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化学教科书编制的基本原则:化学课堂教学与实验研究方法

时间:2023-08-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了满足这个要求,教科书在编制时必须对学科知识的逻辑顺序、学生的认知顺序和学生的心理发展顺序三者合理整合,即遵守三序结合的原则。在总结国内外化学教科书编制经验和教训的基础上,我国的化学教科书编制者比较注意三序结合的原则,也摸索出了一些行之有效的方式,基本以学生认知顺序和心理发展顺序为主,兼顾考虑学科知识的逻辑顺序,将学科知识逻辑顺序适当调整变形。

化学教科书编制的基本原则:化学课堂教学与实验研究方法

(一)教科书体系的编排

教学实践和理论研究证明,便教易学的教科书,其体系必须与学生的认知结构相匹配。为了满足这个要求,教科书在编制时必须对学科知识的逻辑顺序、学生的认知顺序和学生的心理发展顺序三者合理整合,即遵守三序结合的原则。

1.学科知识的逻辑顺序

学科知识的逻辑顺序是客观存在的。任何一门科学都有自己的系统,这是客观世界某一领域内各种现象的本质联系的反映。教科书的内容是根据学科教学目的从科学系统中精选出来的符合教学要求的材料,这些材料就是学科知识。学科知识反映了该门科学基本的概念、原理、事实、方法,并具有便于传授和学习的特点。因此,学科知识是有自身逻辑顺序的。中学化学学科知识的逻辑顺序可简要概括为以下4种:

(1)由化学用语入门方可进一步学习化学。

(2)以物质结构理论为主线,结合元素周期表可串联、整合元素化合物知识。

(3)以物质的量为核心的化学计算。

(4)化学反应速率、化学平衡和能量变化是深入研究反应动力学和反应热力学的逻辑起点。

2.学生的认知顺序

学生的认知顺序是从认识论角度对学生认知规律的概括,是指学生学习知识与技能的认知规律。这些规律相当复杂,在认识过程中往往不是某一条规律孤立地起作用,而是几条规律相互联系、渗透、交错地起作用。这些规律具有普遍性,并非只在化学学习中起作用。简要来说,学生的认知顺序有以下几种:

(1)从感知到理解。

(2)从已知到未知。

(3)从特殊到一般和从一般到特殊的结合。

(4)在理解的基础上巩固和应用。

(5)从模仿到创造

(6)从易到难和从孤立到综合。

这些认知顺序是人们通过长期实践探索和理论思考总结出来的,是经历从古到今、中外教学活动检验的,也是一种客观存在。

3.学生的心理发展顺序

学生的学习活动要受自身的身心发展水平的制约,特别是受自身的认识能力发展水平的制约。学生的心理发展是个动态的过程,在不同年龄阶段,由于知识基础不同,其心智与情感的发展水平也不同。化学教学也是个动态的过程,目前我国从初三到高三均开设化学课,学习者的年龄在十五六岁到十八九岁之间,从心理发展角度来看,这也是变化十分剧烈的年龄段,其基本特征如下:

(1)由经验型、直观型逻辑思维向理论型、辩证型逻辑思维转化。

(2)由好奇、好玩等直接和近景动机向探索未知、追求成功等间接和远景的动机转化。

(3)由半机械和形象记忆向理解和抽象记忆转化。

4.教科书编制中三序结合的方式(www.xing528.com)

所谓三序结合,是指在编制教科书时要综合考虑学科知识的逻辑顺序、学生的认知顺序和学生的心理发展顺序,以及这三种顺序涉及的各种复杂的因素,兼顾三种顺序,实现最佳平衡,从而编出一本合乎科学逻辑、合乎认知规律和学生心理发展水平的教科书。符合三序结合原则的教科书应从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面体现其合理性和科学性

教学实践证明,凡是违反三序结合原则的教科书都不便于使用,影响教学质量,缺少生命力。例如,20世纪60年代美国的CBA化学教科书(化学体系:Chemistry Systems),其学科知识逻辑非常严谨,但十分抽象艰深,从理论到理论,违反了学生的认知顺序和心理发展思想,结果很快就被中学拒绝了。我国1978年编制的初中化学教科书,在教学中也出现了三个分化点:第一、二章,第三章和第五章。原因就是第一、二章元素符号分子式太集中,学生掌握不了,影响了学生的学习兴趣;第三章“溶解度”的学习要求太高,温度、浓度同时变化等析出晶体的计算题,超越了学生的认知能力范围,学生因此丧失了学习信心;第五章单质,氧化物,酸、碱和盐的相互关系,教科书用归纳法得出的结论要求学生进行演绎、应用,学生知识准备不够,学习较为困难。这三个分化点都是教科书未做好三序结合的结果,2000年的普通高中化学教科书也反映了这一点。高一化学的“物质的量”,高二化学的“同分异构体”“电离平衡”是高中化学课程学习的分化点,这些内容都是理论知识太集中、太抽象,学生往往是一个知识点没有掌握好,又要转入下一个知识点的学习,不符合学生的认知发展顺序,超出了学生的心理发展水平,教学效果不理想。

在总结国内外化学教科书编制经验和教训的基础上,我国的化学教科书编制者比较注意三序结合的原则,也摸索出了一些行之有效的方式,基本以学生认知顺序和心理发展顺序为主,兼顾考虑学科知识的逻辑顺序,将学科知识逻辑顺序适当调整变形。其基本方法有如下四点:

