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等价转化是把未知解的问题转化到在已有知识范围内可解的问题的一种重要的思想方法.通过不断的转化,把不熟悉、不规范、复杂的问题转化为熟悉、规范甚至模式法、简单的问题.历年高考,等价转化思想无处不见,我们要不断培养和训练自觉的转化意识,将有利于强化解决数学问题中的应变能力,提高思维能力和技能、技巧.
高三二轮复习课应立足数学思想方法进行展开,让学生感受充满数学思想方法的课堂.因为数学思想是数学的灵魂,是数学的精髓所在,是高中数学学习提升的最终层次.数学思想方法主要有:函数与方程思想、化归思想、分类讨论思想、数形结合思想等,而数形结合思想又是初等数学的重点,更是难点.在平时教学中应如何渗透这些思想?下面以一课例进行分析.
首先执教者给出历年高考中三角函数的位置和三角函数题型有三类:①三角函数的图像和性质;②三角函数的化简与求值;③解三角形.并给出有关高考题进行讲练结合,效果和氛围都很好,最后总结出三角函数中的易错点:①公式应用(诱导公式、辅助角、边角互化).②齐次化切、配角拆角等技巧.③多解问题:角的范围的缩小;充分挖掘已知中的隐含条件;三角形中,边大角大正弦大;锐角三角形三个角都是锐角;注意消元前后变量之间的相互制约关系;合理选择三角函数,利用好其单调性.
课上得非常好,知识点总结得也很全,就像打牌一样一轮复习就是一个“全”即熟悉出牌的游戏规则,二轮就要总结重视出牌技巧.但是这也感觉像一轮复习过程中的总结课,似乎还缺少些什么,正如打牌打到精除了有出牌先后技巧,还要有全局的意识,更重要的还要适当地记忆.数学思想是数学的灵魂,是数学的精髓所在.在我们的教学中,我们力求让学生感受数学思想,那么怎样让学生更强烈地感受到数学思想呢?这一节课上,学生经历了一题多解和遇到困惑等情况,笔者觉得此时加以比较,及时渗透数学思想方法,可能会做到“随风潜入夜,润物细无声”的效果.
片段1:
例1 (2011苏州三模15改编)如图,以Ox为始边作角α,β(0
教师展示了一名学生的解题过程:
生1:设Q(x,y),则 x2+y2=1,- 3 5 x+ 4 5 y=0, 解得 x= 4 5 ,y= 3 5 , 所以Q 4 5 , 3 5 .
则sinβ= 3 5 ,cosβ= 4 5 .又sinα= 4 5 ,cosα=- 3 5 ,
所以sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ= 4 5 × 4 5 + - 3 5 × 3 5 = 7 25 .
在展示完生1的解答过程后,老师询问是否还有其他解答过程.此时生2给出了第二种解答方法.
生2:因为OP ・OQ =0,所以∠POQ= π 2 ,即α-β= π 2 ,
则sin(α+β)=sin 2α- π 2 =-cos2α=-(2cos2α-1)= 7 25 .
在展示完这两种方法后,就进入了下一题的训练.笔者认为此处对这两种方法进行适当的比较,指出其中所用的数学思想方法,会让学生更好地感受到数学思想方法的价值所在.
在给出两种方法后,学生肯定感觉生2的方法简洁,此时教师指出生2的解答过程中蕴含了数形结合思想、函数思想和化归思想.运用函数思想,求sin(α+β)的值可以看成研究函数y=sin(α+β),而此函数含有两个自变量,而我们只会研究一个自变量的函数,所以必须进行消元化归为一个自变量.由此可以发现需要寻找两个元α,β的相互关系,结合条件向量数量积与向量图形的关系,数形结合得出α-β= π 2 .至此学生就会感受到在数学思想方法的指导下,数学解题会更简洁.
片段2:
例2 (2013重庆9改编)4cos50°-tan40°= .
本题学生均化简到 2sin80°-sin40° cos40° ,接下来大部分学生就不知道该怎么办.有一名学生给出了自己的解答:
生3:
2sin80°-sin40° cos40° = 2cos10°-sin40° cos40° = 2cos10°-sin(30°+10°) cos(30°+10°) = 3 2 cos10°- 3 2 sin10° 3 2 cos10°- 1 2 sin10° = 3 .
在学生的惊叹声中,此题讲解也就结束了.此时,生3也只是知道了一种解题方式,并不明白这种方法的本质,其余学生就更是如此了.
