化学教学诊断的理论与方法

化学教学诊断的理论与方法王后雄华中师范大学化学教育研究所所长·教授·博士生导师第一讲理论篇：化学教学诊断的理论探讨一、教学诊断研究的主要内容化学教学诊断的基本方法化学学习困难因素分析影响化学教学质量和效率的因素消除化学学习障碍的教学策略化学解题失误分类诊断方法成为卓越化学教师的十大法则二、化学教学诊断学概述1、定义运用一定的方法（观察、访谈、测验等）判断化学教学质量的现状及教学效率低下与学生学习困难潜在原因及其解救方法的一门学科。2、作用提供教与学的诊断信息确定学生学习困难潜在原因设计排除学习障碍的方法改进教学方法和教学策略促进学生成功、高效地学习基本理论教育心理学心理测量与评价认知教学心理学多元智能理论学与教心理学“差生”心理及教育三、化学教学诊断的基本理论四、化学教学诊断的基本方法1、观察诊断法诊断人员主要记录：教学内容、教学方法、课堂管理、教师投入、学生情绪、课堂气氛、提问次数及质量、师生互动时间、教学效果等。Thisisadummytext.Pleaseignorethefollowingcontentasitisdummytext.Thisisdefinitelysomedummytext.Thetexthereismeaninglessasitisusedtofillthisslide.Replacethisdummytextwithourowntext.2、录像诊断法录像诊断包括准备工作、课堂教学过程记实、教师访谈纪实和录像分析四个基本步骤。教师访谈记实参考提纲：①教学目的和教学设计是否合适？②教学中是否根据学生的反应及时调整教学策略？③你是怎样按照教学规律突出重难点的？④学生的起点知识与起点能力状况如何？⑤这节课的成功之处与不足之处各是哪些？（自我诊断）录像分析：化学课堂教学的时间分配和活动频次定量诊断记录表——对师生课堂活动时间进行分析、对教学目标与时间分配进行分析、对课堂教学中的反馈情况进行分析等。对教师和学生的调查一般采用问卷调查的方法。即在问卷表中列出问题的清单，分别由教师本人和学生根据他们对课堂教学过程、效果、期待的主观印象来回答，从调查中获得教学效率高低的诊断信息。化学课堂教学自我诊断表（供教师用）化学课堂教学诊断调查表（供学生用）化学学习效果抽样检验（定量分析）3、调查诊断法（1）你是否因为有不恰当的批评（处罚）而使学生受到心理伤害（感情创伤）？（2）你是在帮助少数学生还是绝大多数学生获得学业上的成功？（3）你是否把每一次课堂教学设计及实施当成一个激情式创作？（4）你在课堂上只是让学生“吸收知识”还是刺激学生“构建知识”？（5）你是否在课堂上帮助那些学习有困难的学生来理解各种知识？（6）你是否每学期有2-3次特别行动了解学生对自己及其化学课程教学的期望？化学课堂教学自我诊断表（供教师用）（7）你是否做到每次训练后有批改、分析、评讲及针对性二次强化（反馈落实）？（8）你所选择的教学方法是否总能让绝大多数学生理解重点和难点？（9）你是否考虑在教学中通过成功的问题引起学生的注意并且保持下去？（10）你是否经常根据教学反馈结果，不断地修正、调节、改进自己的教学？（11）你的学生在校内考试中是经常获得低分还是经常获得高分的成绩？（12）你是否在平时的测验中提供尽可能多的机会让学生取得好成绩？化学课堂教学自我诊断表（供教师用）（1）老师的教学方法和教学情景与你已有经验相互关联吗？（2）老师所讲解的内容你都能听懂、完全理解知识来龙去脉吗？（3）老师所讲的内容去能够顺利解决一些实际问题（试题）吗？（4）老师在课堂上讲课教学的语言通俗易懂并富有激情吗？（5）老师能经常发现和欣赏每一位学生的个人才能和价值吗？（6）老师在课堂上能经常关注和鼓励某些成绩不良的学生吗？化学课堂教学自我诊断表（供学生用）（7）对课堂上弄不清楚的问题，你敢于向自己的老师请教吗？（8）对于学生存在的学习问题，老师能耐心细致地进行个别辅导吗？（9）老师在不同场合能对学生做一些学习方法指导吗？