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等價轉化是把未知解的問題轉化到在已有知識范圍內可解的問題的一種重要的思想方法.通過不斷的轉化,把不熟悉、不規范、復雜的問題轉化為熟悉、規范甚至模式法、簡單的問題.歷年高考,等價轉化思想無處不見,我們要不斷培養和訓練自覺的轉化意識,將有利于強化解決數學問題中的應變能力,提高思維能力和技能、技巧.
高三二輪復習課應立足數學思想方法進行展開,讓學生感受充滿數學思想方法的課堂.因為數學思想是數學的靈魂,是數學的精髓所在,是高中數學學習提升的最終層次.數學思想方法主要有:函數與方程思想、化歸思想、分類討論思想、數形結合思想等,而數形結合思想又是初等數學的重點,更是難點.在平時教學中應如何滲透這些思想?下面以一課例進行分析.
首先執教者給出歷年高考中三角函數的位置和三角函數題型有三類:①三角函數的圖像和性質;②三角函數的化簡與求值;③解三角形.并給出有關高考題進行講練結合,效果和氛圍都很好,最后總結出三角函數中的易錯點:①公式應用(誘導公式、輔助角、邊角互化).②齊次化切、配角拆角等技巧.③多解問題:角的范圍的縮??;充分挖掘已知中的隱含條件;三角形中,邊大角大正弦大;銳角三角形三個角都是銳角;注意消元前后變量之間的相互制約關系;合理選擇三角函數,利用好其單調性.
課上得非常好,知識點總結得也很全,就像打牌一樣一輪復習就是一個“全”即熟悉出牌的游戲規則,二輪就要總結重視出牌技巧.但是這也感覺像一輪復習過程中的總結課,似乎還缺少些什么,正如打牌打到精除了有出牌先后技巧,還要有全局的意識,更重要的還要適當地記憶.數學思想是數學的靈魂,是數學的精髓所在.在我們的教學中,我們力求讓學生感受數學思想,那么怎樣讓學生更強烈地感受到數學思想呢?這一節課上,學生經歷了一題多解和遇到困惑等情況,筆者覺得此時加以比較,及時滲透數學思想方法,可能會做到“隨風潛入夜,潤物細無聲”的效果.
片段1:
例1 (2011蘇州三模15改編)如圖,以Ox為始邊作角α,β(0
教師展示了一名學生的解題過程:
生1:設Q(x,y),則 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 .
則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的解答過程后,老師詢問是否還有其他解答過程.此時生2給出了第二種解答方法.
生2:因為OP ?OQ =0,所以∠POQ= π 2 ,即α-β= π 2 ,
則sin(α+β)=sin 2α- π 2 =-cos2α=-(2cos2α-1)= 7 25 .
在展示完這兩種方法后,就進入了下一題的訓練.筆者認為此處對這兩種方法進行適當的比較,指出其中所用的數學思想方法,會讓學生更好地感受到數學思想方法的價值所在.
在給出兩種方法后,學生肯定感覺生2的方法簡潔,此時教師指出生2的解答過程中蘊含了數形結合思想、函數思想和化歸思想.運用函數思想,求sin(α+β)的值可以看成研究函數y=sin(α+β),而此函數含有兩個自變量,而我們只會研究一個自變量的函數,所以必須進行消元化歸為一個自變量.由此可以發現需要尋找兩個元α,β的相互關系,結合條件向量數量積與向量圖形的關系,數形結合得出α-β= π 2 .至此學生就會感受到在數學思想方法的指導下,數學解題會更簡潔.
片段2:
例2 (2013重慶9改編)4cos50°-tan40°= .
本題學生均化簡到 2sin80°-sin40° cos40° ,接下來大部分學生就不知道該怎么辦.有一名學生給出了自己的解答:
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 .
在學生的驚嘆聲中,此題講解也就結束了.此時,生3也只是知道了一種解題方式,并不明白這種方法的本質,其余學生就更是如此了.
如果在生3的解答過程展示結束后,讓學生去分析下生3采用了什么處理方式解決了這個難點,那么學生肯定很有積極性,并且在發現的過程中會提升思維的品質.生3的解答過程中,體現了消元的思想,在式子 2cos10°-sin40° cos40° 中主要涉及兩個元:10°和40°,不難發現這兩個元之間滿足關系:40°-10°=30°,由此消去一元即可.在此分析的基礎上,讓學生簡化生3的簡答過程,會出現以下方法:(1)由40°-10°=30°得10°=40°-30°,消去10°,計算明顯減少;(2)直接由式子 2sin80°-sin40° cos40° 中的兩元80°和40°,由80°+40°=120°消去一元80°即可得到結果.在這個過程中,學生明白了方法的本質,通過運用,體會了數學思想的內涵,真正意義上地提高了能力.
