劉淑琴
摘 要:大學無機化學是在高中化學的基礎上進一步進行深化學習的課程,因此兩者之間存在著緊密的聯系。本文對大學無機化學與高中化學的銜接教學進行了分析,介紹“深化學習式”“顛覆學習式”等銜接教學模式,以增強學生對大學無機化學的接受程度,提高教學質量。
關鍵詞:高中化學; 大學無機化學; 銜接教學; 教學策略; 教學質量
中圖分類號:G633.8? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ?文章編號:1006-3315(2021)5-024-002
1.大學無機化學與高中化學的銜接教學概述
銜接是指同一對象在不同時期和階段的相互聯系,或者在同一框架中不同事物的相互交流和聯系[1]。無機化學包羅萬象,作為反映客觀世界的學科,不同的知識點之間存在著緊密聯系。同時,人類對客觀世界的理解是一個漸進的過程,即使是同一知識點,在不同的時期和不同的研究水平上也將具有不同的表達形式,因此,對于知識點之間的銜接整合非常普遍。
在化學學習的過程中,由于認知能力和學生的心理是不斷發展的,因此大量的知識,尤其是抽象的化學概念和理論,通常不會在同一時期一次教學。而且由淺入深,在不同時期進行螺旋式教學,以使學生逐漸學習,以免干擾學生的認知活動和學習情緒。因此,教科書中知識之間的緊密銜接關系往往要分散到不同的學習階段。化學專業的學生不僅要掌握化學知識點的內涵和外延,還需要理解和掌握知識點的聯系和銜接方式,以便充分地掌握化學知識,形成科學的理解。因此,在教學設計過程中,教師應分析并準確理解同一教科書或不同學習階段教科書中相關知識之間的聯系和銜接方法,并指導學生注意和建立知識點之間的關系。在教育過程中,銜接教學有助于鼓勵學生建立完整的科學知識結構。為此,本文根據高中化學教科書(人教版)與大學教科書(無機化學)為基礎[2],提出大學無機化學與高中化學的銜接教學策略,以期提高教學質量。
2.大學無機化學與高中化學的銜接教學方式
本文將化學知識簡單的分為概念、理論、元素化合物等模塊,歸納出高中化學教科書中相應知識點,然后在大學無機化學教科書中尋找對應的深化學習點。結果表明,大學無機化學與高中化學知識之間存在許多聯系,例如溶解度等概念的內涵和擴展的變化;原子結構等理論知識的加深。這些相互關聯的知識點通常以不同的方式交織在一起。因此,根據以上特點,現總結出以下兩種主要的銜接方式:深化學習式和顛覆學習式。其中深化學習式又包括了三種類型,分別是:逐步深入、歸納總結以及過程發展。
2.1深化學習式
所謂深化學習式,是指隨著大學階段對高中階段所涉及的知識點的進一步研究,知識點將在原有基礎上擴展,其內涵將不斷增加,以使學生擁有更完整的深化認識,了解事物的各個方面,并對各種情況下的客觀規律的應用有更深入的了解。或者,根據最初的知識,進一步抽象出更多的屬性認識。
2.1.1)逐步深入:其主要通過將高中化學知識點的內涵逐步進行拓展、外延和深入學習。由于在高中階段,學生的心智與認知能力還不足,因此,很多高中化學的知識點點到即止,并未進行深化。在大學無機化學中,隨著學生年齡的成長與心智的成長,對這些知識點進行進一步深化學習非常有必要。比如,就原子結構這一知識點而言,高中化學僅是簡單的學習了原子核與核外電子等知識,而在大學無機教學中,會引入量子力學的理論對電子云、能級以及量子數等概念進行學習。再比如,元素周期律這一知識點,高中階段僅是學習了周期、族、電子排列的變化等簡單的概念,而大學無機化學將進一步學習維爾納式周期表,并學習周期表中的電負性、電離能等的變化規律。這種將原有知識進行深化學習的方式在大學無機化學與高中化學的銜接教學中非常普遍,符合學生年齡與心理的發展變化。