（10）老师总能提供足够的机会让学生体验到学习的成功吗？（11）老师从来没有让你的学习自信心或心灵受过伤害吗？（12）老师在课外询问过你的学习及生活中的困难或痛苦吗？化学课堂教学自我诊断表（供学生用）问卷设计的目的不是为了让学生对教师的教学质量进行评判，而是向教师提供信息以了解学生对教育及教学的体验。有效的教学要从学生的视角不断认识教与学，并从这种不断的观察、质询、诊断中随时改变教学方法。4、诊断性测验是教学过程中做诊断评价的工具，是专为诊断学生在学科学习困难的确切所在而编制的一种测验。其目的是了解分析评价学生知识和技能掌握情况，确定学习困难的潜在原因，以把握教学起点和难点，实施适应学生要求的高效的教学方法。关键：将化学知识和技能细分其内容，确定每一项目的控制标准来诊断。五、化学解题失误诊断方法代表人物内容华莱士（Wallace）准备→孕育→明朗→验证（四阶段）奥苏贝尔（Ausubel）和鲁宾逊（Robinson）呈现问题情景命题→明确问题的目标与已知条件→填补空隙过程→解决后的检验布朗斯福特（Bransford）和斯特恩（Stein）问题识别→问题表征→策略选择→策略应用→结果评价卢家楣等表征问题→设计方案→执行方案→评价结果共性：发现并明确问题、表征问题、选择与实施策略、反思和评价。1、化学问题解决的基本环节某种晶体的晶胞为立方体，结构如右图所示：通过观察和计算，该晶体的化学式为。【案例分析】解答此类问题，场独立型的学生会迅速从记忆库中提取丰富的原型，并与之匹配。原型可以是《物质结构与性质》教科书——人教版第66页、山东科技版第85页、江苏教育版第32页都提供了晶胞切割计算方法，也可以是教学和训练中“用均摊法确定晶体的化学式”的问题解决法。计算方法为：K+:1（晶胞内）Mg2+:8×1/8(晶胞顶角)＝1F-:12×1/4（晶胞棱上）＝3，故化学式为KMgF3。用化合价检验化学式，答案合理。案例化学问题表征的方式：符号表征：……确定可燃冰的化学式。[表征：设化学式CH4·xH2O，求x=？]图文表征：向10mL含NaOH和NaA1O2溶液中滴入0.1mol/L稀盐酸……，求溶质的物质的量的浓度。[表征：]数学表征：溶液中电荷守恒式。[略]言语表征：工业上为什么用2NaNO2+6Na=Na2O+N2来制取Na2O？[表征：为什么不用钠直接与空气反应制取Na2O？]2、化学问题表征及其方式问题表征：是学生使问题的任务领域转化为问题空间的过程。它是问题解决的一个中心环节，它说明问题在头脑里如何呈现、如何表现出来的。明白问题起始状况与目标状况、问题已知与求解才可能确定如何解决问题。3、选择并实施策略试误法：通过尝试——错误——再尝试的过程来完成。（框图推断题）记忆策略法：学生把以前曾正确解决此类问题的步骤，按照所记忆步骤解决当前问题。（十字交叉法、过量问题计算）逆向分析法：从问题的目标状态往回走直到起始状态。（有机合成题）类比法：“结构决定性质”进行类比推理。（K2O2、MgC2与H2O反应）算法：解决问题的一套规律，它精确地指明解决问题的步骤。（用均滩法求晶胞的化学式）启发法：凭经验来解决问题的一种方法。策略有：手段——目的分析法、简化计划法等。（ClO2的杀菌效果是Cl2的多少倍？）。算法策略——得失电子守恒确定有关物质的价态（或化学式）例题：已知某强氧化剂XO(OH)2+被亚硫酸钠还原到较低价态。如果还原含2.4×10-3molXO(OH)2+的溶液至较低价态，需用30mL0.2mol/L的Na2SO3溶液，那么X元素的最终价态为（）A、+2B、+1C、0D、-1[案例分析]由给出的条件，就要想办法求出X元素的最终价态，这是动作。于是，学生先要把贮存在大脑长时记忆中的有关算法提取出来，按一定的逻辑思维顺序思考：（1）设未知数（X最终价态）；（2）根据化合价规则确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化合价；（3）根据化学反应中物质的元素化合价升降总数等于失得电子总数的原理，确定得失电子数；（4）根据氧化还原反应中得失电子总量相等列出关系式；（5）解方程确定未知数。