如果在生3的解答过程展示结束后,让学生去分析下生3采用了什么处理方式解决了这个难点,那么学生肯定很有积极性,并且在发现的过程中会提升思维的品质.生3的解答过程中,体现了消元的思想,在式子 2cos10°-sin40° cos40° 中主要涉及两个元:10°和40°,不难发现这两个元之间满足关系:40°-10°=30°,由此消去一元即可.在此分析的基础上,让学生简化生3的简答过程,会出现以下方法:(1)由40°-10°=30°得10°=40°-30°,消去10°,计算明显减少;(2)直接由式子 2sin80°-sin40° cos40° 中的两元80°和40°,由80°+40°=120°消去一元80°即可得到结果.在这个过程中,学生明白了方法的本质,通过运用,体会了数学思想的内涵,真正意义上地提高了能力.
随后笔者让学生证明三角形中大边对大角,学生说A
其实整个三角乃至整块数学都贯穿着函数思想,如下简图:
查阅必修一介绍了映射和函数的概念,对于多对一函数只研究了二次函数的性质,对于周期性和单调性没有过多的强调,到必修四先定义了三角函数概念,研究其函数图像和性质再解三角形研究其难点多解问题.教材这样安排可见三角函数二轮中点睛之笔应该是函数与方程思想,那么三角问题从全局出发基本可以化归成函数问题,或者多个小函数问题,需要记忆的就是三角化同角同名、正余弦边角互化等公式的熟练(本质也是函数中的消元思想),接下来就是研究定义域问题,这一问题往往是解题的关键,缩小角的范围或者求出确切的定义域才是解题重心,这其中包含函数中的多个技巧,如:①换元消元时的范围;②条件中范围可能在构造函数求出值域为大函数的定义域;③三角形ABC中的关系等;④角与值的正负对应关系.最后就是利用函数图像研究其值或值域.其实纵观高中数学最终研究的都是值与范围问题,遇到值与范围问题一般转化成:
处理最值与取值范围问题需要建立模型(函数、不等式、代数式、方程)外还需要变量处理,特别是多个变量参与时,这类问题往往是同学们出现较大分差的地方,即优秀与普通的分界点.对于这类问题的处理手段,通常是:①通过消元、换元转化成函数求值域;②对于含有多变量且多个等号(两个以上)可以利用线性规划;③消元、换元利用基本不等式;④利用代数方法较难入手的可以考虑数形结合如建系、代数式的几何意义等.
关键词 “针对”式教学法 二轮复习 复习效率
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
高三二轮复习的时间紧迫,如何在有限的时间内提高复习效率,是每位高三教师思考的问题。在二轮复习中,教师采取的措施可归纳为三类:① 单纯的“炒冷饭”式,学生会因缺乏新鲜感而失去学习兴趣;② “面面俱到”式,学生缺少对知识的深度挖掘;③ “针对”式,就学生缺乏的某一知识或能力,开展针对性较强的小专题复习,短时间内使学生的收获达到最大化。下面以“动作电位的产生、恢复和传导”小专题复习为例,阐述“针对”式教学法在高三二轮复习中运用特点。
1 曝露的问题
某种有机磷农药能使突触间隙中的乙酰胆碱酯酶(分解乙酰胆碱)活性受抑制,某种蝎毒会抑制 Na+通道的打开。图1表示动作电位传导的示意图,其中a为突触前膜,b为突触后膜。下列叙述正确的是( )
A. 轴突膜处于②状态时,Na+内流且不需要消耗ATP
B. 处于③与④之间的轴突膜,Na+通道大量开放
C. 若使用该种有机磷农药,则在a处不能释放乙酰胆碱
D. 若使用该种蝎毒,则能引起b处去极化,形成一个小电位
这道题的正答率是39%,56%的学生错选A。此题考查的是动作电位的传导,而学生错误的理解为动作电位的产生和恢复。因此笔者开展了“动作电位产生、恢复和传导”的小专题复习。
2 教学过程
2.1 动作电位的产生模型构建
教师提出问题①:如图2所示,如果A点前某一点受到适宜刺激,在图3坐标上描出T0、T1、T2时刻A点的膜电位值,并连点成线,横坐标代表什么?
② 请补充T0时刻之前和T2时刻之后A点的膜电位值。
③ 图3是完全对称的吗?你是否忽略了恢复静息电位时形成的超极化现象?