2.1.2歸納總結:高中化學考慮了學生的接受能力,因此其知識點的排列并非是按邏輯規律而來的,而是通過分散穿插,淺嘗輒止的方式。進入大學中,學生已經具備了較強的歸納總結能力,因此,在大學無機化學中,通過一定的規律和思路將分散的知識點歸納總結為體系化非常有必要。大學無機化學教材中也體現了這一思路,以引導學生形成知識體系的概念。比如,溶液平衡這一知識點的學習。在初中階段已經有了這一概念的簡單介紹;高中階段在多個章節中學習了電離平衡、沉淀溶解平衡以及鹽溶液水解平衡等;但在大學無機化學中這些知識被歸納總結為有關化學平衡原理的知識體系。此外,歸納總結還表現在教科書中的理論發現和實驗證明相結合,使學生能夠同時理解現代化學是以科學實驗為驅動的歸納總結過程,也是理論驅動的推理過程。
2.1.3過程發展:高中是基礎化學教育的階段,許多概念或理論僅代表其含義和擴展以及與其他概念和事物的關系,而沒有揭示這些概念和理論的形成過程。在大學無機化學教學中,這些概念與理論的形成過程將逐步呈現,以使學生更深入地了解這一過程發展。這種過程發展的銜接方式,更容易使進行深入學習,認識到知識是不斷變化的。
2.2顛覆學習式
這種現象在大學無機化學和高中化學教科書中仍然存在:同一知識點在兩個階段的內涵和擴展是不同的,這種將知識點從內涵到擴展都發生變化的銜接方式稱為顛覆學習式。例如,在高中時,學生將通過研究金屬的活動性得出結論,銅不能與稀鹽酸直接反應,但在大學無機化學中將學習到,在有空氣存在時銅可以與稀鹽酸緩慢發生反應。還有,在高中時學生學過鋅與稀硝酸反應生成一氧化氮,但在大學無機化學中學到鋅與硝酸反應時,金屬越活潑,硝酸的濃度越稀還原產物中氮的氧化數就越低。這些知識很容易引起學生的認知混亂,既定的思維方式也將影響學生對化學基礎知識的吸收,這是教授無機化學的困難之一。
3.大學無機化學與高中化學的銜接教學策略
教師應根據學習內容和學習者之間的差異選擇更合適的教學策略,并指導學習者進行需求驅動型學習。
3.1深化學習式知識點的銜接教學策略
在實踐中發現,當深化學習時,對現有知識遺忘或模棱兩可等問題將影響其學習效果。為此,教師可以在課堂上使用提問的策略,讓學生提前復習,幫助學生回憶已獲得的知識。
3.1.1進行逐步深入銜接教學的關鍵是找到知識主線以連接相關知識點。例如,如元素化合物知識的銜接可以以結構為主線或者用途為主線等。主線連接教學的概念或原則可以基于化學發展的線索、不同的理論、概念圖等。特別是,繪制化學概念圖可以幫助學生組織信息和整合知識,幫助學生將新概念引入現有的知識結構中。
3.1.2進行歸納總結銜接教學的最重要基礎是教師必須對化學思想、認識論和科學發展史有足夠的了解。例如在教學原子結構時,要首先展示如何發現和應用原子中的內部粒子;然后分析人類對物質結構的理解;最后,提出問題,以引導學生理解科學在人類生活和社會發展中的巨大作用,了解科學發展特征和揭示物質結構的過程,即科學家利用理論思維提出假設。然后根據大量實驗事實,不斷修正符合新原理的原子結構模型。
3.1.3進行過程發展銜接教學時,教師首先改變觀念,并認識到過程發展在提高學生整體素質中的作用。其次,教學生分析過程發展材料中的信息,讓學生體驗過程發展材料中隱含的方法內涵,并教學生使用過程發展材料加深對相關概念和理論的理解。例如,通過研究元素周期律,教師可以展示不同歷史時期的元素周期表,分析門捷列夫周期表和拉瓦錫元素周期有什么區別?通過討論這些問題,學生將了解科學家的思維方法,并加深他們對元素周期律的理解。
