化学教学的优化设计

化学教学的优化设计学校的教学是一种教师有预定目标地帮助学生学习的活动。教学设计则是运用系统方法来分析教学问题、设计教学问题的解决方案、检验方案有效性并做出相应修改的过程。教学的一般过程：1教学目标2起点行为3教学活动4教学评价一、化学教学设计应遵循的教学原则价值性原则平等性原则分层递进原则个性化原则全面参与原则综合优化原则教学分析阶段(学习需要分析)二、教学设计的一般过程学习者分析教师条件分析媒体条件分析鉴别教学条件确定教学目标阐明教学目标教学策略的选择与设计阶段选择教学媒体选择教学方法激发学习动机确定教学方案设计教学活动结果评价阶段已知的教学模式新的教学模式模式库经抽象概括形成性评价总结性评价修改教学方案确定教学步骤学习结果分析（一）教学分析阶段学习需要分析的一般步骤1.确定期望的状态2.确定现状3.分析产生差距的原因1．分析学习结果学习结果智慧技能认知策略言语信息动作技能态度高级规则规则抽象概念具体概念辨别智慧技能的不同复杂性水平能找出事物的特征如气体、液体、固体定义性概念（如氧化剂、酸、溶解度）（离子方程式的书写、氧化还原配平）如利用平衡原理和气体定律等规则求气体反应中的压强、平均分子质量。复述策略精加工策略(分段、概括段意、做笔记或脚注、自我提问)组织策略(将要学习的材料形成有组织的结构,如将材料分类、按照一定的线索重组)元认知策略(对自己的学习进行计划和评价)情感策略(学习者用以集中和维持注意、控制焦虑、有效使用时间的策略)名称或符号孤立或单个事实有组织信息言语信息动作技能这是一种身体运用能力,表现在身体运用的速度、精确度、力量和连续性上。2．学习者分析学习者的认知成熟度学习者的性别学习者的动机水平学习者的归因类型学习者的焦虑水平学习者的学习风格学习者文化宗教背景信息加工方式：习惯于归纳推理还是演绎推理；是喜欢动态视觉刺激(如电影)，还是静态视觉刺激(如图片)，还是喜欢语言文字刺激还是喜欢听觉刺激，还是喜欢动手学习；是沉思型还是冲动型；是场依赖型还是场独立型。感情的需求：需要经常受到鼓励和安慰；能自动激发动机；能坚持不懈。社会性需求：喜欢与同龄学生一起学习；喜欢向同龄同学学习；需要经常得到同龄同学的赞同。环境和情绪的需求：喜欢安静或背景声或音乐；喜欢弱光和低反差；喜欢一定的室温；喜欢学习时四处走动；喜欢在某固定时间学习；喜欢某种座椅。3.教师条件分析教师条件分析的主要目的是鉴别出教师的教学能力水平和教学观念。教学设计者所设计的教学方案不能超出教师的能力范围之外，也不能违背教师的教学观念。否则将在教学实施过程中遇到障碍。4．媒体条件分析媒体条件分析的任务是了解都有哪些教学媒体可以使用以及每种教学媒体的教学特性是什么。５．确定教学目标(1)分析大纲要求的总目标教学目标是根据教学大纲和学生的起点能力确定的。是预期的学习结果，对于教学活动具有定向功能。我国通常把教学目标划分为三个领域的学习结果：知识、技能、情感。(2)分析达到总目标必需的使能目标从起点能力到终点能力之间,学生还有许多知识技能尚未掌握,而这些知识技能又是达到终点目标的前提条件。从起点能力到终点能力之间的这些知识技能叫做使能目标。例如“摩尔概念”的教学起点能力1.知道米秒千克等单位2.知道不同的单位对应于不同的物理量3.知道物质是由分子原子离子等基本微粒构成的4.知道物质之间的反应是按照一定的微粒数目比进行的使能目标1.知道物理量是用来描述物质某一方面属性的2.知道要描述物质所含微粒数目的多少,需要定义新的物理量3.知道为新的物理量建立单位时要做到统一、方便终点目标1.知道“物质的量”是描述物质所含微粒数目多少的物理量,其单位是摩尔2.知道摩尔这一单位的统一标准是阿伏加德罗常数个微粒,记住这个常数的实际意义3.知道分别用千克和摩尔为单位描述某种物质的多少时,其数值有必然联系(3)教学目标的陈述学生的学习結果是内在的心理变化,即内在的能力或情感的变化。通常用“了解”“理解”“掌握”等表示内部变化的词来描述学习结果,但是这样描述的变化我们无法观察和测量,必须用表示外在行为变化的动词(如知道记住复述解释比较)来反映学生内在的心理变化，提供足以证明预期的内在变化已经发生的行为依据。要做到描述内在心理过程和外在行为变化相结合。什么是真正的理解？观点之一：①能用自己的语言复述；②举出例子；③在不同的外表与情况下识别；④把握其与其他事物或观点间的联系；⑤以各种不同方式加以利用；⑥预见部分后果（推论）；⑦说出其对立面。观点之二：什么不是理解？①知道不是理解；②记忆不是理解；③照本解释不是理解；④照本运用不是理解。什么是理解？①能够解释。包括4个方面：口头或书面的解释；找到例证或范例；能促进类比（合理的类比）；为事物的正当性进行合理的辩护。②能归纳、概括事物的特征，综合得出结论。③表达清楚一个内容具体、丰富的知识网及其内外联系。④把一个概念、规则、结论、原理的主题思想能运用到新场景，并产生新思想。⑤通过运用使原有知识网得到修改、扩展。陈述举例：下列内在的学习目标可以用一系列表示外在行为变化的动词来描述1．