应用化学的认识(6篇)

应用化学的认识篇1

关键词：高中“化学反应原理”模块教学教学策略

高中《化学反应原理》的内容主要从化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡及溶液中的离子平衡等方面探索化学反应的规律及其应用。该模块知识有着复杂性和关联性的特点，表现为研究层次的多样性和交错性，需要综合性的研究方法加以探究。

我在调查学生该模块学习现状时发现，该模块的内容存在着教师难教、学生难学的问题。即使是学优生，也有部分是通过机械接受式学习而不是理解概括、主动建构。针对这一现状，我在研究学生认知策略的基础上，提出了一些教学策略的浅议。

1.重视运用逻辑推理，凸现原理形成过程

《化学反应原理》是人们通过对大量化学反应的观察、比较、分析、综合、抽象、概括等思维过程，形成的适用于几乎所有化学反应的普遍规律。这些原理的形成是由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程，是在这种由感性认识到理性认识的不断循环推理中逐渐产生的。因此在教学中应抓住本模块内容的基本特征，充分运用逻辑推理，既要重视通过大量实例采用归纳法得到一般规律性结论，又要重视采用演绎法进行推理判断，达到深化对过程本质认识的目的。

2.运用概念图为认知工具，改善学生认知结构

意义学习理论认为，学生能否获得新信息，主要取决于他们认知结构中是否有旧概念和新概念之间的相互作用。概念图这一认知工具把知识高度浓缩，将各种概念及其关系进行加工、概括，并以类似于人脑对知识储存的层级结构形式进行排列；注重学习者的知识建构和理解学科概念的过程，强调从事物的关系中把握和拓展概念本身；可以作为一个模板，帮助学习者组织、建构知识，并使之概括化、网络化。Klausmeir等通过研究发现，画概念图有利于新旧知识整合，有利于促进学生进行有意义学习，有利于形成完整的认知结构，有利于抓住知识的内在联系和要领。例如，在学习有关强、弱电解质知识时，可以先回顾有关电解质和非电解质的概念，以及所包含的常见物质类别，然后对比其电离特点，运用概念图进行归纳并整理有关强、弱电解质知识。

3.采用先行组织者，减轻认知负担

“先行组织者”是在学习伊始提出一种对新旧知识起连接作用的陈述，是把课的内容与学习者的认知结构联系起来，以帮助学习者有利的接受学习材料。《化学反应原理》模块的知识具有很强的逻辑性，模块内主题内容之间又有着很强的关联性和承继性，应该以必修的内容为自然生长点，采用“先行组织者”策略将化学反应原理知识融入学科知识体系。

（1）将化学反应原理知识作为上位组织者

例如，在学习“盐类水解”知识点时，可以将学生已知的NaCO和NaHCO溶液呈碱性、Al会与水反应生成H等事实作为下位组织者,引入盐类水解的概念。而在对盐类水解的实质和规律进行探究之后，又可以引导学生从新的角度对物质的某些性质形成解释。教学过程为：分析学生已有的知识情况用学生已有的必修模块知识作为下位组织者引出相关原理的概念定义完成概念引入。

（2）将化学反应原理知识作为并列组织者

例如，在学习了化学平衡常数之后，再学习水的离子积（K）、电离平衡常数（K，K）、溶度积常数（K）等概念时可以将化学平衡常数作为并列组织者，使学生更全面地构建有关平衡的知识体系。

4.通过自我提问，强化认知监控

学生在解决化学反应原理的问题时，主要采用“分析递归”的策略。分析递归的过程正是在已有的初步结论的基础上，不断递进，提出新的问题的过程。这一过程能否顺畅进行，取决于学生在解题过程中能否积极地自我提问。因此在教学时可以通过自我提问引导学生进行提问，还可以引导学生制作或完成解题提示卡。这样使学生对知识的掌握不仅仅局限在“学会”，而变得“会学”，及时客观地评价自己的学习效果，自我评价认知策略的有效性，从而相应地做出一些校正和补救措施。

5.运用直观手段，创设良好的学习情境

《化学反应原理》比较抽象，因此通过实验、图表、课件、视频等直观教学手段，将化学原理具体化、形象化、直观化，有利于启发学生思维，完成由感性认识向理性认识的飞跃。同时，在本模块的学习中要特别注意与实际的联系，精心设计问题情境，激发学生的学习兴趣，发展学生的探究能力。

《化学反应原理》模块可以设计为探究性问题情境的内容很多，有些内容还可以让学生自己设计课题展开研究，如在“化学反应与能量”主题中，可以联系能源、电池、金属腐蚀等内容；在“化学反应速率和化学平衡”主题中，可以联系合成氨及接触法制硫酸等化学工业生产条件的选择、酶催化剂催化特点的研究等内容；在“溶液中的离子平衡”主题中，可以联系发酵粉发酵原理、人体体液中的离子平衡等内容。通过对这些问题情境的设计和研究，可以有效地发展学生收集、加工、使用和传播信息的能力。

参考文献：

［1］陈应河.学生的认知迁移与氧化还原反应教学设计［J］.中学化学教学参考，2007，（1-2）.

［2］王春.概念图在化学课堂教学中的应用［J］.中学化学教学参考，2007，（6）.

［3］陆军.新课程下高中元素化合物知识体系的构建［J］.化学教育，2007，（12）.