案例解题失误诊断=试卷诊断式评讲方法4、正确解题的四要素题示信息（问题表征）+++基础知识（知识准备）科学思维（方法策略）心态环境（反思评价）正确解题=审题性失误（约5%）知识性失误（约30%）策略性失误（约55%）心理性失误（约10%）将下列物质分别溶于水后，再滴入石蕊试液，推测其产生的现象，并说明原因。（1）NH4Cl(氯铵)，现象，原因。（2）NH4HSO4，现象，原因。（3）NH2Cl(氯氨)，现象，原因。［案例分析］问题给定的3种物质有“相似”之处，但3种溶液表现出的性质有异，且产生的原因也不相同。（1）显酸性，是由于NH4+水解所致，NH4++H2ONH3·H2O+H+；（2）显酸性，则是由于HSO4-电离所致：HSO4-H++SO42-；（3）显碱性，则是由于NH2Cl水解：NH2Cl+H2ONH3·H2O+HClO，NH3·H2O电离程度比HClO大，此处还要注意HClO的强氧化性。因此，解答本题学生很容易发生思维定势导致认知困难。案例六、化学学习困难的问题及研究化学学习困难是指感官和智力正常的学生化学学习成效低下，学习结果远未达到教学目标要求，不能适应化学学习要求的状态。化学学习困难具有普遍性和特殊性。我们把化学学习困难可分为群体性学习困难和个体性学习困难。在非重点中学可能达到40%甚至更高比例，在一般重点中学也达到10%到15%比例。化学学习困难具有学科倾向性。与化学学科因素、化学思维特点、化学教学独特性有关。化学学习困难具有明显的阶段性。有的特定章节的学习困难，有的特定时期学习困难，也有整个化学学科的学习困难。化学学习困难具有可逆性。即通过教师的指导和学生的努力，学习困难的状态可以改变。1、化学学习困难的含义学科因素教育教学原因心理—生理学原因经济及社会原因2、化学学习困难因素分析家庭贫困、教养失准、环境恶劣、教学资源匮乏，师资水平低下等。解决学习困难问题，不仅要消除直接原因，还要消除间接影响。解决学习困难问题的基本方法是教学的差异化和辅导的个别化。虽然学生化学学习失败有其直接原因，但还有其诸多因素交织在一起起作用的。要分析学习困难的众多因素，就得注意因素的“层级性”，以提高诊断的效度。3、化学学习困难因素关联图学习困难·教学内容设计的偏失·起点知识与能力的欠缺·不适当的教学方法·学习活动的失败·学法指导的欠缺·学习方法与学习习惯的欠缺·对困难学生缺乏补救措·自我效能感和成就感低下教师方面学生方面一次性因素（直接相关因素）六、化学学习困难的问题及研究··班级合作互助氛围的缺失·学生性格上的问题·学习策略应用的欠缺·认知结构的缺陷·教学中的元认知技能的忽视·元认知水平低下·不恰当的竞争及考试异化·学习兴趣、动机的丧失二次性因素（间接相关因素）·对学校班级生活指导的不力·对学校班级的不适应·存在损害学生自尊的行为·对教师的排斥态度·家庭教育方式沟通的不畅·亲子关系的失败·学校人际关系教育活动的缺失·交友关系上的失败三次性因素（间接相关因素）A．教师要素A1专业情意：理想、情操、性向、自我A2教学态度：关爱、责任、耐心、落实A3职业知识：专业、教育、教学、广博A4教学技能：设计、语言、问题、指导A5其他项目：待遇、身体、环境、支持——核心三要素：热爱、责任、行动七、影响化学教学质量和效率的因素B学生要素B1学习态度：动机、情绪、兴趣、钻研B2起点能力：知识、技能、智力、思维B3学习策略：记忆、表征、规划、习惯B4其他项目：时间、身体、环境、支持C课堂环境C1课堂气氛：愉悦、亲切、互动、享受C2师生投入：感染、活力、激情、责任C3师生关系：支持、挚爱、友好、信赖C4学生关系：互助、合作、交流、融洽第二讲应用篇：化学学习困难的因素案例分析一、化学学科知识形成的难度中学化学知识具有“深”、“杂”、“混”、“变”、“特”、“冲”