学生逐步完善答案(图4),在此图的基础上将动作电位的产生和恢复过程做全面的复习(图5)。
2.2 动作电位的传导模型构建
教师提出问题④:如图6所示,当B点膜电位达到峰值时,在图7坐标上描出A点、B点和C点膜电位的值?连点成线,横坐标代表什么?
⑤ 请补充A点之前和C点之后的膜电位值,并用箭头表示动作电位传导的方向。
大部分学生已考虑超极化现象(图8),在此图的基础上将动作电位的传导做进一步分析(图9)。
2.3 回归课本
教师提出问题⑥:如何由图10转化成图11?(动作电位的传导)
⑦ 动作电位传导的机理是什么?(钾离子外流和钠离子内流使膜上产生电位差,形成局部电流)
⑧ 动作电位传导的方向和膜内外哪个形成的电流方向相同?(膜内)
2.4 归纳总结
教师提出问题⑨:图12中各序号代表的名称是什么?(①代表位移,②代表时间,③、⑥表示去极化,④、⑦表示反极化,⑤、⑧表示复极化)
⑩ 如何定义动作电位的产生、恢复和动作电位的传导曲线?(动作电位的产生和恢复表示同一位点不同时刻的膜电位变化,而动作电位的传导表示同一时刻不同位点的膜电位变化)
3 解决问题
关键词:高三语文;二轮复习;策略
中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2012)03-078-1
“针对性”是高三二轮复习的关键词。教师应该指导学生根据自己在考试中出现的问题,找出“软肋”,然后有针对性地以学生自主复习为主,教师进行必要的指导。这样每个学生都可以达到有效复习。
一、切准学习“软肋”,抓住薄弱环节
有针对性地复习,首要的是需要学生找出学习的“软肋”,如此,才能有的放矢。如何找?一是从解题做题中找“软肋”。学生找出自己“软肋”与薄弱环节的有效途径之一是加强解题做题,假如学生对某种题型难以理解和把握不住,那么,这种题型就是自己的“软肋”。二是从核对答案中找“软肋”。学生对试卷中的古诗词鉴赏、现代文阅读题等,都能写出一部分的答案,然而写的答案正确与否需要核对参考答案。如果写的答案与参考答案吻合率很低,甚至大相径庭,那么这种题型自然就是自己的“软肋”。三是从检测或考试的结果找“软肋”。学生自己每次考试的成绩处于班级的何种层次,某种题型得分如何,这些都是衡量自己实际水平的标尺。如果自己的成绩一直处于班级下游,而且某种题型得分很少,那么这一板块就是自己的“软肋”。
二、学习解题方法,强化做题训练
根据学生学习中存在的“软肋”,教师要在二轮复习中对症下药,努力克服薄弱环节,提高复习效率。如何有针对性地进行复习,笔者认为重点应抓好两个方面:
1.有针对性地进行解题方法指导。对正确答题而言,最重要的是解题的方法。解题的方法其实就是学生答案时的思路。正确、清晰的解题思路是答题成功的根本保证,如果学生随心所欲,杂乱无章地答题,那必定是或言之无物,或离题万里,或不知所云。由于高考语文试卷中不可能直接考到答题方法的知识点,因此,学生对此会掉以轻心,以软性任务对待,没有记住、掌握、理解和运用,导致考试时想不起来,更无法运用其去解题,最终错误迭出。因此,教师要强化学生重视学习解题方法,突出重点,掌握理解,学会运用,练就看到某种题型就能想到它所对应的解题方法的本领。例如:在做2010年江苏高考语文试卷古诗词鉴赏部分王昌龄《送魏二》中的“‘醉别’‘江风引雨’表达了惜别深情,请作简要说明”时,学生就要能马上想到这种题型的答题程序:第一,解释“醉别”“江风引雨”在诗中的含义;第二,展开丰富的联想把“醉别”“江风引雨”放人原句中描述景象;第三,写出“醉别”“江风引雨”烘托了怎样的惜别意境和表达了诗人怎样的丰富情感。学生按这样的答题步骤组织的答案是不会有太大的偏差的。
