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观念建构为本的化学教学设计的理论与实验研究

来源:http://myeducs.cn 联系QQ:点击这里给我发消息 作者: admin 发布时间: 13/09/05
【网学提醒】:本文主要为网上学习者提供观念建构为本的化学教学设计的理论与实验研究,希望对需要观念建构为本的化学教学设计的理论与实验研究网友有所帮助,学习一下吧!

资料包括: 论文(92页52533字) 
说明:

摘 要:本研究的选题是在国家21世纪基础教育课程改革的大背景下提出的。当代科学教育改革的一个核心是要提高学生作为公民的科学素养。而从我国和其他国家科学教育改革的趋势可以看出,提高科学素养不是追求对科学事实和信息量的更多占有,而是要求对核心概念和科学思想的深刻领悟。而我们的传统化学课堂教学主要以让学生记住大量的具体知识或简单理解概念和原理的内容为目的。针对这种情况本研究提出以观念建构为本进行教学设计和实施。
论文第二部分分析了国内外有关“观念(或概念)”的教育教学成果。发现美国艾里克森(H.Lynn Erickson)教授提出的概念为本的课程与教学理论值得我们借鉴,但是它主要是针对整合的、跨学科的课程单元的,教学实践也主要集中在语言、文化、历史等综合领域,在科学教育领域则比较少。我们要想教学中使用,还需要结合我国分科教学为主的实际情况,进行合理的改造。而我国关于“观念”或“观念为本”的教学研究主要是北京师范大学的王磊教授及其研究生范晓琼提出的观念建构为本的教学理论,他们创造性地对知识进行了重新分类,从知识的层次和迁移价值将知识分为观念性知识和具体性知识,并重新构建了知识的分类体系。他们提出了观念建构为本的教学模型,阐述了如何以核心观念来分析教材,如何以核心观念来设计教学问题和活动,并辅以相关的实例。该理论对于指导教师在教学中实施观念为本的教学有实践的指导意义。但是作者也发现该理论和研究还存在一些不足:一是对于如何实施观念建构为本的教学,该理论没有提出具体的教学策略和教学设计程序;二是该研究所选的案例都是本身在教材设计上就体现了观念建构为本教学理念的,对于普通教材的教学内容如何实施观念建构为本的教学,缺乏案例;三是对于观念建构为本的教学对学生会产生什么影响,该研究没有采用实验的方法,也没有测查采取观念为本的教学对学生具体化学知识的掌握是否有影响。因此观念建构为本的教学理论要想应用于教学实践中还需要在理论和实践两方面进一步探讨。
论文的第四部分是理论构想,以观念建构为本的教学理论为基础,论文在这部分做了三方面的工作。首先提出了在中学化学课堂教学中可以帮助学生建构和发展的三类基本观念。然后提出了观念建构为本的教学设计模型,并对模型中的每一部分、各部分之间的相互关系进行了具体阐述。最后比较了观念建构为本的教学设计与常规的教学设计的区别。
论文的第五、六部分是具体案例研究。在第五部分论文选择高二教材中的“电离平衡”、“苯 芳香烃”、“乙醇”、“苯酚”为教学内容,选取“微粒观、平衡观”和“官能团”为基本观念,进行了观念建构为本的教学设计与实施,并对典型课例的课堂实施情况进行了详细的记录与分析,为进行观念建构为本的教学设计与实施提供了详实的案例。第六部分是对上述具体案例进行的实验研究,选取了太原市第五中学高二年级的两个班作为研究对象,在相应的教学活动前后,采用统一的期中、期末考题和自编测试题对学生进行测查,对测查结果进行统计分析,得出相应的研究结果。案例研究的主要任务是为观念建构为本的教学设计模型提供具体的教学案例,探讨观念建构为本的化学教学对学生掌握具体化学知识,建构并发展基本化学观念、培养综合思维能力和问题解决能力的影响。
研究结果表明:采用观念建构为本的教学,①不会影响学生对具体知识的掌握,还会对学生成绩的提高略有帮助;②可以帮助学生建构和发展基本化学观念;③能提高学生的综合思维能力和问题解决能力。
论文最后针对本研究提出了若干研究展望,可供研究者进一步思考。