隨后筆者讓學生證明三角形中大邊對大角,學生說A
其實整個三角乃至整塊數學都貫穿著函數思想,如下簡圖:
查閱必修一介紹了映射和函數的概念,對于多對一函數只研究了二次函數的性質,對于周期性和單調性沒有過多的強調,到必修四先定義了三角函數概念,研究其函數圖像和性質再解三角形研究其難點多解問題.教材這樣安排可見三角函數二輪中點睛之筆應該是函數與方程思想,那么三角問題從全局出發基本可以化歸成函數問題,或者多個小函數問題,需要記憶的就是三角化同角同名、正余弦邊角互化等公式的熟練(本質也是函數中的消元思想),接下來就是研究定義域問題,這一問題往往是解題的關鍵,縮小角的范圍或者求出確切的定義域才是解題重心,這其中包含函數中的多個技巧,如:①換元消元時的范圍;②條件中范圍可能在構造函數求出值域為大函數的定義域;③三角形ABC中的關系等;④角與值的正負對應關系.最后就是利用函數圖像研究其值或值域.其實縱觀高中數學最終研究的都是值與范圍問題,遇到值與范圍問題一般轉化成:
處理最值與取值范圍問題需要建立模型(函數、不等式、代數式、方程)外還需要變量處理,特別是多個變量參與時,這類問題往往是同學們出現較大分差的地方,即優秀與普通的分界點.對于這類問題的處理手段,通常是:①通過消元、換元轉化成函數求值域;②對于含有多變量且多個等號(兩個以上)可以利用線性規劃;③消元、換元利用基本不等式;④利用代數方法較難入手的可以考慮數形結合如建系、代數式的幾何意義等.
關鍵詞 “針對”式教學法 二輪復習 復習效率
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
高三二輪復習的時間緊迫,如何在有限的時間內提高復習效率,是每位高三教師思考的問題。在二輪復習中,教師采取的措施可歸納為三類:① 單純的“炒冷飯”式,學生會因缺乏新鮮感而失去學習興趣;② “面面俱到”式,學生缺少對知識的深度挖掘;③ “針對”式,就學生缺乏的某一知識或能力,開展針對性較強的小專題復習,短時間內使學生的收獲達到最大化。下面以“動作電位的產生、恢復和傳導”小專題復習為例,闡述“針對”式教學法在高三二輪復習中運用特點。
1 曝露的問題
某種有機磷農藥能使突觸間隙中的乙酰膽堿酯酶(分解乙酰膽堿)活性受抑制,某種蝎毒會抑制 Na+通道的打開。圖1表示動作電位傳導的示意圖,其中a為突觸前膜,b為突觸后膜。下列敘述正確的是( )
A. 軸突膜處于②狀態時,Na+內流且不需要消耗ATP
B. 處于③與④之間的軸突膜,Na+通道大量開放
C. 若使用該種有機磷農藥,則在a處不能釋放乙酰膽堿
D. 若使用該種蝎毒,則能引起b處去極化,形成一個小電位
這道題的正答率是39%,56%的學生錯選A。此題考查的是動作電位的傳導,而學生錯誤的理解為動作電位的產生和恢復。因此筆者開展了“動作電位產生、恢復和傳導”的小專題復習。
2 教學過程
2.1 動作電位的產生模型構建
教師提出問題①:如圖2所示,如果A點前某一點受到適宜刺激,在圖3坐標上描出T0、T1、T2時刻A點的膜電位值,并連點成線,橫坐標代表什么?
② 請補充T0時刻之前和T2時刻之后A點的膜電位值。
③ 圖3是完全對稱的嗎?你是否忽略了恢復靜息電位時形成的超極化現象?
學生逐步完善答案(圖4),在此圖的基礎上將動作電位的產生和恢復過程做全面的復習(圖5)。
2.2 動作電位的傳導模型構建
教師提出問題④:如圖6所示,當B點膜電位達到峰值時,在圖7坐標上描出A點、B點和C點膜電位的值?連點成線,橫坐標代表什么?
