一 不同学习内容的特殊条件
在化学学习中,不同的学习内容有着不同的特殊条件。这些条件可以分为学习者内部条件和学习者外部条件两方面。学习者内部条件主要指学习的兴趣、知识技能基础和学习能力方面的某些特点,学习者外部条件主要指具体的物质条件和组织、引导、控制条件等等。
学习者对化学的认识兴趣有着不同的内容和水平。例如,有的学习者只有观察或感知的兴趣,或者满足于观察化学演示实验,或者满足于获得某些物质的性质、制法、用途等“现成”的知识;有的学习者不满足于被动地观察或感知,还具有亲自操作或实践、重现观察或感知内容的兴趣;有的学习者不仅有了解化学现象的兴趣,还要求作出解释、深入了解化学现象发生的原因和条件,具有探究的兴趣;还有的认识兴趣进一步提高,他们不满足于了解特定的、个别的化学现象的因果联系,而且要求了解一类化学现象的相互联系和一般规律,具有概括性的认识兴趣。
不同的化学学习内容所要求的学习兴趣是有所不同的。例如,化学实验技能学习主要要求具有操作或实践的兴趣,化学理论学习主要要求具有探究和概括的兴趣等等。
不同的化学学习内容所要求的知识技能基础不同。根据化学认知结构进行逻辑分析,可以揭示具体学习内容的知识技能基础。例如,图 2-4 以学习“一氧化碳具有还原性”为例,简略地分析了所需要的知识技能基础。
为了不使分析过于复杂,图中省略了一些内容(例如为了学好这一知识, 还应该了解氧化性、氧化反应、物理性质等概念)。如果学习
者已经学习过“氢气具有还原性”,这一分析便可以大大简化:
图中方框表示学习者先前学习“氢气具有还原性”的结果,它相当于皮亚杰所说的图式,通过一定的心智活动(类比),使两个反应联系起来,就可以形成学习“一氧化碳具有还原性”的有效基础。
表 2-1 分析了“制取氧气实验技能”的学习基础,有关的知识基础以及心智和操作技能基础都是学习这一实验技能的特殊条件。
表 2-1 制取氧气实验技能的知识技能基础分析
活动程序 |
知识基础 |
心智和操作技能基础 |
|
---|---|---|---|
1 |
形成实验方案(活动定 向) |
实验室制取氧气反应原理、 有关仪器和装置的知识 |
构思或阅读、理解给定的实 验方案 |
2 |
KClO3 和 MnO2 用量确 定 |
化学计算方法 KClO3 和 MnO2 用量比 |
计算 KClO3 、 MnO2 用量 |
3 |
KCIO3 的称量和研细MnO2 的称量和去杂KClO3 和 MnO2 的混合 |
固体药品取用知识 天平及称量方法知识 KClO3 特性及研磨知识 MnO2 去杂原因和方法 |
取用、称量 KClO3 和 MnO2 研细 KClO3 灼烧 MnO2 、冷却 混合 KClO3 和 MnO2 |
4 |
仪器选择 导管、橡皮塞选择与加工 连接、检查气密性 |
试管、集气瓶等仪器知识导管、橡皮塞加工要求和方 法 连接方法、气密性检查方法 |
选择适当规格的仪器,导管选择、弯制、圆口,橡皮塞选择、打孔,连成装置、检查气 密性 |
5 |
试剂装入 |
试剂装入规则和方法 |
把反应物装入试管并摊平 |
预热、加热 |
预热原因和方法,加热规则 和方法 |
预热,加热 |
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6 |
观察和控制反应 |
反应现象和生成物状态、控 制反应速度的方法 |
判断反应发生和反应速度, 调整反应温度控制反应速度 |
7 |
收集、储存氧气 |
氧气的收集和储存方法 |
用集气瓶收集、储存氧气, 判断集气量是否足够 |
8 |
停止实验 |
停止实验的规则和方法 |
熄灭酒精灯 |
9 |
仪器拆卸、洗涤 |
废渣处理规则及方法仪器 拆卸、洗涤方法 |
拆卸仪器 处理废渣,洗涤试管 |
10 |
实验记录与报告 |
实验记录、实验报告的格式 与要求 |
写实验记录、实验报告 |
值得注意的是,学习制取氧气实验技能的知识基础中,包括了制取氧气实验的全部知识,它说明了化学技能跟有关的化学知识的关系:前者必须以后者为基础,后者是前者形成的条件。
不同学习内容的物质载体常常不同——不同的实验器材、教科书及其辅助材料的不同部分(篇、章、节)等,因而不同内容的学习需要不同的物质条件。