2.有针对性地进行做题训练。做题是了解和克服自己“软肋”的重要方法,做题可以有效加深和巩固学生对解题方法的掌握与运用,学生甚至还可以从大量的做题中总结归纳出适合自己的解题方法。这样,在以后的高考中遇到类似的题目,就不会意乱心慌,可以从容应对,驾轻就熟。关于做题,教师要提醒学生力戒的两种倾向:一种倾向是只看题而不做题。一些学生看到某些题目比较简单,对解此题的思路也比较清晰,就不想再做了。现实中,很多的题目只有在做的过程中才能发现和解决问题,并非看看就可以的。有些题目看似会做,但真正做出的却是错的。另一种倾向是先看答案再做题目。尤其是解答主观题,万不可在答题之前看参考答案,一些学生看了参考答案,感觉解题十分简单,并错误地认为自己的强项就是这种题型。事实上,如果自己不看参考答案写出的答案,就很难与参考答案吻合。
做题既要学生独立思考,认真完成,而且还要对做每部分题目进行严格限时;之后,让学生再比对参考答案和自己组织的答案,并进行认真的分析与反思,找出“软肋”后有针对性地进行做题训练。二轮复习中最关键最重要最有效的方法是做题,在做题过程中学生可以全面了解自己理解掌握的情况,特别是存在的问题和薄弱环节,还可以强化对解题方法的掌握和运用。因此,在二轮复习中学生必须大量地、认真地做题。
三、发挥教师作用,提高复习效果
学生自己“找问题”、“看方法”、“做题目”是二轮复习的主要方法,在这其中语文教师也应发挥这样三个方面的作用。
1.帮助学生及时解答疑难问题。学生在自学过程中必定会遇到诸多的疑难问题,对于这些疑难问题单依靠对答案或者看资料是无法解答的,这就需要教师及时地、有针对性地进行解答,并且详细地把疑在何处、难在哪里讲解给学生听,使学生学会并掌握解决这种疑难问题的方法,让学生不但知其然而且还要知其所以然。
2.有针对性地进行专项测验或者考试。尽管学生从大量的做题中了解到了自己存在的“软肋”,但这种自己做题自己批改的准确率还不是很高。因此,教师要对学生进行专项测验或者进行综合考试,并进行认真批改。这样可以发现学生学习中存在的个性问题和共性问题,便于学生更准确把握自己的薄弱环节,以引起学生的高度重视。
【关键词】:化学 高考 二轮复习
【中图分类号】 G424 【文献标识码】 A 【 文章编号】
1重拾遗忘知识点
高考二轮复习与一轮复习差距很大,一轮复习主要以梳理知识、沿袭教材顺序,逐章节复习,按部就班,注重化学基础知识的复习。通过一轮复习和练习,学生不仅重新回顾了一些快遗忘的知识,还对高一、高二吃了夹生饭的知识点进行重新构建,更多的是以更高的视角对高一、高二的部分知识进行重新认识。就是把化学中杂、乱、散、繁琐的知识系统化、网络化,总结规律、优化思维,把基础知识升华为能力,是熟悉高考的重要阶段。学生经过一轮复习之后尽管对基础知识的掌握程度有了很大的提高,但在将所学的知识进行综合运用的时往往凸显出薄弱的迹象。而二轮复习恰是要求学生对知识的掌握跨度比较大,因此,大部分教师往往通过用专题教学的形式来帮助学生展开复习。在教学过程中教师的引导作用固然重要,但是要想切实做好二轮复习就需要学生在复习之前首先对一轮复习中所学的基础知识进行系统的了解,并提前做好充分准备,切实抓住复习的主动权。一轮复习由于知识的含储量比较大,很多概念、公式等知识也容易被遗忘,所以在二轮复习这个阶段,若学生遇到遇到这种问题时要及时回顾课本,避免知识的大量遗忘,争取通过二轮复习可以巩固和提高自身的学习效果。
2搭建知识结构桥梁
2.1知识深化
知识的深化就是站在更高的层次上对知识进行认识和理解。其途径分别为:(1)从现象到本质,如我们在复习复分解反应的形成条件时会讲:有沉淀、气体、难电离物质生成、强酸生成弱酸或溶解度大的物质生成溶解度小的物质等。其实本质都是:由离子浓度大的向离子浓度小的方向进行。(2)从特例到一般,由 MnO2和浓盐酸反应制取氯气这一反应推广到用负一价含氯的化合物和强氧化剂反应制取氯气,或通过用高价氯的化合物和强还原剂反应进行氯气的制取。(3)从理论到实践,如氯气在战场上的使用利用了它的什么性质?氯气泄露应该怎样处理?(4)从定性到定量,如实验室制取Al(OH)3的方法,酸碱中和反应的定量分析及它们的浓度计算等。
2.2知识集成化