应用化学的认识篇2

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关键词化学学科观念概念教学离子反应教学设计教学策略

1问题的提出

法国著名的政治学家和社会学家马太·杜甘说过，概念向来被认为是知识的基础。康德则认为，所有的知识都来自与概念之间不可分解的微妙的自觉的连接。化学概念是化学学科知识体系的基础。高中化学概念教学组织得好，对于学生建构化学学科观念，甚至对于其一生的概括、提炼和总结能力的提高，对学生的终生发展都有重要影响。因此，化学概念学习与教学的理论研究很受重视。那么，总结一线教师关于化学概念教学的实践研究成果，不仅对教学实践具有重要的指导意义，也是建立科学的化学学习与教学理论的依据和基础。

江苏省中小学教学研究室利用“教学新时空”这一新组织平台，2012年4月起推出了高中化学“名师课堂”专题研讨活动，首次活动邀请到南京师范大学附属中学化学教研组长保志明老师为全省教师执教“离子反应”一节课，展开的现场研讨主题是“基于学科观念的化学概念教学”。活动届时在线人数上万，老师们积极参与在线提问和发表观点。归纳起来，感兴趣的问题有以下方面：老师们质疑这样设计教学能使学生掌握离子方程式的书写吗？对学生来讲，离子反应这节课的认知难点究竟应放在哪儿？如何关注学生思维和学科本质进行教学设计？学生对相关概念有哪些思维障碍？是否所有的概念教学都可以采用实验探究的方式进行呢？在实际教学中如何了解学生对概念的认识？有哪些因素会影响学生对概念的认识？怎样的教学处理方式有利于学生建构化学核心概念，进而运用概念来分析、解决实际问题，将具体概念知识的学习转化为学生认知水平及能力的发展？在学生概念认识的获取途径方面，是以听讲思考为主，还是以学生的探究活动为主，或是以学生的交流讨论活动为主？在概念性知识的呈现顺序方面，是以学生的认知顺序为主，还是以学科知识的逻辑顺序为主，或是将学生的认知顺序与知识的逻辑顺序相结合；在概念知识的教学处理方面，遵循的是“定性一定量”“宏观微观”还是“表面一实质”的处理方式？对于以上问题，下面以这节课为案例，就化学概念教学的惯有误区和常用方法，研讨化学概念教学如何基于化学学科观念关注于学生已有生活观念来设计教学目标、确立重难点和展开实验探究教学过程。2化学概念教学的惯有误区与常用方法

2.1化学概念教学的惯有误区

部分中学化学教师因在学科思维、学科结构和学科理解等方面缺乏整体把握能力，使得概念教学行为很难到位；课堂很难达到预期的教学效果。总结起来，有以下几种不良状况：（1）一字不差，死板教条型；（2）把握不住，模棱两可型；（3）缩手缩脚，不敢越雷池半步型；（4）贪新求全，无所适从型；（5）自以为是，主观随意型；（6）过度操作，弱化思维型。对于这些不合适的教学处理方式，可以打个比方，如果把概念比作一把锁的话，教师的教学方式可以是一把钥匙，契合的钥匙就能把这个锁给打开，如果钥匙错了，又断在锁里，即便有了契合的钥匙也打不开这把锁了。因此，对于概念教学的不良状况必须得到重视和矫正。

2.2概念教学的常用方法

概念教学的理论研究主要有概念形成、同化理论，与图式理论等，后期又有建构主义理论。鉴于中学化学教师通常对事实、实践描述得多，但概括得少；叙述得多，但提炼得少；分析得多，但综合得少。也就是说没有将观察到的事实通过思维活动给以概念化的处理习惯。这样的一种日常生活状态也影响了老师对于概念教学的正确设计。对于学生来讲，建构概念的过程不仅是知识生产过程，它还是知识再生产的基础。其建构途径通常有4个：一是抽象事实建构概念；二是借用移植建构；三是比较研究建构；四是发展建构。相应的教学方法有以下几种：（1）运用直观教学方法，帮助学生形成概念；（2）善于解剖概念，把握概念内涵外延，对概念下定义要准确严格；（3）弄清概念异同，防止模糊概念；

（4）分阶段教学概念，逐步深化概念；（5）调动学生已有知识，同化理解新概念；（6）弄清概念问的关系，逐步编织概念网络，概念系统化；（7）练习巩固，强化理解。在以上方法中，要注意不同的概念应该选择不同的教学方法。

3基于学科观念的化学概念教学

3.1学科观念

“学科观念”是对学科研究对象及研究过程的本原和本体的见解或意识，具有超越课堂时空的持久价值和迁移价值。它能让学生洞悉自然学科的本质属性和内在规律，从自然科学的视角去观察、分析和处理事件，对学科有客观、正面和积极的认识，让学生在学习化学知识、技能之后能应用到日常生活中与科学有关的问题上，真正成为他们科学素养的一部分，这才是自然学科具有强大生命力的意义所在及价值所在。

3.2基于学科观念的化学概念教学

基于学科观念的化学概念教学，是一种超越事实、以领会蕴含在具体事实和原理当中的科学思想和科学方法为目的的教学。事实性知识的作用更多地是观念建构的工具和载体，最终目的是要在这些事实性知识基础上通过不断概括提炼而形成深层的、可迁移的观念或观念性知识。由于观念的整合作用，学生的自然学科观念一旦形成，能很好地把原来孤立和零散的知识联系起来，形成一个有意义的整体。这就会使学生高屋建瓴地统摄与整合化学学科基础知识，提高学生的认识水平与思维能力，增进学生对科学知识的学习与理解，提高学生发现问题和解决问题的能力，从而实现真正意义上的增效减负。

当然，化学基本观念的形成既不可能是空中楼阁，也不可能通过大量记忆化学知识自发形成，它需要学生在积极主动的探究活动中，深刻理解有关的化学知识和核心概念，并通过在新情景中的应用，不断提高头脑中知识的系统性和概括性水平，逐步形成对化学的总括性的认识。依据课程标准要求，采用学科观念教材分析模型及教材分析思路，从教材的具体内容中抽象出基本观念并抽象为核心观念；学生分析主要从2方面，一方面分析学生原有观念的水平和原有观念与将要建构的新观念的关系，从而确定新观念建构的起点和相应的教学方式。另一方面分析学生在与基本观念相关的概念原理、过程方法和事实性知识方面达到了什么水平，从而确定教学中选择什么样的素材来支持基本观念的建构，采取什么样的活动方式进行观念建构。对学生特征分析可以采用测验法，也可以采用预估法。测验法是指通过编制一定的试题来测查学生的水平；预估法是指教师根据学生在课堂上的表现和课后作业中的情况估计学生的水平。

