰撞、协作交流、取长补短,以及教师的必要指导,来完成深层次的认知加工,达到对所学知识较深入的意义建构,从而最终理解并掌握所学的知识。在美国关于“整合”途径与方法研究的三个发展阶段中,第一、二两个阶段所主张的教学观念就是这种“自主—探究”式观念,这和第一、二两个阶段所坚持的教育思想都是“以学生为中心”是分不开的。

但在第三阶段则有所不同,如上所述,这个阶段所坚持的是Blended Learning为标志的教育思想(即“教师主导—学生主体相结合”的教育思想),在这种教育思想指引下的教学观念,是兼取“传递—接受”和“自主—探究”这二者之所长,而形成的一种全新观念(绝非原来两种教学观念的简单叠加或组合);这种新型教学观念强调“有意义的传递和教师主导下的自主探究相结合”为标志的教与学活动(可称之为“有意义传递—主导下探究”相结合的教学观念)——这种观念不排斥教师的讲授(即“传递”)作用,不过,应该是符合奥苏贝尔“有意义学习理论”要求的“有意义传递”;同时也很重视学生的自主学习与自主探究,但并非放任自流而是在教师启发、引导下的自主学习与自主探究,即“教师主导下的探究”。前面给出的,有关TPACK模式在小学“读、写教学” 的实施案例中,对于教师在学生自主学习与自主探究过程中,如何发挥“启发、引导、监控”等主导作用,以保证教学目标的深入达成,已给出明确、具体的说明;而在中学数学的“排列、组合问题”教学案例中,则对教师如何通过创设真实的生活情境,把当前要教的“新知”和学生认知结构中原有的“旧知”联系起来,从而使学生真正实现“有意义学习”(对教师来说则是完成“有意义传递”)的过程,作出了非常形象、生动的描绘。

前两种“整合”模式主张并实施“自主—探究”式教学观念,TPACK模式则主张并实施“有意义传递—主导下探究”相结合的教学观念——这是第三种“整合”模式和前两种“整合”模式的另一不同之处。

(三)三种“整合”模式对教师职责的认识有分歧

由于三种“整合”模式所秉承的教育思想、教学观念有所不同,三者关于教师职责的认识肯定也会有分歧。

如上所述,在WebQuest模式实施过程中,教师无须进行课堂讲授,也不用释疑解难、启发引导;其主要任务只是,结合本门课程要求提出适当的探究主题、进行网页设计、完成对整个学习活动过程的评价及总结。这表明,在WebQuest模式中,教师的职责完全不涉及“基于讲授的课堂教学”。

在TELS模式中教师的职责,则诚如TELS项目主持人之一的Jim Slotta教授所言,主要体现在以下三个方面:[26]

1. 在课堂里来回走动以便更好地与学生进行互动,并了解学生是如何从事“探究性学习”与“协作式学习”的;

2. 作为一名参与者加入到学生的探究与协作活动中,或作为一名评论者对学生的探究与协作过程进行指导——这种新的交互形式有利于学生对新知识的深层次加工;

3. 为学生开展科学探究活动创设所需的学习环境——实施TELS模式所必需的“基于网络的科学探究环境(Web-based Inquiry Science Environment, WISE)”正是在这一要求的指引下设计并开发出来的。

显然,这三个方面也没有把 “基于讲授的课堂教学”包括在内(Jim Slotta甚至干脆认为“讲授和传统的教学模式是非常糟糕的模式”)。我们认为,对教师职责作这样的理解是有偏颇的。在对这个问题的认识上,TPACK整合模式和前两种模式有所不同——由于TPACK模式秉承的教学观念是“有意义传递—主导下探究”相结合的观念,所以它不会像前两种模式那样排斥“教师讲授,即“传递”的作用(但应是符合奥苏贝尔“有意义学习理论”要求的“有意义传递”)。事实上,教师的职责是“教书育人”。育人涉及情感、态度、价值观、人生观的教育,就是要教会学生如何做人;教书则要求教师正确发挥教学过程中的主导作用,使学生能以最短的时间、最有效的方法学会并掌握必要的知识与技能。就教师在教学过程中的主导作用而言,教师不仅要发挥TELS模式中的上述三方面作用,而且还要会讲课,即应具有“基于讲授的课堂教学能力”——而不是像Jim Slotta那样把“讲授”看成是“非常糟糕”的东西而扔掉。