⑤ 請補充A點之前和C點之后的膜電位值,并用箭頭表示動作電位傳導的方向。
大部分學生已考慮超極化現象(圖8),在此圖的基礎上將動作電位的傳導做進一步分析(圖9)。
2.3 回歸課本
教師提出問題⑥:如何由圖10轉化成圖11?(動作電位的傳導)
⑦ 動作電位傳導的機理是什么?(鉀離子外流和鈉離子內流使膜上產生電位差,形成局部電流)
⑧ 動作電位傳導的方向和膜內外哪個形成的電流方向相同?(膜內)
2.4 歸納總結
教師提出問題⑨:圖12中各序號代表的名稱是什么?(①代表位移,②代表時間,③、⑥表示去極化,④、⑦表示反極化,⑤、⑧表示復極化)
⑩ 如何定義動作電位的產生、恢復和動作電位的傳導曲線?(動作電位的產生和恢復表示同一位點不同時刻的膜電位變化,而動作電位的傳導表示同一時刻不同位點的膜電位變化)
3 解決問題
關鍵詞:高三語文;二輪復習;策略
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2012)03-078-1
“針對性”是高三二輪復習的關鍵詞。教師應該指導學生根據自己在考試中出現的問題,找出“軟肋”,然后有針對性地以學生自主復習為主,教師進行必要的指導。這樣每個學生都可以達到有效復習。
一、切準學習“軟肋”,抓住薄弱環節
有針對性地復習,首要的是需要學生找出學習的“軟肋”,如此,才能有的放矢。如何找?一是從解題做題中找“軟肋”。學生找出自己“軟肋”與薄弱環節的有效途徑之一是加強解題做題,假如學生對某種題型難以理解和把握不住,那么,這種題型就是自己的“軟肋”。二是從核對答案中找“軟肋”。學生對試卷中的古詩詞鑒賞、現代文閱讀題等,都能寫出一部分的答案,然而寫的答案正確與否需要核對參考答案。如果寫的答案與參考答案吻合率很低,甚至大相徑庭,那么這種題型自然就是自己的“軟肋”。三是從檢測或考試的結果找“軟肋”。學生自己每次考試的成績處于班級的何種層次,某種題型得分如何,這些都是衡量自己實際水平的標尺。如果自己的成績一直處于班級下游,而且某種題型得分很少,那么這一板塊就是自己的“軟肋”。
二、學習解題方法,強化做題訓練
根據學生學習中存在的“軟肋”,教師要在二輪復習中對癥下藥,努力克服薄弱環節,提高復習效率。如何有針對性地進行復習,筆者認為重點應抓好兩個方面:
1.有針對性地進行解題方法指導。對正確答題而言,最重要的是解題的方法。解題的方法其實就是學生答案時的思路。正確、清晰的解題思路是答題成功的根本保證,如果學生隨心所欲,雜亂無章地答題,那必定是或言之無物,或離題萬里,或不知所云。由于高考語文試卷中不可能直接考到答題方法的知識點,因此,學生對此會掉以輕心,以軟性任務對待,沒有記住、掌握、理解和運用,導致考試時想不起來,更無法運用其去解題,最終錯誤迭出。因此,教師要強化學生重視學習解題方法,突出重點,掌握理解,學會運用,練就看到某種題型就能想到它所對應的解題方法的本領。例如:在做2010年江蘇高考語文試卷古詩詞鑒賞部分王昌齡《送魏二》中的“‘醉別’‘江風引雨’表達了惜別深情,請作簡要說明”時,學生就要能馬上想到這種題型的答題程序:第一,解釋“醉別”“江風引雨”在詩中的含義;第二,展開豐富的聯想把“醉別”“江風引雨”放人原句中描述景象;第三,寫出“醉別”“江風引雨”烘托了怎樣的惜別意境和表達了詩人怎樣的豐富情感。學生按這樣的答題步驟組織的答案是不會有太大的偏差的。
2.有針對性地進行做題訓練。做題是了解和克服自己“軟肋”的重要方法,做題可以有效加深和鞏固學生對解題方法的掌握與運用,學生甚至還可以從大量的做題中總結歸納出適合自己的解題方法。這樣,在以后的高考中遇到類似的題目,就不會意亂心慌,可以從容應對,駕輕就熟。關于做題,教師要提醒學生力戒的兩種傾向:一種傾向是只看題而不做題。一些學生看到某些題目比較簡單,對解此題的思路也比較清晰,就不想再做了。現實中,很多的題目只有在做的過程中才能發現和解決問題,并非看看就可以的。有些題目看似會做,但真正做出的卻是錯的。另一種傾向是先看答案再做題目。尤其是解答主觀題,萬不可在答題之前看參考答案,一些學生看了參考答案,感覺解題十分簡單,并錯誤地認為自己的強項就是這種題型。事實上,如果自己不看參考答案寫出的答案,就很難與參考答案吻合。