通过对课程标准、教学内容及学生特征的分析，确定在学科观念建构方面的具体教学目标。学科观念是在学生对核心概念和典型事实深刻理解的基础上，通过不断地抽象概括而形成的。因此，学科观念的形成过程就是一个学习者主动参与、积极思维的过程，没有学习者的深层次的思维活动，是不可能形成学科观念的。问题是思维的源泉，更是思维的动力，保证学生深层次认知参与的核心是问题。因此，促进学生基本观念构建的教学必须将对具体事实和核心概念的理解转化为高水平问题，以问题为主线来创设真实、生动的学习情景和多种形式的探究活动，引领学生主动地去思考，形成知识的理解、具体观念的建构及核心观念的建构问的有效转化。

以“离子反应”为例，学生在初中阶段学习过复分解反应的概念，“离子反应”概念可以帮助学生从一个新视角和方法即从微观离子角度来认识水溶液中物质之间的反应。保志明老师在“离子反应”这节课中，通过基于实验事实的过程分析帮助学生建立和理解概念。以常见的酸碱盐之间发生的化学反应事实为支撑，将水溶液中存在哪些微粒、哪些微粒能发生作用、微粒相互作用引起什么变化以及变化的结果等问题的分析作为培养学生认识思路的主要线索，围绕离子反应的含义、发生条件等关键内容展示教学活动。学生通过分析酸碱盐在水溶液中所起反应的特点和规律，并以此来建构概念，初步学习如何分析和认识酸碱盐在水溶液中的反应实质；其次，基于学生的思维习惯——从宏观感性的角度看问题，对此，保老师利用实验，制造认知冲突，拓展学生微观角度的认识，注重引导学生建立宏观——微观——符号三重表征的有机联系，通过理解概念建构相应的知识结构。对于离子方程式的书写，为了避免学生死记硬背，教学提示分析溶液中物质反应的思路和方法，即首先分析物质在水溶液中的主要微粒存在形式，然后考虑这些微粒之间是否发生反应，最后写出相对应的离子方程式。这样的教学处理更能揭示离子方程式的内在本质和规律。有关离子反应概念学习过程中，学生通常会遇到以下主要问题：从微观角度分析溶液中物质反应的认识思路这个重点对学生的认识来讲就是一个难点。难点还体现在对离子方程式的认识，包括书写方面存在的困难。离子方程式的含义是“用实际参加反应的物质的主要存在形式来表示化学反应的式子”，书写的困难之一：物质在水溶液中主要以什么微粒形式存在认识不清。通常需要适当补充相关知识——比如物质的溶解性、物质在溶液中是否完全电离、哪些常见物质不易电离等知识，由此让学生明确一些具体物质在水溶液中存在的微粒形式。另外，在书写时作为重要的化学用语，离子方程式的书写由于在宏观——微观——’符号三重表征方面的认知跨度，即便学生认识了参加反应的离子种类，还是容易忽略参加反应的离子间的数量关系。学生的认识和思维存在障碍，因此，在初学书写时往往问题较多。另外，学生对“离子方程式可以表示一类反应”认识不清，难以结合实例说明。比如，氢离子和氢氧根离子生成水的离子方程式究竟表示哪一类反应呢？教材只是由几个例子说明中和反应的离子方程式相同，但并未指出这个离子方程式究竟表示哪一类反应？（可溶性强酸和强碱溶液反应生成水和可溶性盐的反应），这种情况下，对概念的深入分析应用可以采取提供变式反应来解决。对于更多的书写应用，需要在后续学习中逐渐渗透和强化，在书写的同时加深对微观离子角度分析反应实质的认识能力。

4结语

应用化学的认识篇3

可知复合应用题由几个相互联系的简单应用题组合而成。但在组成一道复合应用题的几道简单应用题中有一道是起“复盖性主题作用”的。解题时，学生若能找出这一“复盖性主题”且又能将主题中的一个已知条件用间接方式表达，则此题就能迎刃而解。因此，掌握应用题结构的变化规律是教学中的重点。知识结构是指学生中学习过程中掌握的基本概念、基本原理和基本方法。就应用题而言就是与应用题用关的概念、原理、性质、定律、法则、公式等。如简单应用题，学生已掌握的四则运算的意义及从“运算意义”迁移到简单应用题的解法，构成简单应用题的知识结构。又如复合应用题，学生分析应用题中已知数与已知数、已知数与未知数之间的内在联系和必然关系，掌握的加减乘除四种基本数量关系，能顺利地解答各种简单应用题的技巧等，就构成学习复合应用题的知识结构。

认知结构是指知识系统中的内容在学生头脑中形成的逻辑结构模式，即在学习知识过程中，经过感知、表象、记忆、领悟、推理、判断等一系列智力活动所产生的认知模式的心理结构。皮亚杰在他的认识论中指出：“认知结构涉及模式、同化、顺应、平衡四个基本概念。”学生学习新知时，先是试图用原有模式去同化，如果成功，就得到暂时平衡，如果不能用原有模式进行同化，就必须进行调整组合，作出顺应，达到新的平衡，实现由知识结构转化为认知结构的过程。随着不断地学习，认知结构也就不断地得到相应的发展。

一、在学习过程中，概念是以相辅相成、相互促进的方式进行活动的

抓好基础知识教学，构建良好的知识结构。就数学知识结构而言，原有知识是新知识的基础，而新知识是旧知识的迁移、深化和扩展。就应用题的知识结构而言，简单应用题是复合应用题的基础，而复合应用题是简单应用题的组合。因此，简单应用题的结构模式是形成复合应用题认知结构的基本模式，必须让学生充分理解和掌握。