关键词:观念,观念建构为本的教学设计模型,教学分析,教学策略设计

THEORY AND EXPERIMENT RESEARCH ON CHEMICAL TEACHING DESIGN BASED ON CONCEPTIONAL CONSTRUCTION

Abstract:This subject was brought forward due to the innovation of 21st Century Basic Education Courses. It is one of important issues on innovation of modern scientific education to make students advance scientific making as citizen. However, from the trend of the innovations on scientific education in china and other countries, it has shown that advancing scientific making is not to pursue to know more scientific facts and informational quantity, but to digest their core conceptions and scientific thinking deeply. Unfortunately, the main object of traditional classroom teaching in chemistry is to let students memorize a great deal of specific knowledge or understand concepts and contents of theories superficially. In view of above mentioned, this paper proposed the teaching design and its implement based on conceptional construction.
The second section in this paper reviewed the achievements related to “Conception” on education and teaching in domestic and foreign research. Prof. Erickson suggested the courses and teaching theory based on conception, which enlightened us importantly. However, this theory mainly refers to integrative and cross-subject courses units. In addition, its teaching practice also focuses on general fields such as language, culture and history, and there is less teaching practice in the field of scientific education. Therefore, we should consider the practice based on separated subjects in our country and reconstruct this theory properly. Prof. Wang Lei and Fan Xiao Qiong, her student, in Beijing Normal University proposed teaching theory based on conceptional construction, and reclassified the sort system of knowledge creatively. Specifically, they classified knowledge into conceptive knowledge and material knowledge from the perspective of the knowledge lever and transplantable value. Furthermore, they built the teaching model based on conceptional construction, which discussed how to analyze teaching material and design teaching problem and activity by applying core conception, and supplemented concerned cases. This theory provides the important theory guidance for teaching practice based on conceptional construction. However, the author in this paper found some deficiency on this theory and its relative research. First, this theory didn’t advanced specific teaching strategies and the process of teaching design. Second, the selected cases themselves presented the teaching thought based on conceptional construction on the design of teaching materials, and there were few cases for general teaching materials. Third, their work didn’t exam the effects of the teaching based on conceptional construction on the mastery of specific chemical knowledge for students. Therefore, both of the theory and practice should be explored further to imply the teaching thoughts based on conceptional construction to teaching practice.
Theory construction was discussed in the fourth section, where three tasks were made focused on conceptional construction. In the first place, we indicated three basic conceptions. Then, the model of teaching design based on conceptional construction was developed, and each part of the model and the relationship among these parts were discussed in detail. Finally, the teaching design based on conceptional construction and traditional teaching design were compared.
The specific cases were presented in the fifth and the sixth section of this paper. In the fifth section, according to three basic conceptions (i.e. particulate, equilibrium, functional), the teaching design was made and implemented by taking “Ionization equation”, “Benzene-spicery hydrocarbon”, “Ethanol”, “Phenol” in the teaching materials for Grade Two in senior high school as teaching content. Additionally, the teaching processes for some typical class examples were recorded and analyzed at length in the classroom. These work made the cases more substantial for the teaching design and implement based on conceptional construction. In the sixth section, a series of experiments were done according to the above specific cases. Two classes of Grade Two in No.5 High School in Taiyuan were selected as subjects. And these students were tested by adopting uniform midterm and final examination questions and self-designed questions before and after the relative teaching activities. The results of these examinations were statistical analyzed, and then relevant outcome of the research was obtained. The main object of the above case study is to apply specific teaching cases for the model of teaching design based on conceptional construction, and explore the effects of the chemical teaching focused on this theory on the mastery of special chemical knowledge for students, building and improvement of basic chemical conception, and cultivating of the abilities of comprehensive thinking and problem-solving.
As a result, the effects of the teaching based on conceptional construction were shown as follows. First, it won’t influence the mastery of the special knowledge for students. on the contrary,it can help students develop their grades. Second, it can help students construct and develop the basic chemical conception. Third, it can improve the abilities of comprehensive thinking and problem-solving.
In the last part of this paper, new directions for future research are indicated to apply researchers for deep consideration.