做題既要學生獨立思考,認真完成,而且還要對做每部分題目進行嚴格限時;之后,讓學生再比對參考答案和自己組織的答案,并進行認真的分析與反思,找出“軟肋”后有針對性地進行做題訓練。二輪復習中最關鍵最重要最有效的方法是做題,在做題過程中學生可以全面了解自己理解掌握的情況,特別是存在的問題和薄弱環節,還可以強化對解題方法的掌握和運用。因此,在二輪復習中學生必須大量地、認真地做題。
三、發揮教師作用,提高復習效果
學生自己“找問題”、“看方法”、“做題目”是二輪復習的主要方法,在這其中語文教師也應發揮這樣三個方面的作用。
1.幫助學生及時解答疑難問題。學生在自學過程中必定會遇到諸多的疑難問題,對于這些疑難問題單依靠對答案或者看資料是無法解答的,這就需要教師及時地、有針對性地進行解答,并且詳細地把疑在何處、難在哪里講解給學生聽,使學生學會并掌握解決這種疑難問題的方法,讓學生不但知其然而且還要知其所以然。
2.有針對性地進行專項測驗或者考試。盡管學生從大量的做題中了解到了自己存在的“軟肋”,但這種自己做題自己批改的準確率還不是很高。因此,教師要對學生進行專項測驗或者進行綜合考試,并進行認真批改。這樣可以發現學生學習中存在的個性問題和共性問題,便于學生更準確把握自己的薄弱環節,以引起學生的高度重視。
【關鍵詞】:化學 高考 二輪復習
【中圖分類號】 G424 【文獻標識碼】 A 【 文章編號】
1重拾遺忘知識點
高考二輪復習與一輪復習差距很大,一輪復習主要以梳理知識、沿襲教材順序,逐章節復習,按部就班,注重化學基礎知識的復習。通過一輪復習和練習,學生不僅重新回顧了一些快遺忘的知識,還對高一、高二吃了夾生飯的知識點進行重新構建,更多的是以更高的視角對高一、高二的部分知識進行重新認識。就是把化學中雜、亂、散、繁瑣的知識系統化、網絡化,總結規律、優化思維,把基礎知識升華為能力,是熟悉高考的重要階段。學生經過一輪復習之后盡管對基礎知識的掌握程度有了很大的提高,但在將所學的知識進行綜合運用的時往往凸顯出薄弱的跡象。而二輪復習恰是要求學生對知識的掌握跨度比較大,因此,大部分教師往往通過用專題教學的形式來幫助學生展開復習。在教學過程中教師的引導作用固然重要,但是要想切實做好二輪復習就需要學生在復習之前首先對一輪復習中所學的基礎知識進行系統的了解,并提前做好充分準備,切實抓住復習的主動權。一輪復習由于知識的含儲量比較大,很多概念、公式等知識也容易被遺忘,所以在二輪復習這個階段,若學生遇到遇到這種問題時要及時回顧課本,避免知識的大量遺忘,爭取通過二輪復習可以鞏固和提高自身的學習效果。
2搭建知識結構橋梁
2.1知識深化
知識的深化就是站在更高的層次上對知識進行認識和理解。其途徑分別為:(1)從現象到本質,如我們在復習復分解反應的形成條件時會講:有沉淀、氣體、難電離物質生成、強酸生成弱酸或溶解度大的物質生成溶解度小的物質等。其實本質都是:由離子濃度大的向離子濃度小的方向進行。(2)從特例到一般,由 MnO2和濃鹽酸反應制取氯氣這一反應推廣到用負一價含氯的化合物和強氧化劑反應制取氯氣,或通過用高價氯的化合物和強還原劑反應進行氯氣的制取。(3)從理論到實踐,如氯氣在戰場上的使用利用了它的什么性質?氯氣泄露應該怎樣處理?(4)從定性到定量,如實驗室制取Al(OH)3的方法,酸堿中和反應的定量分析及它們的濃度計算等。
2.2知識集成化
