中学生化学问题解决策略及教学研究.ppt
中学生化学问题解决策略及问题解决教学研究,李广洲（教授、博士生导师） 南京师范大学化学与材料科学学院 Tel：13851816207 / 025-83598232 E-mail：liguangzhounjnu.edu.cn,一、何谓“问题解决”,1. 问题的本质和特征,亦称“难题” ，指人不能利用现成的知识（包括概念、规则和方法）达到既定目标的刺激情境（教育大辞典，1998） 在给定状态与目标状态之间存在某些障碍，需要加以克服的问题情境（心理学大辞典，2003）,什么是“问题”？,1.1 基本成分,Text in here,Text in here,Text in here,“问题”是一种“情境”，“问题”少不了起点、目标和障碍,基本 成分,1.2 问题特征,矛盾性,相对性,目的指向性,主客观二重性,动态性,五大 特征,1.3 问题的类型,化学问题分类 (Ashmore,1979),问题分类（Johnstone,1993）,2. 问题解决（Problem Solving）,问题解决以问题为核心，是从发现问题、提出问题直至解决问题的一个全过程. 问题解决具有三个特征 目标指向性； 操作系列性； 操作认知性,1.3 问题解决的机制,Glaser的问题解决模式,Gick的问题解决模式,Gilford（吉尔福特）阶段说,Gilford（吉尔福特） 过程说或阶段说,Representing,Planning,Executing,Controlling,策 划,执 行,控 制,问题表征,1.4 问题解决研究的历史和趋势,结 合,引 入,广泛支持,广泛应用,50,70,80,？,心理学研究领域 的成果进入教学,认知心理学的理论研究与学校教育教学实践密切结合,作为学校 教育的中心,思维进程和心理机制研究 以问题为核心的教学活动研究,1.5 开展问题解决研究的意义,微观层面,宏观层面,宏 观,微 观,应用性研究 扩展了认知心理学研究结论的适用范围,符合课程标准思想 实践课程标准,二、化学问题解决策略研究,策略（Strategy）：指为达成某种目标而制定的总体方案，包括合理选择和组织各种方法、材料和实施程序等。 问题解决策略（Strategy of Problem Solving）是人们在解决问题过程中搜索问题空间、选择算子系列时运用的策略的总称。,化学问题解决五阶段模式和策略之间的关系,2.1中学生解决计算类化学问题的策略,思考：中学生可能有怎样的解题策略？,中学生解决计算类 化学问题的策略划分,盲目搜索法,情景推理法,原理统率法,数学模型法,M1,M2,M4,M3,中学生解决计算类化学问题的策略划分,2.2 化学概念掌握与问题解决策略选取的关系,初中学生解决计算类化学问题策略选取情况,2.3 化学问题解决的表征及其与策略的关系,选取不同策略的被试问题的表征时间,被试G7和E53解决问题二时达到各表征状态的时间,被试E53 口语报告问题行为图,被试G7 口语报告问题行为图,采用不同策略的被试完成问题任务二时的表征错误个数,2.4 开放性化学问题解决的思维策略介绍,逆向思维策略 多向思维策略 侧向思维策略 觉思维策略,三、问题解决教学研究,3.1 问题解决教学及其优势 问题解决教学必须要在具体的学科问题情境中进行，离开了具体的学科问题情境就犹如离开了思维的依存环境。,3.2 涉及问题解决教学的几个关系,建构主义,探究教学,都以问题为起点和核心，强调对学生探究能力等的培养,区别在于实质、任务中心、师生关系、适用年龄,形成自己的、可迁移的问题解决策略,基于问题解决来建构知识,通过问题解决来学习,问题解决中进行学习,3.3 问题解决教学原则及适用条件,学生主体性原则 知识问题化原则 多维度合作性原则 探错容错纠错性原则 结构性原则 发展性原则,3.4 化学问题解决教学实践,教学活动案例一：“溶解结晶平衡”,化学教材设计者有意将与“平衡”相关的概念分散在不同学段以让学生逐渐深入地进行理解，从而做到“难点分散”。但是实际的教学中的“溶解结晶平衡”却成为了教学设计和实施中的盲点。,案例设计的出发点, 案例教学准备,整理和总结学生的 观察日记，结合前测 结果进行教学设计,准备1,准备2,准备3,准备4,对象：以当年刚刚进入高中的高一5班和6班学生为教学实践研究对象。,教师收集相关资料 进行“冰糖晶体在其 饱和溶液”准备实验,布置学生进行“观察 冰糖晶体在其饱和 溶液”的家庭实验,测查学生已有知识, “溶解结晶平衡”教学实践过程,“溶解结晶平衡”教学实践过程, 案例教学实践效果,课后即时访谈提纲 问题1：请你从分子水平描述冰糖晶体在其饱和溶液中的状态。 问题2：如果换一种情境：将冰糖晶体投入到一杯凉开水中。那么又是怎样的情境？存在溶解过程、结晶过程吗？溶解的速度和结晶的速度可能有什么样的关系？ 问题3：就问题2中的情境，从冰糖刚放入的一瞬间开始到达到平衡，请你绘制速率-时间图。并作简要解释。 两个月后延时访谈。,教学效果分析一：多重表征间转换能力的测查,课后问卷调查的问题： 通过刚才这节课学习你有哪些收获？你喜欢这样的化学课吗？你觉得这次化学课有什么特点？请自由地发表任何意见、建议和感想。,教学效果分析二：学生对该教学过程的评价,“上完课，周围的老师说我脸上闪着红光。以前总是用讲授的方式进行教学，现在想来太灌输式了，对于那些喜欢讨论的学生来说也是很不公平的。但是我也不能总用讨论的方式进行教学，否则教学时间不允许。我想用讨论的方式来进行问题解决的教学活动在中学还是很值得开展和尝试的。”,教学效果分析三：教师的教学后感言教学后记, 案例“溶解结晶平衡”的特点,教学活动案例二：“水的组成”,初三学生接触到原子、分子、元素符号等化学用语之后，化学学习开始出现分化现象。学生学习的最大困难是化学符号与具体的宏观物质、微观物质不能产生联系。 人教版化学九年级上册第三单元自然界的水中课题1水的组成，是学生在初三化学学习中对微观世界关注的第一站。, 案例教学准备,准备工作二： 教学用具等的准备,准备工作一： 测查学生的已有知识,以南京师范大学附属中学新城初级中学初三（1）班学生（46人）为教学实践研究对象,（1）知道“水是由水分子构成”，但在头脑中存在一种宏观世界性质微观化错误认知结构,（2）知道可用三个球表示单个水分子，知道分子是由原子构成，但无法和水分子等产生联系, “水的组成”案例教学实践过程,案例“水的组成”教学实践过程, 案例教学实践效果, 案例教学的前测问卷和后测问卷,“水的组成”前测问卷,“水的组成”后测问卷,3.5 对“问题解决教学”的思考,“问题解决教学”不可异化为 “题海战术”,“问题解决教学”不可轻视 “问题提出”,谢,谢,观,看,Thank You!,