KEY WORDS:conception,model of teaching design based on conceptional construction,teaching analysis,design of teaching strategy

第1章 问题的提出
1.1学生未来发展的要求
教育的本质是育人。学生是教学工作的对象,是课程学习活动的主体,也是未来文明的创造者。因此教学设计应该也必须考虑学生的需要;在考虑学生的需要时,首先要考虑学生的发展;在考虑学生的发展时,应该着重于学生未来的发展。而学生未来发展是多元化的,这就提示我们,在进行教学时要思考:什么样的知识是对学生未来的发展最有意义的?美国心理学家布鲁纳认为:“任何学习的首要目的,在于它将来能为我们服务。将来为我们服务有两种形式:一是学习使我们获得对某种特定工作的特定适应性,心理学家叫做“特殊迁移”;二是学习使我们掌握“基本观念”,这种基本观念可以用作以后所接触的具体问题的基础,具体问题可以当作基本观念的特殊事例来处理,心理学上叫做“原理和态度”,这种类型的迁移应该是教育过程的核心。”

目录:

第1章 问题的提出1
1.1学生未来发展的要求1
1.2当代科学教育改革的趋势1
1.3高中化学教学的现状2
第2章 研究基础4
2.1国外研究现状的综述与分析4
2.1.1概念为本的课程与教学的理论4
2.1.2概念为本的课程与教学的设计流程4
2.1.3概念为本的课程与教学研究动态5
2.1.4对概念为本的课程与教学相关研究的评述7
2.2国内研究现状的综述与分析8
2.2.1观念建构为本教学的理论8
2.2.1.1 观念建构为本教学理论中的核心概念8
2.2.1.2观念建构为本教学的模型9
2.2.2观念建构为本教学的实践研究11
2.2.3国内有关观念教育的其他研究11
2.2.4对我国观念为本教学的评述12
第3章 研究的目的及任务14
3.1研究目标14
3.2研究内容14
第4章 理论构想16
4.1概念界定16
4.2观念建构为本的教学设计模型16
4.2.1以观念为本的教学分析17
4.2.1.1以观念为核心的内容分析17
4.2.1.2以观念为核心的学生特征分析18
4.2.1.3确定以观念建构为核心的教学目标19
4.2.2以观念建构为本的教学策略设计19
4.2.2.1以观念建构为目的的情境设计19
4.2.2.2以观念建构为目的的问题设计20
4.2.2.3以观念建构为目的的小组活动设计20
4.2.2.4以观念建构为目的的反思策略21
4.3观念建构为本的教学设计与常规教学设计的区别22
第5章 具体案例设计与实施23
5.1案例选择情况23
5.2《电离平衡》的教学设计与实施23
5.2.1实施意图23
5.2.2教学分析23
5.2.2.1内容分析23
5.2.2.2学生特征分析28
5.2.2.3确定以观念建构为核心的教学目标30
5.2.3教学设计31
5.2.3.1“水的电离和溶液的酸碱性”的教学设计(第1课时)31
5.2.3.2“弱电解质的电离”的教学设计(第1课时)33
5.2.3.3“盐类水解”的教学设计(第1课时)34
5.2.4教学实施过程及分析35
5.3《苯酚》的教学设计与实施40
5.3.1实施意图40
5.3.2教学分析40
5.3.2.1内容分析40
5.3.2.2学生特征分析43
5.3.2.3确定以观念建构为核心的教学目标44
5.3.3教学设计44
5.3.4教学实施过程及分析46
第6章 观念建构为本教学的实验研究52
6.1研究假设52
6.2研究方法52
6.2.1研究对象52
6.2.2自变量52
6.2.3因变量52
6.2.4控制变量52
6.2.5前后测试材料52
6.3研究案例153
6.3.1研究过程53
6.3.2研究结果53
6.3.2.1实验前测试结果统计及分析53
6.3.2.2实验后测试结果统计及分析54
6.4研究案例258
6.4.1研究过程58
6.4.2研究结果59
6.4.2.1实验前测试结果统计及分析59
6.4.2.2实验后测试结果统计及分析59
第7章 研究结论与展望61
参考文献63
附 录65
致 谢77