小学数学教材上讲的简单应用题包括求和、求比一个数多几的数、求剩余、求比一个数少几的数、求差、求相同加数的和、求一个数的几倍、求每份数、求一个数里包含几个另一个数、求一个数是另一个数的几倍，求1倍数等，按照学生的认知心理从整体和部分的关系来分析，这简单应用题可分为两大类：当部分量呈不等量时，就是加法和减法；当部分量呈等量时，就是乘法和除法。它们的基本结构模式可概括为6个：（1）A+B=C（4）A×B=C（2）C-A=B（5）C÷A=B（3）C-B=A（6）C÷B=A低年级学生由于年龄孝知识面窄、认知能力较差，掌握这些结构是有一定困难的，他们追求的是解题方法和计算结果。

对于为什么要用这些方法，往往是根据目中的问题和某些个别因素来决定，而不是从整体结构中去全面分析其数量关系，据此，在简单应用题教学中，对于每种简单应用题的结构特征以条件与问题间的对应关系，都要通过教具或实物演示以及学具操作实践，引导学生认真观察、分析，在理解的基础上进行抽象概括，达到内化，掌握其结构特点。此外，对于逆叙结构形式的简单应用题，要引导学生加强训练，进行对比分析，防止知识结构产生泛化的现象。

二、按照认识规律教学，构建良好的认知结构。

学生解答应用题的过程是一个完整地认识客观事物的过程。应用题的教学要从学生心理发展整体原则出发，遵循认知规律形成思维的模式，即感知表象－－抽象概括－－实践应用。在获取知识的过程中形成和发展相应的认知结构。

首先，要重视感知过程，建立正确的认识。全面领会应用题的内容，识别题目的结构特征，是确定解题方案的基矗所以解题时必须要求学生认真审题，通过视觉观察教师的直观演示，或通过听觉感受到老师、同学的读题，感知题目叙述的事物情景及数量关系，从而对题目的整体结构有一个初步的认识，在头脑中形成课题表象。对于情节比较生疏、数量关系比较复杂的题目，应通过演示、画图、描述等方法，让学生反复地感知，准确地理解题意，识别其结构特征，形成清晰的表象。这一过程称为罕间感知过程，它调节整个解题的心理活动，为课题本身的内化创造条件。

其次，要注意分析过程，促进认知结构重新建构的平衡。在审题的基础上进一步分析题目中提供的数量关系，进行课题内化，确定解题方案，这是解应用题的核心部分。教学中，教师要逐步让学生掌握分析、综合、比较、抽象、概括等基本思维过程，对审题时输入头脑中的表象进行分析，抽取有效条件，排除无关因素，并与原有认知结构联结，进行转换组合，达到顺应。

三、加强基本结构训练，是学生理解和掌握应用题结构特征的重要途径

应用化学的认识篇4

关键词：离子反应；化学实验；意义建构；学习影响

文章编号：1008-0546（2014）04-0002-03中图分类号：G632.41文献标识码：B

离子反应是中学化学重要的基本概念之一，是从微粒层面了解溶液中物质反应的实质，其教学价值体现在发展学生从水溶液中微粒及微粒间的相互作用的角度认识物质及其变化的化学科学认识方法。[1]引导学生对物质变化的认识方式从宏观角度向微观角度转变，对培养学生从现象看本质的思维能力及解决实际问题的能力上都起到重要作用，因而也是高考中重点考查内容。本文在了解学生离子反应学习情况的基础上，设计了离子反应教学的化学实验，考查化学实验对学生学习离子反应的影响，揭示了学生学习离子反应概念的原理。

一、离子反应学习状况

为了了解目前离子反应的教学效果及其原因，笔者在湖南师范大学附属中学和长沙市第十九中学高一年级进行了调查，结果显示学生对离子反应概念学习存在很多缺陷，主要表现在以下几个方面：

（1）学生对离子反应概念的建构不完整。在大部分学生的理解中，离子反应“是生成沉淀、气体或水的反应”，“是离子之间的反应”，“是电解质在溶液中的反应”。这些定义对离子反应的概括并不完整。

（2）学生对离子反应的本质认识尚不清晰。有的学生认为其本质是“生成沉淀、气体或水”，这部分学生对离子反应本质的认识还只是停留在宏观表象上；有的学生则认为是“离子之间的反应”，这部分学生没有深入认识到离子的变化情况；还有的学生认为是“离子浓度减小”，但这仅仅是针对两种电解质在溶液发生离子反应而言的。

（3）学生缺乏对物质在溶液中的存在状态的认识意识。针对“离子方程式的书写步骤是‘写、拆、删、查’，什么物质不拆、为什么不拆”的问题，学生的回答绝大多数是“沉淀、气体和水”、“除易溶于水的强电解质”，至于为什么不拆，大多数学生认为这些物质“难溶于水，或是弱电解质”。这说明学生只是机械地记忆离子方程式的书写步骤和规则，而并非了解电解质在溶液存在的实际状态。

离子反应概念学习中，认识的对象是离子反应，因此离子反应实验是学习的基础，也是思维产生的基础。并且，从分子、离子等微粒层面了解溶液中物质的存在及反应的实质具有抽象性，不能简单地通过语言描述和学生讨论的方式来建立，因此必须以化学事实和反应现象为依据。考虑到高一学生对化学思维方式还比较生疏，对离子反应的认识还只能从实验的表观现象“产生水、气体和沉淀”等现象的层次开始，要进一步建立微粒观则需要通过教师引导学生透过现象分析本质，帮助学生真实地了解电解质在溶液中进行反应的微观过程，从而形成水溶液中微粒及微粒间的相互作用的微观认识。