所謂知識的集成化,顧名思義就是將化學教材中的零散知識集中化,將教材變薄,更方便學生對知識的學習和掌握。具體做法就是將具有某屬性的分散物質集中歸類,形成一類。如具有漂白性的物質:次氯酸及其鹽、Na2O2、H2O2、SO2、O3、活性炭;呈淡黃色的物質:S、AgBr、Na2O2、TNT、FeS2;既能與酸反應又能與堿反應的物質:鋁、氧化鋁、氫氧化鋁、弱酸酸式鹽、弱酸銨鹽、氨基酸、蛋白質等;能發生銀鏡反應的物質:醛類、甲酸、甲酸某酯、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖等含醛基的物質;必須使用催化劑的反應有哪些?不穩定酸有哪些?還原性酸有哪些?常見的氣體及其顏色、溶解性等。
2.3知識系統化
根據知識的屬性或關系,將零散的、不成形的知識轉換成全面的、系統的、有內在聯系的歸結過程就是我們所說的知識系統化。而高三二輪復習的重要任務就是培養學生構建系統化的知識結構網絡模型,如復習化學基本計算時,要以物質的量為中心,以每個物理量的化學含義為切入點,把物質的量、阿伏加德羅常數、微粒數、氣體的體積、溶液中溶質的物質的量、溶液的體積、溶液的物質的量的濃度等貫穿整合起來,以及將質量守恒定律、阿伏加德羅定律整合運用到化學計算、過量計算和差值法計算中,讓這些知識形成一個全面的整體架構。
3 將已學知識串成線
將已學的知識串成線就是抓住化學知識間的內在關聯,將課本上的各個知識點串聯起來,將零碎的知識組合成一個有機的整體?;瘜W課本上所列的知識點就像散落一地的珍珠,散亂的分布在每個角落,我們不好整體去把握它。而如果我們能夠找到一根可以將這些珍珠穿起來的線,他就成了一個完整的簾子,無論尋找其中的哪一顆,我們都能信手拈來。而在知識的海洋里,貫穿整個珠簾的主線就是我們要尋找的知識線,散落一地的珍珠就是我們常說的知識點。在第二輪復習中我們缺少的不是這一顆顆的珍珠,缺少的是將這些珍珠組合到一起的線以及穿珍珠的動手能力。所以在第二輪復習的過程中我們不僅要尋找這根主線,還要對這種能力進行有意識的培養。要想真正的將知識串成鏈,我們首先要找到知識前后彼此間的關聯,像這樣的關聯我們找到的越多,就越有利于我們將知識串聯,不僅如此,還有利于我們正確的把握知識點,將問題的思考面擴大化,有助于問題的解決。
4 培養科學的應試習慣
若要說解題方法是理性的表現,那么解題習慣就可以說成是感性的特征表現。在平時做題時,很多學生由于時間比較充足,都可以理性的答題。但是考試的時候情況就不一樣了,其中尤其是高考的時候,由于時間的限制和心理壓力的影響,很多在日常中教師強調的知識點和接替技巧都會被這些外在因素所影響,導致被遺忘。
考試成功主要靠二個因素:第一點就是我們日常所說的硬件,即平時掌握的知識程度和相關能力;第二點就是相對應的軟件,即考前和考中的心理狀態。雖然實力是基礎,可發揮更是關鍵,因為它是考試成功與否最關鍵、最重要的因素。如果一個考生失利于高考考場,那么他可能是失在知識點的掌握程度上,也可能失在解題技巧和策略上面,還有可能就是失利于自身的心態之上,不管其中的任何一點都是學生取得成功必備的前提,缺一不可。
參考文獻:
關鍵詞:高三化學;學科知識邏輯架構;學生認知邏輯;SOLO分類評價
文章編號:1008-0546(2016)12-0060-05 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.021
一、問題的提出
高三化學復習一般包括一輪、二輪兩輪復習。針對學習基礎薄弱的學生群體而言,傳統的一輪復習主要以知識梳理和例題分析為主,注重單一知識的鞏固和提高,學生成績一般提升較快;二輪復習主要以知識應用、方法指導和習題訓練為主,注重解題指導與訓練,但復習效果常常不盡如人意,甚至原地踏步、成績滑坡,師生都很苦惱,筆者戲稱為“高原期反應”。為什么會產生這種現象?問題的根源出在哪里?如何在教學中改進提高這是許多高三師生(特別是薄弱學生群體)面臨的困惑和挑戰。