所谓知识的集成化,顾名思义就是将化学教材中的零散知识集中化,将教材变薄,更方便学生对知识的学习和掌握。具体做法就是将具有某属性的分散物质集中归类,形成一类。如具有漂白性的物质:次氯酸及其盐、Na2O2、H2O2、SO2、O3、活性炭;呈淡黄色的物质:S、AgBr、Na2O2、TNT、FeS2;既能与酸反应又能与碱反应的物质:铝、氧化铝、氢氧化铝、弱酸酸式盐、弱酸铵盐、氨基酸、蛋白质等;能发生银镜反应的物质:醛类、甲酸、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等含醛基的物质;必须使用催化剂的反应有哪些?不稳定酸有哪些?还原性酸有哪些?常见的气体及其颜色、溶解性等。
2.3知识系统化
根据知识的属性或关系,将零散的、不成形的知识转换成全面的、系统的、有内在联系的归结过程就是我们所说的知识系统化。而高三二轮复习的重要任务就是培养学生构建系统化的知识结构网络模型,如复习化学基本计算时,要以物质的量为中心,以每个物理量的化学含义为切入点,把物质的量、阿伏加德罗常数、微粒数、气体的体积、溶液中溶质的物质的量、溶液的体积、溶液的物质的量的浓度等贯穿整合起来,以及将质量守恒定律、阿伏加德罗定律整合运用到化学计算、过量计算和差值法计算中,让这些知识形成一个全面的整体架构。
3 将已学知识串成线
将已学的知识串成线就是抓住化学知识间的内在关联,将课本上的各个知识点串联起来,将零碎的知识组合成一个有机的整体。化学课本上所列的知识点就像散落一地的珍珠,散乱的分布在每个角落,我们不好整体去把握它。而如果我们能够找到一根可以将这些珍珠穿起来的线,他就成了一个完整的帘子,无论寻找其中的哪一颗,我们都能信手拈来。而在知识的海洋里,贯穿整个珠帘的主线就是我们要寻找的知识线,散落一地的珍珠就是我们常说的知识点。在第二轮复习中我们缺少的不是这一颗颗的珍珠,缺少的是将这些珍珠组合到一起的线以及穿珍珠的动手能力。所以在第二轮复习的过程中我们不仅要寻找这根主线,还要对这种能力进行有意识的培养。要想真正的将知识串成链,我们首先要找到知识前后彼此间的关联,像这样的关联我们找到的越多,就越有利于我们将知识串联,不仅如此,还有利于我们正确的把握知识点,将问题的思考面扩大化,有助于问题的解决。
4 培养科学的应试习惯
若要说解题方法是理性的表现,那么解题习惯就可以说成是感性的特征表现。在平时做题时,很多学生由于时间比较充足,都可以理性的答题。但是考试的时候情况就不一样了,其中尤其是高考的时候,由于时间的限制和心理压力的影响,很多在日常中教师强调的知识点和接替技巧都会被这些外在因素所影响,导致被遗忘。
考试成功主要靠二个因素:第一点就是我们日常所说的硬件,即平时掌握的知识程度和相关能力;第二点就是相对应的软件,即考前和考中的心理状态。虽然实力是基础,可发挥更是关键,因为它是考试成功与否最关键、最重要的因素。如果一个考生失利于高考考场,那么他可能是失在知识点的掌握程度上,也可能失在解题技巧和策略上面,还有可能就是失利于自身的心态之上,不管其中的任何一点都是学生取得成功必备的前提,缺一不可。
参考文献:
关键词:高三化学;学科知识逻辑架构;学生认知逻辑;SOLO分类评价
文章编号:1008-0546(2016)12-0060-05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.021
一、问题的提出
高三化学复习一般包括一轮、二轮两轮复习。针对学习基础薄弱的学生群体而言,传统的一轮复习主要以知识梳理和例题分析为主,注重单一知识的巩固和提高,学生成绩一般提升较快;二轮复习主要以知识应用、方法指导和习题训练为主,注重解题指导与训练,但复习效果常常不尽如人意,甚至原地踏步、成绩滑坡,师生都很苦恼,笔者戏称为“高原期反应”。为什么会产生这种现象?问题的根源出在哪里?如何在教学中改进提高这是许多高三师生(特别是薄弱学生群体)面临的困惑和挑战。