二、离子反应教学中化学实验及教学设计

1.离子反应概念构建的化学实验

实验材料：Ba（OH）2溶液、稀H2SO4溶液、酚酞溶液、烧杯、胶头滴管、铂电极2根、电池、导线、G型电流计

实验步骤：

（1）如图1所示连接实验装置。

（2）在烧杯中加入Ba（OH）2溶液没过电极，滴加1-2滴酚酞，读出电流计示数。（注：实验时用玻璃棒或磁力搅拌器不断搅拌溶液，防止溶液发生微弱电解产生的气体附着在电极表面影响电流计读数。）

（3）用胶头滴管往烧杯中缓慢滴加稀H2SO4溶液，观察溶液中的现象和电流计示数的变化。（注：当电流计示数在0-2之间时，要慢慢逐滴滴加稀H2SO4溶液，以免电流计示数变化太快，学生观察不到电流计示数为0的时刻。）

（4）当电流计示数为0，再继续滴加稀H2SO4溶液，读出电流计示数。

2.离子反应教学过程设计

要使学生观察到真实的离子反应过程是学生自主建构离子反应概念基本条件。教学过程第一步是观察Ba（OH）2溶液和H2SO4溶液的导电性以及Ba（OH）2与H2SO4反应过程中溶液导电性的变化，引导学生对电流计示数的变化原因进行分析，帮助学生认识到Ba（OH）2和H2SO4在水溶液中的存在形式以及反应过程中离子浓度的变化，使学生认识反应中离子的变化及离子之间的相互作用，初步认识离子反应过程。在实验认识的基础上，通过用化学方程式和离子形式表示的化学方程式认识离子反应的具体过程，认识离子反应，写出离子方程式。然后，通过提供三个离子反应的实例（盐酸与碳酸钠、盐酸与氢氧化钠、铁与硫酸铜），引导学生模拟Ba（OH）2和H2SO4反应实质的思维过程，从微粒角度认识这些化学反应，写出这些反应的化学方程式、离子形式的方程式和表示离子反应实质的方程式――离子方程式。从这些反应的式子总结共性，达到对离子反应本质上的认识，构建离子反应的概念并认识离子方程式。最后，让学生概括出离子反应定义和离子方程式以及离子方程式书写规则，达成离子反应概念的全面意义建构。

三、教学实践研究

1.被试选择与研究方法

本研究选取湖南师大附中（示范高中）和长沙市第十九中（普通中学）高一年级中化学学习水平相近的学生共20名，将各校学生平均分成实验组和对照组（每组10人）。实验组进行离子反应实验教学，对照组采用常规的教师讲授的方式教学。

2.教学结果及分析

（1）学生课堂学习情况分析

按照实验教学设计进行教学，其教学情况列于表1。

通过对学生的课堂表现的对比可以看出，在有化学实验的教学中，学生通过完成实验使思维得以有真实的对象，学生的概念构建可以在教师的引导下主动完成，课堂中学生表现出学习的积极性。这是因为学生通过实验观察到实验现象，产生了真实的问题，也就产生了解反应进行的实际过程的愿望。在教师引导下，真正地了解了溶液中离子的反应行为，离子反应的概念不是“听说”的，而是“看到”的，这样在后来的对离子反应的描述（将化学方程式表达成离子形式）及反应实质（离子反应方程式）的表述中顺利形成，因而很自然地构建了概念。

而在教师讲授的教学中，学生概念的形成是建立在语言描述上的，并且学生几乎是以接受的方式进行学习，所以学习的积极性不高。其次是因为讲授教学是以语言的形式学习的，学生学习的是一些规则，其思维并没有与真实的离子反应联系起来，因此他们学习的内容是一些语言表达，包括离子方程式的写法，学生对这些写法所表示的真正意义并不了解。

（2）学习结果及分析

a.学生对离子反应概念延伸认识和离子方程式书写情况及分析

学生对离子反应的认识和离子方程式书写情况分别列于表2和表3。

表2数据表明在理解离子反应概念上实验组的学生的正确率都明显高于对照组的学生；表3数据说明学生对于简单离子方程式书写差异不大，但对于难度稍大的题目，实验组的学生的正确率都明显高于对照组的学生。两个题目测试结果表明采用实验教学对学生掌握离子反应概念和离子方程式的书写是大有裨益的。

这种学习结果说明：（1）由于常规教学中教师对离子反应的概念只是用语言描述，对照组学生对离子反应的理解基本上是建立在课堂上教师例举的为数不多离子反应实例上，学生对离子反应的认识缺乏完整性；而实验组的学生在动手实验的情境下，思维得以开阔，能够将各种离子反应联系起来，概括出离子反应的共性内涵，形成准确且完整离子反应概念。（2）在书写离子方程式的方面，对于生成物中有难溶、难电离、易挥发的物质的离子反应，实验组和对照组的学生都能正确写出离子方程式，但是当反应物中有难溶的物质时，对照组的正确率就远低于实验组。这是因为对照组的教学中，教师过于强调“写、改、拆、查”的书写规则和离子反应发生的条件，学生对生成物中是否难溶、难电离、易挥发的物质太过关注，而忽略了难溶的反应物。另外常规教学中用硫酸钠与氯化钡的反应作为学习书写离子方程式的例子，给学生造成了离子反应是阴离子和阳离子反应的第一印象的误导。而实验组的教学注重的是物质在溶液中的实际存在的形式，并且通过化学实验，学生对反应过程有完整的认识，对以离子形式存在溶液中的物质还是难溶的物质都有了直观的感受。同时学生对离子方程式的意义能脱离语言层面的理解，写离子方程式时，不再是对规则的单纯记忆，而是理解了规则，对规则有了直觉的认识，所以有很好的知识迁移性。

b.学生微观认识发展结果及分析

学生从微观角度对物质的定性变化和定量变化的认识情况列于表4中。

题3主要考查学生思维能力发展中对新问题的判断能力，题4是从量的角度考查学生的思维发展。从上述这两个测试题的结果中可以发现，在具体问题的解决中，对照组的学生是从宏观现象和宏观物质的角度来分析问题，而实验组的学生能够从微观角度对问题进行把握。