筆者通過對學生的個別輔導和調查發現,一輪復習后,學生對單一知識點的應用基本沒有困難,但對知識點間相互的聯系、推演及相似、易混淆知識點的辨析、遷移、應用等方面存在較大困難。這里折射出學生的認知結構和問題解決所需的知識邏輯結構之間存在一定差距,從而導致對所學知識的不能有效提取、遷移和應用。因此,二輪復習應從學生自身認知結構出發,強化對學科知識結構的再認識、再理解和邏輯架構,從而促進學生認知結構與學科知識邏輯結構相統一,提升學生分析問題、提取所需知識點并加以應用的能力。
在高三二輪復習過程中,筆者采用“在教師指導下小組合作的方式,學生自我架構學科單元知識邏輯結構教學”,逐步厘清重點知識結構間的聯系和區別,在實踐中取得了很好的效果,所教學生在二模統考中一直遙遙領先同類學校。
二、理論依據
1. 知識結構化有利于學習記憶
認知心理學認為[1],記憶是對輸入信息的編碼、儲存,并在一定條件下進行檢索和提取的過程。記憶的過程如圖1所示[2]。
從圖1可以看出,記憶包括“感覺登記系統、短時記憶系統和長時記憶系統”三個系統。其中,短時記憶的核心控制過程包括“復述、組塊、編碼和提取策略”等,最終形成反應輸出,也是短時記憶與長時記憶相互轉化的關鍵過程。
為了解決知識的存儲與提取問題,認知心理學家一直將知識的結構化問題作為研究的重點之一,提出了很多觀點[2]。研究證明,若把所學的知識要素按其相互作用、相互聯系的方式和秩序組合起來,使知識由繁雜變成簡化概括,能使學生對知識的體系和結構產生形象化的感覺和認識,有利于學習記憶。相反,若知識孤立地存儲,相互間不能建立有效的聯系,就會大大增加工作記憶的負擔,勢必給提取造成很大的困難[3]。
2. 知識邏輯架構是SOLO分類評價的高級目標
SOLO是指可觀察到的學習結果的結構。SOLO理論最先由澳大利亞著名教育心理學家比格斯等提出。該理論將學生學習的結果根據回答問題的情況不同由低到高分為五個不同的層次,即:前結構、單點結構、多點結構、關聯結構、拓展抽象結構等[4],其基本內涵用圖2表示[5]。其中,前結構是指邏輯混亂,沒有形成對問題的理解;單點結構是指只能聯系單一事件進行概括;多點結構是指能聯系多個孤立事件,但未形成相關問題的知識網絡;關聯結構是指能夠聯想多個事件,并能將多個事件聯系起來進行概括;拓展抽象結構是指能夠進行抽象概括,結論具有開放性,使得問題本身的意義得到拓展。
對照圖2可知,對多數薄弱學生而言,經過高三化學一輪復習后,絕大多數學生學習的結果層次超過了前結構和單點結構,少數學生可以達到多點結構,很少有學生會達到關聯結構和拓展抽象結構。因此,二輪復習的重點目標就是讓更多的學生達到多點結構、關聯結構甚至抽象拓展結構的學習層次。
因此,從學生自身的認知結構出發,梳理單元核心知識,把所學的一個個孤立的知識點建立聯系,從而架構具有知識邏輯結構順序的知識網絡,明確知識之間的發展與衍生關系是實現多點結構、關聯結構和拓展抽象結構學習水平的重要途徑。
3. 學生認知邏輯結構與學科知識邏輯結構相互促進
邏輯包括形式邏輯與辯證邏輯,形式邏輯包括歸納邏輯與演繹邏輯,辯證邏輯包括矛盾邏輯與對稱邏輯。就學生而言,認知邏輯結構簡言之就是學生頭腦中對知識的直觀反映,它是學生在某一學科的特殊知識領域內的觀念的全部內容及其組織。學科知識邏輯結構泛指學科規律,包括學科思維規律和學科客觀規律。兩者在高三二輪復習中的關系及作用歸納如圖3所示。
不難看出,高三化學復習的兩大主要目標是知識鞏固和能力提升,但兩者是相輔相成的、互相促進的。學生認知基礎上的學科知識邏輯結構的架構是二輪復習中達成多點結構和關聯結構目標的關鍵所在。
三、教學實施與案例
學科知識邏輯架構教學是基于學生認知基礎之上的一種師生互動、小組合作,共同分析單元知識結構,逐步構建知識邏輯層級(核心主干知識、一級分支、二級分支、…),從而達到對知識內容的結構化存儲、理解和應用的一種教學方法。知識邏輯架構的主體是學生,研究分析學科知識邏輯是基礎,學生認知結構的提升是關鍵。教師需要引導學生注重從以下幾個方面進行教學。