众所周知,奥苏贝尔的学习理论将“学习”按其效果划分为“有意义学习”与“机械学习”两种类型;要实现有意义学习可以有两种不同的方式:“传递—接受学习”和“发现式学习”。奥苏贝尔认为这两种方式都可以有效地实现有意义学习,关键是要能够在新概念、新知识与学习者原有认知结构之间建立起非任意的实质性联系。反之,如不能建立起这种“联系”,不仅传递—接受教学方式将是机械的、无意义的,就是发现式学习也不可能实现有意义学习的目标。所以奥苏贝尔强调指出:能否建立起新旧知识之间的这种非任意的实质性联系,是影响学习的唯一的最重要因素,是教育心理学中最基本、最核心的一条原理。我们赞同奥苏贝尔的这种观点,因为无数的教学实践与教学案例已经证明了这一原理的正确性。显然,奥苏贝尔实现有意义学习的上述思想为基于讲授的课堂教学提供了最强有力的理论支撑——基于讲授的课堂教学正是“传递—接受学习”方式的具体体现。既然“传递—接受学习”可以和“发现式学习”一样实现有意义学习(关键是要能够在新概念、新知识与学习者原有认知结构之间建立起非任意的实质性联系,否则,“发现式教学”也同样达不到学习目标),我们有什么理由把它当成糟粕(“非常糟糕”的东西)而扔掉呢?事实上,就建立“新概念、新知识与学习者原有认知结构之间的非任意实质性联系”而言,由于教师具有关于本学科较系统、深入的理论知识、洞悉本学科理论体系内各个知识点之间的内在联系,且了解学生当前的学习基础、知识水平与认知特点,因而在这种情况下(即纯粹就新概念、新知识的学习而言,而不涉及分析问题、解决问题能力和创新思维与创新能力培养的情况下),基于讲授的课堂教学(即“传递—接受学习”方式)肯定要比基于学生自主学习、自主探究的“发现式学习”有效得多。所以尽管“发现式学习”、“探究性学习”这一类学习方式,由于确实对培养学生的分析问题、解决问题能力和创新思维、创新能力很有成效,因而值得推崇,但我们决不应该忽视基于讲授的课堂教学,决不该忽视教师在课堂教学中的“有意义传递”作用。

可见,对于教师职责(即教师地位作用)的认识而言,TPACK整合模式和前两种整合模式相比,显然有明显的进步与提高。

六、结束语

通过前面关于美国自20世纪90年代中期以来对“信息技术与课程整合”途径与方法研究的介绍不难看出:三个发展阶段所形成的三种整合模式各有特点,三者之间不是相互“取代”的关系(即不是用第二种模式去取代第一种,或是用第三种模式去取代第一、二种),而是彼此“互补”的关系——第一种整合模式(WebQuest)是一种典型的课外整合模式,它鼓励学生围绕自然界或社会生活中的实际问题进行自主学习、自主探究,对于学生的创新精神与创新能力培养非常有利,但由于忽视课内整合,对于中小学各学科基础知识的系统学习与掌握,往往不如传统课堂教学;第二种整合模式(TESL)在坚持课堂教学的前提下适当吸纳WebQuest模式的优点(围绕若干主题来进行课堂教学),从而使学科基础知识的学习与创新精神、创新能力的培养二者有机结合起来,从而有可能达到既培养学生的创新精神与解决实际问题能力,又促进学生对学科基础知识的系统学习与掌握的目的(不过,第二种整合模式对教师的作用仍是重视不够);第三种整合模式(TPACK)则针对第一、二两种模式只关注学生自主学习、自主探究,而忽视教师在教学过程中的主导作用的缺陷,从教育思想、教学观念、教师职责等几方面提出了不同观点,但第三种整合模式并没有将前两种模式完全否定,而是在充分吸纳第一、二两种模式优点、长处的基础上加以创新与发展(TPACK模式所秉承的“有意义传递—主导下探究”相结合教学观念,就是在吸纳基础上创新的一个例子)。与此同时,第一、二两种模式并未因第三种整合模式的出现而退出历史舞台,相反,由于第一、二两种模式在培养学生的创新精神与解决实际问题能力方面确实有较突出的优势,所以,仍受到广大教师的青睐,尤其是WebQuest被公认是课外整合的有效模式,迄今仍在全球各级各类学校的课外整合中广泛使用。不过,就课内整合而言,在美国目前流行的这三种主要模式中,TPACK应是最为有效的、也是受到广大教师(尤其是中小学教师)欢迎的一种模式。

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