在针对离子反应中物质变化的题3中，对照组的学生下意识沿用的是初中学习的酸、碱、盐和复分解反应的知识来进行分析，经过提醒后才在书写化学方程式的过程中发现离子方程式的不同。这说明常规方式教学在教师的说明下经过化学方程式的“改、拆、查”后而产生，这样将离子方程式的书写演变成了教师的讲述下的形式学习，将离子方程式演变成了化学方程式的形式转化，导致了学生认为离子方程式是化学方程式的变形结果的错觉，学生的对反应实质认识能力比较薄弱。而实验组教学通过化学实验中电流表的读数反映出物质是以离子形式存在于溶液中，并且通过电流表的读数变化让学生认识到发生的化学变化是离子之间的相互作用，从而将宏观表象和微观粒子反应联系起来，在对物质的变化过程的实质进行探究的同时，实现认识从宏观角度向微观角度转变。另外在解决题4的定量问题中，实验组的学生能从微观角度对化学变化中量的关系进行快速又准确的把握，而对照组的学生仍然要依赖于化学方程式，说明实验教学能促进学生思维能力发展有很好的促进作用。

四、结论

在离子反应的化学实验中，水溶液里存在的微粒以及微粒之间的相互作用通过实验现象表现来刺激学生的视觉神经和大脑，学生的思维得以激发，在教师引导下学生通过实验现象的表象由表及里地分析和思考，从而能够自主构建离子反应的概念，并领会离子方程式的实际意义，同时，学生微观认识水平的也会得到发展，并且从观念上形成的微观认识更容易在问题的解决中得到迁移。

应用化学的认识篇5

行为主义、认知主义与建构主义一直是教与学的重要理论基础，本文侧重指其在学习行为中的理论基础作用。行为主义重视外显的行为，强调对间接知识的重现，认知主义重视知识学习的内隐行为，特别是间接知识的理解、掌握与加工过程，建构主义认为学习是对知识的组织、结构及知识之间有情境的意义联结。

行为主义学习理论强调行为，把人的所有思维都看做是由“刺激――反应”间的联结形成的。它的主要观点是：学习是“刺激”与“反应”的联结，有什么样的“刺激”就会有什么的样的“反应”；学习的过程是不断的“试误”过程；在学习过程中“强化”起重要作用。

在认知主义学习理论学派看来，学习个体本身作用于环境，人的大脑的活动过程可以转化为具体的信息加工过程。人们在对信息进行处理时根据自身的需要进行转换和加工。认知主义理论认为学习不是简单的“刺激”与“反应”的联结，而是主动认知的“顿悟”过程；学习是意义形成的过程。

建构主义是近年来兴起的学习理论，其主要观点是：知识是个体与外部环境交互作用的结果，人们对事物的理解与个体的先前经验有关；知识不是通过教师传授得到，而是学习者在与情景的交互作用过程中自行建构的，教师是学习的帮促者，建构主义的学习理论强调“知识建构”。

二、信息加工与认知结构

学习的信息加工模型是阐明人类学习过程的模型。西蒙、安德森、加涅等认知心理学家认为：第一，学习是信息的接受、贮存和提取的过程；第二，学习的结果是信息在头脑中的表征；第三，知识以命题网络或产生式被表征；第四，学习的重点是信息的编码。信息加工即对感受器感知的信息进行处理、存储、加工，即“同化”、“顺应”以形成认知结构，学习者根据要求进行信息提取，再通过效应器表现出所学的知识和技能的过程。由于信息的记录、加工和提取形式存在损耗和误差的原因，这里将记录、加工和存储或加工过的信息进行提取的过程分为完全、部分、变换、错误、无法等五种形式。

认为认知结构指的是存储在记忆中（短时记忆、长时记忆或者潜意识中）所有知识的存储方式，和知识在头脑中的条理化存在形式。这里的认知结构专指知识的组成，即通常所说的教科书以及教学参考书中的知识，在记忆中的存储形式，特指有结构的有联结的便于人们理解的存储方式。元认知是认知结构的重要组成部分，对图式中的“同化”与“顺应”过程均起协调、控制作用。

三、信息加工模型能够较好的说明学习理论

这里的学习理论主要指行为主义、认知主义和建构主义学习理论。由于信息加工模型是公认的对学习过程的模拟，所以这里通过信息加工模型理解常见的各种学习理论。认知主义学习理论是在行为主义学习理论的基础上产生的，它并不完全是对行为主义学习理论的否定，而是对行为主义学习理论的继承和发展。行为主义学习理论是认知主义学习理论的最初表现，“顿悟”不论是内隐的还是外显的，不论是教师还是学习者意识到与否，“顿悟”不是先验的，而是在“试误”的基础上通过学习累积的方式形成的，不管这种“试误”持续的时间长短还是形式的有无或者是学习者意识到与否，“试误”始终存在，“强化”和最终的正确反馈对“顿悟”有促进作用。建构主义正是在上述认识的基础上，认为意义“建构”也并不是学习的所有外部因素都达到就可以形成的，而认为教学过程是一种认识过程，教学认识是一种个体认识活动，从而重视学习者的学习能动性，使教师增强了对学习材料、学习环境、学习活动的设计，以促进学习者个体认识的发展。

应用化学的认识篇6

【关键词】皮亚杰发生认识论高职

英语教学改革

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）06C-

0010-03

一、对皮亚杰的《发生认识论》的理解

《发生认识论》是皮亚杰在1970年出版的一部理论性著作，系统地阐述了作者的认识论观点，是皮亚杰一生研究的理论概括。书的内容由“绪论”、“主体与客体的关系”、“同化和顺应”、“发展阶段理论”四部分组成。阐述了发生认识论理论基础和认识的起源，提出了发生认识论的中心观念──知识是从主体和客体之间的相互作用中产生的，构造是相互作用的必然结果；阐明了学习者思维发生、发展的基本过程――同化和顺应；阐述了学习者心理发展阶段的理论，具体分析了思维发展的阶段。