此外,不同内容的学习需要的组织、控制内容也不同。这是因为,不同内容有不同的学习过程和规律,要使化学学习顺利和有效地进行,就要根据有关的规律并结合具体的学习情况给予不同的组织、指导、调整和控制。
在学习过程中,学习者的心理状态和心理活动跟学习内容有着密切的联系,需要给予引导、调整、控制,使之处于最佳心理状态。学习者心理状态和心理活动的变异性决定了组控条件的特殊性。表 2-2 列出了不同类型学习内容的特殊条件。
表 2-2 不同类型学习内容的特殊条件
学习内容 |
内部条件 |
外部条件 |
---|---|---|
元素化合物知识的学习 |
学习者已形成化学变化等基础概 念 能够在新学习的元素化合物知识中发现自己已知的东西,跟已有的物质知识联系起来 能把学习的元素化合物知识按照一定的系统结构储藏在长期记忆中 能用化学符号系统(化学语言)来描述物质的化学运动 有学习元素化合物知识的兴趣等 |
使学习者知道有关的化学反应,通过组织观察、实验或者利用过去的观察、实验回忆,使学习者形成有关的表象 引导学习者对物质及其变化进行分析、综合、比较、鉴别,进行解释、小结或者根据一般化学原理提出关于元素化合物的推测、假说并验证,介绍有关的化学术语、化学符号,使学习者对所学元素化合物知识形成理性的认识 培养、激发学习者对元素化合物知识的学习兴趣,介绍学习方法和学习时的注意事 项等 |
续表
学习内容 |
内部条件 |
外部条件 |
---|---|---|
化学概念的学习 |
有足够的关于化学事物的感性知 识 有一定的分析、综合等抽象思维能力,有鉴别主要和次要、本质和非本质的能力 知道作为所学概念的定义组成部分的事物概念(如上位概念)和特征、关系概念 对有关化学事物获得概括性认识 的兴趣等 |
选择范例,使学习者获得形成化学概念所必需的化学事物的经验材料 引导学习者进行分析、综合、比较、鉴别、抽象、概括,形成化学概念 帮助学习者做好形成化学概念所需要的事物概念、关系概念等知识准备,指导学习者了解概念的内涵、外延,掌握化学概念的定义、解释、分类和划分等,并进一步运用所学的化学概念 |
化学理论的学习 |
掌握有关的化学概念 有一定的逻辑思维能力和辩证思维能力,掌握科学的思维方法 对化学有概括性认识的兴趣等 |
指导学习者学会科学方法 提供理论模型或原型,帮助学习者理解和掌握有关的理论知识 介绍有关的化学符号系统及其规则 指导学习者把化学理论知识应用于实际,进一步加深、发展认识 激发进行理论概括的兴趣等 |
化学实验技能的学习 |
学习者对实验操作具有较浓厚的兴趣,能较长时间地注意于实验 有必要的知识基础和心智技能基础(如构思实验方案或者阅读、理解给定实验方案,决策,判断,化学计算等) 能在头脑中预先形成实验活动及其结果的映象,在执行实验计划时逐步建立完成实验操作活动的内部体验,对自己的操作进行控制和调整 能灵活、协调地控制四肢和身体其他部分的骨骼、肌肉活动。 |
帮助学习者明确操作的意义和目的,激发学习者对实验操作的兴趣,使其始终注意于实验 帮助学习者形成实验方案,进行示范, 使学习者在头脑中形成动作映象,完成实验活动的定向 帮助学习者形成良好的知识和技能准 备 分阶段组织练习:首先把化学实验技能分解为若干局部的基本技能并分别组织练习,然后使局部的操作连结成完整的操作, 完善实验操作,逐步学会化学实验技能乃至达到熟练程度 及时向学习者反馈操作的结果并给予指导 提供需要的实验器材等 |
续表
学习内容 |
内部条件 |
外部条件 |
---|---|---|
化学能力的学习 |
掌握有关的知识和技能回忆学过的规则和经验 激活并运用已学习的认知策略、科学方法 经验、体验的概括化和内化 |
组织适当的问题情境,提出问题促使学习者回忆有关规则、经验等 告诉活动的目标、解决办法的一般形式,引导活动的方向 提供实践机会,促进发现 培养学习者的学习自主性等 |
态度的学习 |
学习者具有新态度将要指向的事物概念 有正确态度或模范的概念,能把模范的感染力特征内化 有一套与态度有关的个人行为的概念 以人生观为基础的价值观等 |
建立有感染力和可信的模范 刺激学习者回忆态度的对象以及应用的情境 示范,提供在实践中锻炼的机会交流体验,进行强化 帮助树立正确的人生观等 |