“理解物质的量浓度的概念”1.1能正确叙述物质的量浓度的定义1.2能记住物质的量浓度的数学表达式,并能解释表达式中各物理量的含义1.3知道引进物质的量浓度的意义,能说出用物质的量浓度表示溶液的组成时较之用质量分数表示的优越性。1.4能根据定义式计算溶液的物质的量浓度教学目标的陈述必须符合下列要求:•教学目标陈述的是学生学习的结果,而不应陈述教师需要或即将实施的教学行为。•教学目标的陈述应力求明确、具体，可以观察和测量。尽量避免用含糊的和不切实际的语言陈述教学目标。•教学目标的陈述应反映学习结果的类型和层次性。经过充分的教学分析并确定了教学的详细分层目标以后,就要精心选择教学策略,设计有效的教学活动,制定优化的教学方案教学策略是指为达到特定的教学目标而采用的各种教学活动的实施程序、实施形式、实施方法及相应的媒体等各种因素的总体考虑。不同的教师在不同的教学环境下所设计的教学活动不同，从而可形成不同的教学模式。(二)教学策略的选择与设计阶段1.广义知识教学的一般步骤学习过程教学步骤教学步骤注意与预期激活原有知识选择性知觉新知识编入原有知识网络认知结构重建与改组经变式练习知识转化为能力根据线索提取知识一旦条件满足技能自动激活1.引起注意与告知教学目标2.提示学生回忆原有知识3.呈现经过组织的信息4.阐明新旧知识的关系,促进新知识的理解5.指导学生复习与记忆的策略6.提供提取知识的线索5.设计变式练习提供反馈矫正6.提供技能运用情境,促进迁移2.选择教学方法从教学论的观点考虑，通常采用的具体教学方法有讲授法、谈话法、讨论法、演示法、实验法、练习法、读书指导法等。教师必须根据知识的类型、学生的水平和学校的物质条件等综合考虑，选定合适的教学方法。同一知识内容的不同教学步骤中可能采用不同的教学方法，这就需要对教学方法进行优化组合，综合运用各种教学方法去完成教学目标。如果从科学方法论的角度考察，在化学教学中经常采用的科学方法有观察、实验、分析、综合、比较、分类、抽象、概括、归纳、演绎、类比、假说、验证、模型化等。这些科学方法作为更低一层次的教学方法，与讲授、谈话等教学方法相结合，既有利于唤起学生的科学探索精神，培养学生的科学能力，又有利于学生对化学知识的深刻理解和掌握。因此，科学方法与教学方法的融合，应是化学教学方法改革的突破口之一。陈述性知识的教学策略：与物质的性质密切相关的、反映物质的存在、用途、制法、检验和反应等多方面的知识属于陈述性知识。这类知识教学应做到：*强化直观教学手段*贯穿化学理论知识的指导作用*解释知识的内在联系*注重知识的及时应用程序性知识的教学策略：与化学理论密切相关的概念、原理、定律等内容，属于程序性知识。这类知识教学应重视：*借助感性材料使学生对抽象知识的认识具体化。*通过教师准确的表述，使学生对知识内涵的认识清晰化。*通过迁移练习，培养学生积极思维的习惯。技能性知识的教学策略：操作的方法、步骤或程序属于技能性知识。对这类知识的教学应做到：•重视基本操作的规范训练•增加学生独立操作的机会•结合例题，帮助学生理解化学计算的要求及相关步骤。•指导学生正确的表达化学问题。情感性素材的教学策略：情感性素材是指对学生的意志品格和行为规范产生影响的一类教学内容。这类内容的教学常采用以下策略，以达到晓之以理、动之以情，情理交融、激情奋志的效果。创设情境、感染熏陶；介绍信息、渗透灌输；创设情境、感染熏陶；依托事实、点拨生发；榜样示范、实践带动。3.激发学习动机学习动机是学习活动的内在推动力。在教学过程中有效地激发学生的学习动机是教学的核心任务。学生课堂上的学习动机集中表现为成就动机(追求成就、希望获得成功的动机),是由认知内驱力、自我提高内驱力和附属内驱力三者构成的。认知内驱力是在学习过程中由于多次获得成功，体验到满足需要的乐趣而逐渐形成的一种较稳固的学习动机。是一种内部动机。认知内驱力对学习起推动作用，同时成功的学习又能增强认知内驱力。自我提高内驱力是指因自己的胜任能力而赢得相应地位的需要。这种需要把成就看作赢得地位与自尊心的根源。一个学生想获得家长、教师的赞许和认可，因而有一种希望把工作做好的需要，这种需要就属于附属内驱力。具有高度附属感的学生一旦得到师长的肯定或表扬，就会进一步努力学习，反之就会丧失信心。激发学习动机常采用的策略创设问题情境使学习材料与社会、生活相联系采用多样化的教学媒体和教学手段发挥学习结果的反馈激励作用进行正确的评价和适当的表扬与批评适当地开展竞赛活动4.选择教学媒体媒体是传递信息的工具。其选择和运用必须服从教学的整体安排，不能认为只要使用现代化的媒体就能获得好的教学效果，要从有利于促进学生的认知与发展、有利于提高课堂教学的效率等方面去考虑是否使用媒体？使用什么样的媒体？使用媒体的时机？（三）教学设计结果评价阶段形成性评价是在某项教学活动过程中为使教学活动的效果更好而进行的评价。它能及时反馈阶段教学的结果和学生学习的进展情况、存在的问题等等，以便及时改进教学。总结性评价是教学活动告一段落时为把握活动的最终结果而进行的评价。它注重教学的结果，目的是对被评价者所取得的较大成果做出鉴定、区分等级和对整个教学方案的有效性做出评定。三、化学教学系统的整体优化策略优化外部知识结构、教材结构及教学内容结构；选择合适的教学单元；设计科学的建构活动环节；实施科学的评测方式。