1. 實施原則――知識為基、認知為本
學科知識邏輯架構的基本原則是以學生認知邏輯為基礎,遵從學科單元知識特點循序漸進進行。如對元素化合物知識而言,教學中一般遵守“結構、性質、制法和用途”的邏輯順序,既符合元素化合物知識本身的邏輯結構,又符合學生的認知結構順序,即“結構決定性質,性質、制法共同決定用途”。因此,在元素化合物知識的結構化過程中,時刻遵守“學生認知順序為本”的原則進行,遵守“先結構后性質、先元素后單質、先單質后化合物”這樣由簡入繁、步步深入的認知順序,架起認知邏輯基礎上的知識邏輯結構體系。下面就以元素化合物“氯”為例。
就氯氣的物理性質而言,顏色(黃綠色)是它的特征之一,易液化又是它的物理特性之一,液化得到的物質稱為“液氯”,仍屬單質氯,工業上一般把氯氣液化后通過鋼瓶進行儲存、運輸和使用,給人類帶來很多的便利;同時,正因為氯氣在水中的可溶性(約1∶2)造就了它可以用作自來水的殺菌消毒作用;而氯氣溶于水得到的物質稱為“氯水”,屬混合物。學生在知識邏輯的架構過程中,不斷地分析、思考并加以辨析該物質與“液氯”在成分、性質等的區別與聯系。
氯水的組成和性質也是本單元非常重要的一個內容,可以通過教師指導下的學生實驗進行總結完成表1,學生在實驗的基礎上不斷拓展對氯水成分和性質的認知結構,進而完善與“氯水”性質相關的知識邏輯結構,如氯水的酸性、漂白性、強氧化性、不穩定性等,最后學生完成氯單元知識結構(圖4)。
2. 實施目標――分類合理、結構優化
學科知識邏輯結構架構教學的最終目的是提升學生對知識的提取、遷移、推演等綜合應用能力。為此,教學中要對單元知識內容進行合理分類,不斷優化知識結構。如對化學實驗單元而言,從化學實驗的研究內容看,它主要研究物質組成、結構和性質及變化規律、制備等的方法和操作;從實驗的目的來看,主要結合生活和生產需要分為分析實驗、制備實驗、性質實驗及探究實驗等。高中階段主要學習物質的定性檢驗(離子檢驗、物質鑒別和物質的檢出)、定量測定(氣體法、重量法和滴定法)、典型物質的制備、物質性質探究等,這些內容相互間具有一定的聯系。學生通過分析可知,實驗從定性到定量,從性質探究到物質制備,對實驗者操作的要求越來越高,對實驗方法和條件的選擇越來越深入。
從學生對實驗儀器的認識、基本實驗操作原理的理解、實驗方法的優化等提升學生對化學實驗內容的認知提升,不斷構建屬于化學研究需要的實驗知識邏輯結構體系,突出實驗重點,達到理論與實踐的統一,具體如圖5所示。
其中,物質的檢驗是高中化學實驗的重要內容之一,學生再根據所學內容進行知識結構的細化(如圖6),做到結構層層深入、內容不斷具體,形成完整的知識邏輯結構體系。
3. 實施方法
(1)宏觀視角、學科立意
學科知識邏輯結構是基于學生認知基礎之上的宏觀結構表現。教學中要從核心知識著眼,逐步深化拓展知識結構,把第一輪復習過程中的知識進行整合、內化、發展、表達,形成“主干清晰、枝干有序、結構豐滿”的學科知識邏輯架構,構建具有清晰思維邏輯結構的學科邏輯“樹”。其中,高中化學知識整體邏輯結構框架是最先需要架構的,這將對后續的架構教學起到總領和示范作用。首先從研究對象“物質”出發,揭示化學是一門自然科學;再從研究的內容出發得到化學這一學科的內涵,即研究物質組成、結構、性質及其變化規律的科學,最后不斷對知識進行分類延伸得到如圖7所示的知識邏輯結構。
(2)突出主干、有序發展
學生的認知結構隨著學習的深入將不斷向前發展,在教師指導下不斷地得到優化,在同伴的互助下不斷完善,在自我否定的過程中不斷提升。教學中,教師可以先讓學生在整體理解單元知識的前提下,獨立分析單元知識之間的關系,尋找單元主干知識,建立單元知識的主干結構,再進一步拓展知識結構層級。如,在“化學反應速率與化學平衡”單元的二輪復習中,學生在構建圖8的基礎上,再進一步完善拓展,如圖9所示。
(3)分析教材、問題引導