3.2顛覆學習式知識的銜接教學策略
由于現有知識和新知識之間的巨大差異,學生在學習顛覆學習式知識時常常會產生抵制的心態。同時,學生的心態也將影響這一概念新含義的建構和擴展。因此,教師需要研究用于教授這類知識的有效策略。在教學中可以通過展示事物發展的矛盾,并分析矛盾的解決過程,以及總結出新的結論,然后用新知識解決舊的問題這種方式,讓學生理解,隨著事物的發展和變化,知識也是不斷發展與變化的。我們現有的知識在未來的某一天可能是完全錯誤的,這取決于人類認識世界的進程。這有助于學生推翻原有的知識經驗,構建新的知識架構。
4.大學無機化學與高中化學的銜接教學的注意事項
4.1激發學習興趣
興趣是學習最好的老師,只有激發學生的學習興趣,才能真正的提高學生的學習成績和學習能力。大學無機化學是化學專業的第一門專業基礎課程,也是與高中化學聯系最為緊密的課程。因此,理應承擔培養學生學習興趣的入門課程。作為老師,在整個銜接教學過程中都應注意培養學生的興趣。可以通過列舉我國科學家的成就進行引導,比如人工合成牛胰島素這一世界成就,可以作為切入點之一。讓學生認識到化學對世界科學的重要性,認識到化學學科的發展前景,從而激發出其學習興趣。
4.2培育嚴謹細致的素質
化學學科的學習需要非常嚴謹細致的態度,尤其是化學實驗具有一定的危險性,如果沒有嚴謹細致的態度,很容易出現一些意外。因此,在銜接教學中,要注重培育學生嚴謹細致的素質。在大學無機化學教學中,尤其是在實驗教學中,對于實驗步驟、實驗誤差以及數據處理等,都要要求學生一絲不茍。尤其是在數據處理中,任何微小的誤差都可能導致實驗失敗或者實驗結果出現偏差,因此,一定要讓學生認識到嚴謹細致的重要性,并由于樹立學生正常的科學認知。
4.3因材施教,確保學生掌握教學內容
我國的高等教育體系逐年擴招,一定程度上提高了我國社會的教育水平,但同時也應該認識到,生源質量下降是一個客觀存在的事實。因此,在銜接教學中,要正視這一問題。針對不同學生的特征進行因材施教,確保學生確實掌握了學習內容。尤其是對于顛覆學習式知識而言,其一定程度上超脫了學生過往的學習經驗,很容易引起學生的不適,部分理解能力較差的學生可能一時無法理解或者接受不了新的知識體系,這就要求教學是進行引導,循序漸進的將此類知識點灌輸到學生的腦海中,改變其固有的認知。如果不注重因材施教,很可能導致大部分學生喪失學習興趣,從而降低教學質量。
4.4隱性分層教學
分層教學是可以針對學生不同的能力和知識進行針對性教學的一種方法。但是大學生的能力差別遠超過高中時期,而且學生較少。因此如果進行分層較少,則達不到教學效果,而分層過多,則大大增加了對師資的需求和教師的工作負荷。針對以上問題可采用隱性分層的方式進行教學,即通過學生的表現和能力,將學生分成不同的小組,然后通過小組學習的方式,通過設置小組目標和小組競賽的方式,促進整個小組提高學習能力和學習成績。并針對不同的小組,設置不同的目標和采取不同的輔導方式,對于較為有效的學生,注重拓展訓練,對于成績較差的學生注重基礎學習。通過隱性分層教學,可以有效滿足不同學生的教學需求。
大學無機化學與高中化學的銜接教學應充分體現學生的核心作用,并積極引導他們實現自我發展。在運用教學策略的過程中,必須密切注意學習者的個體差異。教師應使用盡可能多的方法和技巧,以使這種差異不會導致學習情緒和學習效果上的差異。
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