（一）两个观念――认知的起源认识。皮亚杰提出发生认识论的两个中心观念，论述了认识的起源：

第一个中心观念，知识既不是从客体发生的，也不是从主体发生的，而是从主体和客体之间的相互作用中发生的。当学习者与环境相关时，认知结构的发展才会发生。所有的知识都来源于学习者动作的建构。每种知识的产生尽管出自不同的原因，但都需要通过学习者的活动，即通过学习者与客体或他人的相互作用获得。

第二个中心观念：双向建构论。皮亚杰把他的发生认识论称为建构的结构主义。建构是指形成心理结构的过程，认知结构是动作或心理运算所概括形成的抽象结构。主体所形成的认知结构可归属或运用于客体，以形成有关客体的知识结构。皮亚杰称此过程为双向建构。他认为，图式不是死板地把知识架成一个个的房间，而是把内化的信息以特定的方式组织起来成为相互连接的系统或网络。它们不是静止的而是可以适应的，总是向新的环境进行新的同化和调节，表现出身心适应于新情境与新问题的准备状态。认知结构产生的源泉是主客体的相互作用。相互作用的活动中蕴涵着两方面的内容：一是动作（运算）之间的协调；二是客体之间的联系。后者从属于前者，只有通过动作（运算），客体之间的联系才能在人的思想中发生。

（二）四个概念――智力发展的过程。皮亚杰用四个基本概念“图式、同化、顺应和平衡”阐释智力发展的过程和原因。

1.图式（schema）指的是认知结构或智力结构，是适应环境并且随着智力的发展而变化的结构。简单地说，图式可看做概念或类别，类似于索引汇编，索引汇编中的每一张索引卡都相当于一个图式。这些图式被用以处理和识别外来刺激。通过这种方式，有机体能够把不同的刺激加以区别和概括。图式的变化和完善永不停止，学习者初级的感知──运动图式必然发展为高级的图式。认知图式起源于学习者的感知──运动图式，引起这种变化的原因就是同化和顺应。

2.同化（assimilation）是一个认知过程，通过它人们把新的、感知的、运动的或概念的材料整合到已有的图式或行为模式之中。同化不会导致图式改变，但它会影响图式内容的增加，因而是图式发展的一个组成部分。图式是变化的，人生不同阶段的图式有差异。

3.顺应（accommodation）是新图式的创造和旧图式的改造。两者都会导致认知结构（图式）的变化或发展。顺应一旦发生，学习者就会尝试着再次去同化刺激。由于结构已改变，刺激便可被同化，同化是最终的结果。但初级学习时期的图式是笼统的，同化和顺应使学习者的低级图式逐渐变为成熟图式。顺应导致发展（质变），同化导致增长（量变），两者结合导致智力适应和结构发展。

4.同化与顺应的平衡同样重要。平衡（equilibration）是同化和顺应之间的均衡状态（同化过程的某一时刻所达到的某种认知上的均衡状态），不平衡是同化和顺应的不均衡状态，平衡化是不平衡向平衡转化的过程，是一个以同化和顺应为手段的自我调节过程。平衡化使得外部经验纳入主体的内部结构（图式）。不平衡激活了平衡化的过程，引起恢复平衡的努力，是学习者寻求平衡的动机。因此，只有同化和顺应的不断协调、统一、整合结构才是智力结构和知识发展的原因。而平衡化则是调节这些过程的内部机制，正如人类在生物学意义上适应其周围环境，认知结构的发展也是一个适应的过程。

（三）四个阶段――认知发展的特点。皮亚杰以运算为标志把认知发展概括为一个连续的发展过程，并将其划分为四个阶段：感觉动作阶段、前运算阶段、具体运算阶段、形式运算阶段。并对认识阶段提出三个观点：一是阶段出现的先后次序固定不变，不能跨越，也不可颠倒。所有学习者都遵循此发展顺序，且阶段具有普遍性。二是每一阶段都有其独特的认知结构，这些相对稳定的结构决定学习者行为的一般特点。学习者发展到某一阶段就能从事水平相同的各种性质的活动。三是认知结构的发展是一个连续构造的活动过程，每一阶段都是前一阶段的延伸，是在新水平上对前一阶段进行改组而形成的新系统。每一阶段的结构构成一个整体，前一阶段的结构是后面阶段结构的先决条件，并为后者所取代。

二、皮亚杰发生认识论对高职英语学习主体认识的启示

（一）重新认识高职生的英语学习。皮亚杰理论最重要的观点是：学习者从作用于环境的动作中建构知识，学习意味着建构和理解。源于皮亚杰理论的建构主义学习理论把“学习”阐述为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（如教师和学习伙伴）的帮助，即通过人际间的协作活动，借助其他人的帮助，用必要的学习资源，通过意义建构的方式而获得。基于此观点，高职生的英语学习过程应该是用英语交流的过程，用英语做事情的过程、用英语解决问题的过程。高职英语教学必须以学生为中心、以活动为载体设计课程和实施教学。

（二）重视学生英语学习个体差异。认知发展的主要因素是成熟、经验、社会、平衡化的相互作用。不同的学习者会有不同的成熟史、经验史、社会相互作用史和平衡史，他们相互作用支配认知发展的方式各不相同。我国高职学生英语学习差异性非常明显，教师应根据高职学生英语学习的实际情况进行教学设计，尽可能利用现代教育技术新成果，如多媒体、因特网等，为高职学生创造个性化英语学习机会和环境。不论他们在英语知识、技能及学习方法上的差异有多大，应尽量创造公平的机会使他们达到学习目的；为了确保学生在一定时间内取得最大限度的英语学习成效，教师应组织学生制订适合自己的学习目标和计划，教师据此作出教学调整，激励他们不断向学习目标前进。