笔者通过对学生的个别辅导和调查发现,一轮复习后,学生对单一知识点的应用基本没有困难,但对知识点间相互的联系、推演及相似、易混淆知识点的辨析、迁移、应用等方面存在较大困难。这里折射出学生的认知结构和问题解决所需的知识逻辑结构之间存在一定差距,从而导致对所学知识的不能有效提取、迁移和应用。因此,二轮复习应从学生自身认知结构出发,强化对学科知识结构的再认识、再理解和逻辑架构,从而促进学生认知结构与学科知识逻辑结构相统一,提升学生分析问题、提取所需知识点并加以应用的能力。
在高三二轮复习过程中,笔者采用“在教师指导下小组合作的方式,学生自我架构学科单元知识逻辑结构教学”,逐步厘清重点知识结构间的联系和区别,在实践中取得了很好的效果,所教学生在二模统考中一直遥遥领先同类学校。
二、理论依据
1. 知识结构化有利于学习记忆
认知心理学认为[1],记忆是对输入信息的编码、储存,并在一定条件下进行检索和提取的过程。记忆的过程如图1所示[2]。
从图1可以看出,记忆包括“感觉登记系统、短时记忆系统和长时记忆系统”三个系统。其中,短时记忆的核心控制过程包括“复述、组块、编码和提取策略”等,最终形成反应输出,也是短时记忆与长时记忆相互转化的关键过程。
为了解决知识的存储与提取问题,认知心理学家一直将知识的结构化问题作为研究的重点之一,提出了很多观点[2]。研究证明,若把所学的知识要素按其相互作用、相互联系的方式和秩序组合起来,使知识由繁杂变成简化概括,能使学生对知识的体系和结构产生形象化的感觉和认识,有利于学习记忆。相反,若知识孤立地存储,相互间不能建立有效的联系,就会大大增加工作记忆的负担,势必给提取造成很大的困难[3]。
2. 知识逻辑架构是SOLO分类评价的高级目标
SOLO是指可观察到的学习结果的结构。SOLO理论最先由澳大利亚著名教育心理学家比格斯等提出。该理论将学生学习的结果根据回答问题的情况不同由低到高分为五个不同的层次,即:前结构、单点结构、多点结构、关联结构、拓展抽象结构等[4],其基本内涵用图2表示[5]。其中,前结构是指逻辑混乱,没有形成对问题的理解;单点结构是指只能联系单一事件进行概括;多点结构是指能联系多个孤立事件,但未形成相关问题的知识网络;关联结构是指能够联想多个事件,并能将多个事件联系起来进行概括;拓展抽象结构是指能够进行抽象概括,结论具有开放性,使得问题本身的意义得到拓展。
对照图2可知,对多数薄弱学生而言,经过高三化学一轮复习后,绝大多数学生学习的结果层次超过了前结构和单点结构,少数学生可以达到多点结构,很少有学生会达到关联结构和拓展抽象结构。因此,二轮复习的重点目标就是让更多的学生达到多点结构、关联结构甚至抽象拓展结构的学习层次。
因此,从学生自身的认知结构出发,梳理单元核心知识,把所学的一个个孤立的知识点建立联系,从而架构具有知识逻辑结构顺序的知识网络,明确知识之间的发展与衍生关系是实现多点结构、关联结构和拓展抽象结构学习水平的重要途径。
3. 学生认知逻辑结构与学科知识逻辑结构相互促进
逻辑包括形式逻辑与辩证逻辑,形式逻辑包括归纳逻辑与演绎逻辑,辩证逻辑包括矛盾逻辑与对称逻辑。就学生而言,认知逻辑结构简言之就是学生头脑中对知识的直观反映,它是学生在某一学科的特殊知识领域内的观念的全部内容及其组织。学科知识逻辑结构泛指学科规律,包括学科思维规律和学科客观规律。两者在高三二轮复习中的关系及作用归纳如图3所示。
不难看出,高三化学复习的两大主要目标是知识巩固和能力提升,但两者是相辅相成的、互相促进的。学生认知基础上的学科知识逻辑结构的架构是二轮复习中达成多点结构和关联结构目标的关键所在。
三、教学实施与案例
学科知识逻辑架构教学是基于学生认知基础之上的一种师生互动、小组合作,共同分析单元知识结构,逐步构建知识逻辑层级(核心主干知识、一级分支、二级分支、…),从而达到对知识内容的结构化存储、理解和应用的一种教学方法。知识逻辑架构的主体是学生,研究分析学科知识逻辑是基础,学生认知结构的提升是关键。教师需要引导学生注重从以下几个方面进行教学。