(1)从学生已有的生活经验和将要经历的社会生活出发。活动与探究的课程设置形式更有利于学生体验科学探究的过程,学习科学探究的基本方法,加深对科学本质的认识。这有利于发展学生的认知能力,适应学生的认知发展顺序,也符合学生的心理发展水平。

(2)分散难点,设计合理的知识梯度。科学的系统是严谨的,但比较复杂,难点常常较为集中。这不仅不符合由易到难、由孤立到综合的认知顺序,还可能超越学生的心理发展水平。编写教科书时应设法分散难点,设计合理的知识梯度。例如,使某些理论知识逐步深化而不是一步到位,使对心智要求较高的计算分散出现等。比如物质结构知识,在初中只讲物质结构的初步知识,包括原子的构成——原子核和核外电子、原子结构示意图、离子、离子化合物等,高中必修模块继续介绍核外电子排布(电子层)、元素周期表、元素周期律和化学键,内容比初中深入,要求也高一些。高中选修模块“物质结构与性质”介绍原子结构和元素的性质、化学键和物质的性质、分子间作用力与物质的性质,涉及电子层、原子轨道核外电子排布三大原理、电离能电负性、晶胞、堆积方式,共价键类型、分子空间构型、杂化轨道理论等较深入的概念和原理。这从学科知识角度来看虽然有些凌乱,但分散了难点,使学生能沿着知识阶梯拾级而上,符合学生的认知顺序和心理发展顺序,便于学习和掌握。

(3)穿插编排理论与元素化合物知识。化学学科知识大致可分为理论知识和元素化合物知识两大类。理论知识逻辑性强,但比较抽象,难度相对较大;元素化合物知识具体、生动,但比较零散,记忆的难度较大。将两者穿插编排,既分散了理解难点,又便于分散记忆,还有利于从元素化合物知识中归纳出基础理论及运用基础理论指导元素化合物知识的学习。

(4)演示实验与教学内容有机结合。我国的中学化学教科书历来十分重视演示实验的教学功能,这样做更多地考虑了学生的认知顺序和心理发展顺序。因为从学科知识的逻辑顺序的角度来说,讲实验与演示实验的意义是一样的,不同的是学习者的感知程度和印象深浅。演示实验更有利于学生学习化学学科知识。

(二)教科书内容的选择

我国化学教科书是根据教学目的、课程计划和化学课程标准规定的课时以及学生的接受能力确定课程内容的。具体操作时,体现了如下选材原则:

1.着眼于提高全体学生的科学素养

依据化学课程标准规定的课程总目标,在选材时要着眼于提高全体学生的科学素养。所谓科学素养是对普通公民而言的,是指一个人对在日常生活、社会事务以及个人决策中所需要的科学概念和科学方法的认识和理解,并在此基础上形成的稳定的心理品质。化学教科书的内容选择要帮助学生掌握化学基础知识、基本技能和基本方法,认识科学的本质,理解科学、技术与社会的关系,提高综合应用化学知识解决实际问题的能力,使学生积极参与社会决策,从科学和社会的角度主动思考社会问题的解决方法并付诸行动。

2.要有鲜明的时代性

教材内容的时代性应包括以下两个方面:一是根据未来社会对公民素质的要求,注重学生终身学习能力的培养;二是根据化学科学和社会的发展,不断更新教学内容。化学教科书应充分体现社会进步科技发展的趋势,结合化学学科内容介绍化学科学发展的新成就,力求反映最新的化学观念和思想,并反映化学科学亟待解决的重要课题,鼓励学生关注并投身于科学事业。

3.强调基础性,关注学生生活经验与学习兴趣

强调基础性就是要选择有广泛应用范围、有代表性以及最基本的化学知识。选材要有利于基础知识、基本技能的教学,而不只是关注“双基”发展。这就要求精选教科书内容,突出化学基本原理和核心概念的学习,重视从学生的生活经验出发。选择那些对学生发展有较高价值,同时又是学生感兴趣并能理解的内容,为培养学生终身学习的愿望和能力并能适应现代化生活奠定良好的基础。

4.要反映科学、技术与社会的相互关系

化学教科书应使学生了解化学在科技发展和社会进步中的重要作用,知道化学与其他相关科学如医学、生命科学环境科学材料科学信息科学等的紧密联系。化学教科书内容的选择既要反映化学科学的社会价值、化学科学对现代科学技术发展的贡献,也要适当反映由于人类不恰当地运用科学技术的成果而产生的负面影响,体现社会发展对化学科学提出的新要求,帮助学生理解科学、技术与社会和谐发展对人类的重要作用。

5.教科书内容的组织要有利于科学探究活动的开展

科学探究是一种重要的学习方式,也是中学化学课程的重要内容。在编写化学教科书时,要重视科学探究活动素材的收集和设计,激励学生积极主动地体验科学探究的过程。教科书编写要精心创设学生自主活动和积极探究的情境,引导学生积极参与探究过程、获取知识,获得亲身体验,学会合作与分享,激发学生探究的愿望。要通过实验方案的精心设计鼓励学生通过实验学习化学知识与技能,掌握科学研究的方法。

6.要有助于发挥化学教师的创造性

教科书是最重要的课程资源,是教师进行教学的范例。教科书的编写要充分利用学生已有的知识和经验,引导他们理解和体会知识的产生过程,自主建构知识体系,增强进一步学习化学的兴趣。编写教科书时要在内容、编排体系、表现方式、学生活动设计、考核评价等方面为教师提供示范和启示,也要留给广大教师较大的创造空间,使教师在实践中充分发挥教学的主动性和创造性。

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