（三）激发高职生的英语学习动机。当学习者感受到自己的现实学习状态与预见相冲突时，他们就被驱使着去重构自己的知识。皮亚杰把这种情况称为打破平衡，如果要帮助学习有困难的高职生学习英语，教师就必须促使学生产生不平衡，且允许他们以自己的方式通过积极的途径（同化和顺应）去重建平衡。教师提问、布置需用英语完成的真实任务、用英语完成专业领域项目等是引导他们进入建设性的认知冲突（不平衡）状态的方法。当学生发现自己与学习目标或别人有距离时，就会吸取他人的观点和经验，此时同伴之间的相互作用能促进学习者的认知发展。在高职英语课堂中，所有涉及同伴之间相互作用的活动（如扮演角色、展示、比赛、游戏、真实任务、真实项目等）都能有效地促进概念的发展，有益于学生的英语学习。兴趣是动机产生的原因，当学习者能把注意集中于自己真正感兴趣的事情时，他们的努力会更执著，更富有成效。因此，高职英语应广泛地开设各类课内外英语教学活动，充分调动高职生的英语学习兴趣。

三、皮亚杰发生认识论对高职生英语学习内容的启示

根据皮亚杰的阶段发展理论，所有学习者都具备以结构发展为标志的认知发展过程，每一阶段都有其独特的、连续构造的认知结构，每一阶段均以前一阶段为基础，并对其图式进行同化和顺应，从而达到平衡，形成新的认知结构。高职英语课程必须尊重学生认知发展过程中所形成的认知结构特点，内容设计如果忽略了学习者的概念发展水平，学习将会因缺乏理解而无效。学习者如果没有具备必要的认知技能，他们在进行相应水平的英语学习活动时将会遇到困难，以致丧失学习信心，放弃学习英语。因此，我们在设计高职英语学习内容时，一是其顺序应该按照学习者不断的心理变化认知状况来进行设计，循序渐进，使学生能学；二是内容的选择要与学生所学专业密切结合，使高职学生认识到英语与他们专业视野的拓展、专业能力的提升和可持续发展有非常重要的作用，英语学习内容所反映的事物如果和专业内容相联系，并把联系、思维过程与协作学习中的协商过程（即交流、讨论的过程）结合起来，就能提高学生英语建构意义的效率和学习质量，使学生爱学、会学。

四、皮亚杰发生认识论对高职生英语学习条件的启示

（一）有效创设高职英语学习情境。皮亚杰关于环境的观点是：学习者只有通过环境中的活动才能使认知获得发展，学习者对环境中的刺激物进行同化和顺应是认知结构的必要保证。因此，高职英语教学设计不仅要考虑教学目标和学习主体，还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设。教师需要深入分析教材内容，发掘情境素材，发挥学生想象力，激发学生学习英语的热情。英语学习情境创设有很多方式，如使用图片创设直观情境、借鉴音乐创设轻松情境、运用视频创设生动情境、介绍背景创设求知情境、设置问题创设英语讨论情境、通过对比分析创设文化情境、利用网络构建自主学习情境，组织展示活动激活课堂情境等。

（二）改革英语教师教学策略方法。皮亚杰认为，教学内容与教学方法应与学习者的概念水平相匹配。学习者身心与环境之间的相互积极作用使得建构发生，建构的动作是智力发展的本质。由同化和顺应引起的认知和重组只有通过学习者的动作才会出现。

1.选择先进的教学模式。为了形成新的知识，应利用各种活动创造具体经验，“教学做”一体化是高职英语教学改革的必然选择。“教学做”一体化教学模式广泛应用于我国的职业教育课程教学过程中，是一种基于工作过程，以任务为驱动，以情境为依托的教学模式，主张设定教学情境，在任务驱动下，在做中学，学中做，达到教、学、做的完美结合。“教学做”一体化教学模式以学生为中心，让学生在英语交际活动中使用英语，从而掌握英语并发展英语综合运用能力。

2.多样化教法优势互补。由于高职学生英语基础较差，学习风格差异很大，高职英语教学必须采用多种方式方法以满足不同学生的需要。任务驱动教学法、项目导向教学法适合英语基础较好、自主学习能力较强的学生；而模仿、直观、游戏、交际等教学法则适合英语学习有困难的学生。作为意义建构的帮助者、促进者的教师必须因材施教，调动所有学生进行信息加工和意义的主动建构。同时也应利用学生的差异引导学生之间协作，发挥各自的强项，互相帮助和促进，并贯穿于英语学习过程的始终。会话是协作过程中不可缺少的环节，学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的英语学习任务计划，每个学习者的学习（下转第19页）（上接第11页）成果为整个学习群体所共享，进而达到英语学习目标。

3.过程性评价引导学习。教学模式和教学方法的改革要求评价方式作相应的变化。过程性评价是对学生在英语学习过程中所表现出来的所有学习情况进行评价，贯穿于英语教学活动的每个环节，师生民主互动，及时反馈，利于教师掌握学生英语学习情况，及时发现问题和不足，对教学作出调整。过程性评价的优势体现在能引导学生学习，如在采用任务型教学或项目导向教学中的检查单、评价量规、评价标准等不仅是评价标准，而是起到引导学生如何学习的作用，在多种评价方式的应用中高职学生的自主意识和自主学习能力得到加强；学生、同伴、教师等多元评价主体的参与使得学生的自我效能感得到提升；基于英语任务、项目等活动的评价不仅提高促进学生掌握英语知识技能，形成英语综合运用能力，而且还能发展其他能力，如学生团体合作的意识和高级思维能力得到培养。

【参考文献】

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[2]高文.建构主义学习的评价[J].外国教育资料，1998（2）

[3]杨卫红，凌莉，胡长月，等.高职高专英语教学中情境创设的探讨与实践[J].佳木斯大学社会科学学报，2011（12）

【基金项目】广西壮族自治区2009年精品课程（62）；2011年度新世纪广西高等教育教学改革工程重点项目（2011JGZ102）