表目录
表1:观念建构为本教学设计与常规教学设计的区别22
表2:电离平衡教学前学生测查问卷结果统计28
表3:不同温度下水的离子积常数 32
表4:25℃时,水和不同溶液的pH 32
表5:有关电离平衡具体性知识测试的统计结果 53
表6:有关微粒观测试的统计结果 54
表7:有关平衡观测试的统计结果 54
表8:“电离平衡”教学后测试题各题得分原则56
表9:2007.2期末考试成绩统计 59
表10:2007.4期中考试成绩统计 59



图目录
图1:观念性知识、具体性知识与过程方法性知识、概念原理性知识、事实性知识之间的关系 9
图2:观念建构为本教学的模型 10
图3:以观念为核心的内容分析10
图4:观念建构为本教学设计模型17
图5:“电离平衡”的知识层级关系 25
图6:水的电离和溶液的pH”的知识层级关系分析 26
图7:“盐类的水解”的知识层级关系 27
图8:电离平衡单元教学的设计顺序 28
图9:用微粒的观点分析物质在水溶液中行为的一般程序 30
图10:“水的电离和溶液的酸碱性”的教学设计 31
图11:“弱电解质的电离”的教学设计 33
图12:“盐类水解”的教学设计 34
图13:泡沫灭火器示意图 34
图14:盐类水解的学习过程 39
图15:苯、甲苯的知识层级关系 40
图16:乙醇的知识层级关系 41
图17:“苯酚”知识层级关系 42
图18:单元教学设计方案 43
图19:“苯酚”的教学设计 45
图20:1998年全国高考25题 50
图21:2006.11期中化学成绩统计 55
图22:电离部分试题正确率统计 55
图23:电离平衡自编试卷均分统计 57
图24 :有机物自编试题均分统计 60
参考文献:
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作者点评:
中学化学教学能够使学生终身受益的,是影响他们世界观、人生观和价值观的化学思想观念,是影响他们思维方式和问题解决能力的具有化学特点的认识论和方法论。学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本的化学观念应当是中学化学教学的第一目标。然而在我们常规的教学中,教师往往关注的是具体的、事实性的元素化合物知识、实验技能,概念、原理的定义、内容,而忽视了这些具体知识背后含有的丰富世界观、人生观和价值观的化学思想观念和影响他们思维方式和问题解决能力的具有化学特点的认识论和方法论。结果学生认为化学学习就是记忆大量的元素化学物知识、化学操作知识和概念原理知识,每一个高中毕业生都学习了4年的化学知识,做了大量的化学习题,可一旦他们离开中学没有几年化学知识就几乎全部忘掉了,即使记得,在生活、工作中遇到和化学相关的问题也不会从化学的角度进行思维。
本研究通过对相关文献的查阅和分析,提出为了帮助学生建构基本的化学观念,可以进行观念建构为本的教学。为此提出了观念建构为本的教学设计模式,对该教学设计模型进行了详细阐述,并提供了两个教学单元、6节的教学设计案例。在此基础上,为了论证观念建构为本的教学对学生发展的影响,以现行人教版高中化学中学教材中的“电离平衡”和“有机物性质”为教学内容,以实验的方法进行了实证研究。最后本研究得出的结论是:①通过观念建构为本的教学可以帮助学生建构并发展基本化学观念;②观念建构为本的教学不会影响学生掌握具体化学知识;③观念建构为本的教学比常规教学更能提高学生的综合思维能力和问题解决能力。
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