知識的架構離不開問題。在系列遞進性問題的指引下,按步驟設計知識結構所必需的知識模塊,一個問題的解決過程就是一個知識模塊的習得過程。如,元素周期律是化學的基本原理之一,對元素化合物的學習具有十分重要的指導意義。教學中首先要分析教材內容的編寫順序、知識邏輯結構以及概念的闡述方式等,厘清單元知識間的邏輯結構和概念間的上下位關系及其關聯性。
通過分析教材的知識邏輯順序后不難發現,教材在內容主題的編寫上相互聯系,層層深入,這也恰好與學生的認知結構順序相一致。教學中以“問題”的形式點燃學生的思維火花,如,什么是元素周期律?元素哪些性質具有周期性?為什么會產生周期律?如何用科學方法體現周期律?周期表如何體現周期律?周期律學習的意義何在?在系列遞進性問題解決的過程中,依次架構元素周期律的概念、內容、本質和規律及周期表,如圖10所示。學生的認知邏輯與知識邏輯結構逐漸趨向統一。
(4)注重邏輯,厘清關系
學科知識邏輯結構的本質屬性是“邏輯性”。在知識構建過程中,要指導學生先對單元知識進行整理歸納,按照自身認識順序和知識邏輯發展順序整理分類單元主干知識、知識的上下位關系、知識的包含關系、知識的衍生關系等,如在物質的量單元知識復習中,教學中可以圍繞這樣幾個問題展開。①物質的量是什么?學生的回答往往是摩爾,再問摩爾是什么?學生往往會說摩爾就是阿伏伽德羅常數。由此可以看出,學生常常把“物質的量”這個物理量與物質的量的單位“摩爾”兩者混為一談,把物質的量的單位與具體微粒個數混為一談。說到底,學生對物質的量的作用、為什么引入物質的量不清楚。因此,教學中對該內容的知識與概念的邏輯關系的構建和梳理相當重要。②為什么要引入物質的量?從生產實踐來看,宏觀物質的質量是可控的,但具體到微觀的化學反應而言,微粒間的反應實質是微粒之間按一定個數比例進行的。如何把宏觀質量和微粒個數聯系起來?這里就需要一座橋梁――物質的量。因此,物質的量的引入起初就是要解決質量與微粒個數間的換算。這里自然產生兩個問題:一是對相同的物質而言,質量與微粒個數成正比關系;二是對不同物質而言,微粒個數與質量有何關系?由此物質的量應運而生。③單位物質的量的微粒個數和物質質量分別是多少?科學進行測定不同物質發現,單位物質的量的物質所含的微粒個數均相同,即阿伏加德羅常數個(NA),而單位物質的量的質量卻不一定相同,但數值上與該物質的式量相當,這就是摩爾質量。通過對這些概念的分析,學生不難得到幾個概念的邏輯關系結構如下圖11所示。
學生在上述概念邏輯架構完成后,進一步分析并建立概念之間的相互關系。學生始終圍繞“物質的量”這個核心“橋梁”,建立互為一體的網絡關系圖(圖12),并用關系式和化學符號進行表征,即n====cV。網絡圖的構建也是知識邏輯結構教學的重要環節,主要解決同級或不同級知識之間的相互聯系與轉換應用。
四、結論與建議
在學生生認知結構基礎上的學科知識邏輯結構的構建對高中化學概念與理論、元素化合物及化學實驗等內容的教學均具有很好的普適性。對學生有序構建學科知識體系、高效提取學科知識和應用的能力,促進學生鉆研知識分類和概念的理解具有不可替代的作用。
教學過程中要注意循序漸進的原則,充分發揮師生的共同作用。教學中要克服兩種傾向。一種是忽略教師的指導作用,導致課堂效率低下;另一種是不注意調動學生的積極性和主動性,避免越俎代庖或一講到底,教學流于形式。
教學中要時刻關注學生的認知反饋和綜合表現,及時給予指導和必要的教學調整。學生的知識基礎、認知水平、構建能力與方法、課堂的參與度等都是教學中需要重點關注的問題。
課堂中需要做好異質分組(認知水平、性格特點、性別等)、任務引領和問題引導,千方百計調動學生做好課前準備、參與課堂討論、堅持課后總結完善。同時適當精選一些應用性習題加以訓練鞏固,形成符合二輪復習階段性特點和學生需求的架構教學課堂。
參考文獻
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