1. 实施原则――知识为基、认知为本
学科知识逻辑架构的基本原则是以学生认知逻辑为基础,遵从学科单元知识特点循序渐进进行。如对元素化合物知识而言,教学中一般遵守“结构、性质、制法和用途”的逻辑顺序,既符合元素化合物知识本身的逻辑结构,又符合学生的认知结构顺序,即“结构决定性质,性质、制法共同决定用途”。因此,在元素化合物知识的结构化过程中,时刻遵守“学生认知顺序为本”的原则进行,遵守“先结构后性质、先元素后单质、先单质后化合物”这样由简入繁、步步深入的认知顺序,架起认知逻辑基础上的知识逻辑结构体系。下面就以元素化合物“氯”为例。
就氯气的物理性质而言,颜色(黄绿色)是它的特征之一,易液化又是它的物理特性之一,液化得到的物质称为“液氯”,仍属单质氯,工业上一般把氯气液化后通过钢瓶进行储存、运输和使用,给人类带来很多的便利;同时,正因为氯气在水中的可溶性(约1∶2)造就了它可以用作自来水的杀菌消毒作用;而氯气溶于水得到的物质称为“氯水”,属混合物。学生在知识逻辑的架构过程中,不断地分析、思考并加以辨析该物质与“液氯”在成分、性质等的区别与联系。
氯水的组成和性质也是本单元非常重要的一个内容,可以通过教师指导下的学生实验进行总结完成表1,学生在实验的基础上不断拓展对氯水成分和性质的认知结构,进而完善与“氯水”性质相关的知识逻辑结构,如氯水的酸性、漂白性、强氧化性、不稳定性等,最后学生完成氯单元知识结构(图4)。
2. 实施目标――分类合理、结构优化
学科知识逻辑结构架构教学的最终目的是提升学生对知识的提取、迁移、推演等综合应用能力。为此,教学中要对单元知识内容进行合理分类,不断优化知识结构。如对化学实验单元而言,从化学实验的研究内容看,它主要研究物质组成、结构和性质及变化规律、制备等的方法和操作;从实验的目的来看,主要结合生活和生产需要分为分析实验、制备实验、性质实验及探究实验等。高中阶段主要学习物质的定性检验(离子检验、物质鉴别和物质的检出)、定量测定(气体法、重量法和滴定法)、典型物质的制备、物质性质探究等,这些内容相互间具有一定的联系。学生通过分析可知,实验从定性到定量,从性质探究到物质制备,对实验者操作的要求越来越高,对实验方法和条件的选择越来越深入。
从学生对实验仪器的认识、基本实验操作原理的理解、实验方法的优化等提升学生对化学实验内容的认知提升,不断构建属于化学研究需要的实验知识逻辑结构体系,突出实验重点,达到理论与实践的统一,具体如图5所示。
其中,物质的检验是高中化学实验的重要内容之一,学生再根据所学内容进行知识结构的细化(如图6),做到结构层层深入、内容不断具体,形成完整的知识逻辑结构体系。
3. 实施方法
(1)宏观视角、学科立意
学科知识逻辑结构是基于学生认知基础之上的宏观结构表现。教学中要从核心知识着眼,逐步深化拓展知识结构,把第一轮复习过程中的知识进行整合、内化、发展、表达,形成“主干清晰、枝干有序、结构丰满”的学科知识逻辑架构,构建具有清晰思维逻辑结构的学科逻辑“树”。其中,高中化学知识整体逻辑结构框架是最先需要架构的,这将对后续的架构教学起到总领和示范作用。首先从研究对象“物质”出发,揭示化学是一门自然科学;再从研究的内容出发得到化学这一学科的内涵,即研究物质组成、结构、性质及其变化规律的科学,最后不断对知识进行分类延伸得到如图7所示的知识逻辑结构。
(2)突出主干、有序发展
学生的认知结构随着学习的深入将不断向前发展,在教师指导下不断地得到优化,在同伴的互助下不断完善,在自我否定的过程中不断提升。教学中,教师可以先让学生在整体理解单元知识的前提下,独立分析单元知识之间的关系,寻找单元主干知识,建立单元知识的主干结构,再进一步拓展知识结构层级。如,在“化学反应速率与化学平衡”单元的二轮复习中,学生在构建图8的基础上,再进一步完善拓展,如图9所示。
(3)分析教材、问题引导
知识的架构离不开问题。在系列递进性问题的指引下,按步骤设计知识结构所必需的知识模块,一个问题的解决过程就是一个知识模块的习得过程。如,元素周期律是化学的基本原理之一,对元素化合物的学习具有十分重要的指导意义。教学中首先要分析教材内容的编写顺序、知识逻辑结构以及概念的阐述方式等,厘清单元知识间的逻辑结构和概念间的上下位关系及其关联性。
通过分析教材的知识逻辑顺序后不难发现,教材在内容主题的编写上相互联系,层层深入,这也恰好与学生的认知结构顺序相一致。教学中以“问题”的形式点燃学生的思维火花,如,什么是元素周期律?元素哪些性质具有周期性?为什么会产生周期律?如何用科学方法体现周期律?周期表如何体现周期律?周期律学习的意义何在?在系列递进性问题解决的过程中,依次架构元素周期律的概念、内容、本质和规律及周期表,如图10所示。学生的认知逻辑与知识逻辑结构逐渐趋向统一。
(4)注重逻辑,厘清关系
学科知识逻辑结构的本质属性是“逻辑性”。在知识构建过程中,要指导学生先对单元知识进行整理归纳,按照自身认识顺序和知识逻辑发展顺序整理分类单元主干知识、知识的上下位关系、知识的包含关系、知识的衍生关系等,如在物质的量单元知识复习中,教学中可以围绕这样几个问题展开。①物质的量是什么?学生的回答往往是摩尔,再问摩尔是什么?学生往往会说摩尔就是阿伏伽德罗常数。由此可以看出,学生常常把“物质的量”这个物理量与物质的量的单位“摩尔”两者混为一谈,把物质的量的单位与具体微粒个数混为一谈。说到底,学生对物质的量的作用、为什么引入物质的量不清楚。因此,教学中对该内容的知识与概念的逻辑关系的构建和梳理相当重要。②为什么要引入物质的量?从生产实践来看,宏观物质的质量是可控的,但具体到微观的化学反应而言,微粒间的反应实质是微粒之间按一定个数比例进行的。如何把宏观质量和微粒个数联系起来?这里就需要一座桥梁――物质的量。因此,物质的量的引入起初就是要解决质量与微粒个数间的换算。这里自然产生两个问题:一是对相同的物质而言,质量与微粒个数成正比关系;二是对不同物质而言,微粒个数与质量有何关系?由此物质的量应运而生。③单位物质的量的微粒个数和物质质量分别是多少?科学进行测定不同物质发现,单位物质的量的物质所含的微粒个数均相同,即阿伏加德罗常数个(NA),而单位物质的量的质量却不一定相同,但数值上与该物质的式量相当,这就是摩尔质量。通过对这些概念的分析,学生不难得到几个概念的逻辑关系结构如下图11所示。
学生在上述概念逻辑架构完成后,进一步分析并建立概念之间的相互关系。学生始终围绕“物质的量”这个核心“桥梁”,建立互为一体的网络关系图(图12),并用关系式和化学符号进行表征,即n====cV。网络图的构建也是知识逻辑结构教学的重要环节,主要解决同级或不同级知识之间的相互联系与转换应用。
四、结论与建议
在学生生认知结构基础上的学科知识逻辑结构的构建对高中化学概念与理论、元素化合物及化学实验等内容的教学均具有很好的普适性。对学生有序构建学科知识体系、高效提取学科知识和应用的能力,促进学生钻研知识分类和概念的理解具有不可替代的作用。
教学过程中要注意循序渐进的原则,充分发挥师生的共同作用。教学中要克服两种倾向。一种是忽略教师的指导作用,导致课堂效率低下;另一种是不注意调动学生的积极性和主动性,避免越俎代庖或一讲到底,教学流于形式。
教学中要时刻关注学生的认知反馈和综合表现,及时给予指导和必要的教学调整。学生的知识基础、认知水平、构建能力与方法、课堂的参与度等都是教学中需要重点关注的问题。
课堂中需要做好异质分组(认知水平、性格特点、性别等)、任务引领和问题引导,千方百计调动学生做好课前准备、参与课堂讨论、坚持课后总结完善。同时适当精选一些应用性习题加以训练巩固,形成符合二轮复习阶段性特点和学生需求的架构教学课堂。
参考文献
[1] 张厚粲译.教育心理学[M].北京:中国轻工业出版社,2003:243
[2] 王祖浩等.化学教育心理学[M].南宁:广西教育出版社,2007:86
[3] 刘淑花.促进知识结构化的高三化学复习教学研究[D].山东师范大学硕士学位论文,2013