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1、杭州市教育科学规划年度研究课题 2003年3月编号：2003-106分层教学方法和培养整体思维的有机结合化学教学研究报告【报告摘要】 社会的高速发展，呼唤高素质学生的培养。本课题就分层教学方法和培养学生整体思维的有机结合为切入点，阐述了立题依据、课题的理论意义以及课题组成员在以下几个方面做的具体工作：认知序、知识序和教学序的辨证统一；重视非智力因素，提升化学学习的潜能；以实验教学为突破口，再现学习的过程和系统；积极利用多媒体现代教学手段，让分层有效、整合成功；新教材中分层教学和思维整合的有效体现等。伴随以上教学研究过程，课题组成员在全方位提高高中学生化学学习学力化学意识、化学思维、化学方法方面
2、，取得了一定的成效。【关键词】 分层教学 整体思维 有机结合 过程 系统一、课题研究的立题依据1、阻碍教学质量提高的原因随着社会的高速发展，社会、家长对学生的素质要求越来越高，必然对老师的教学质量提出越来越高的要求。虽然老师越做越累，但收效甚微。究其原因：施教者没有一个放眼整个中学化学教学过程的教学目标体系，导致学生接受训练不够全面，体验科学过程、掌握科学方法、尝试解决问题不够充分，知识整合没有到位，更不要说形成可持续发展。2、提高教学质量，培养有智慧的学生教育的目的是在于形成智慧，而不是单纯的储备知识，是在于造就智力的探索者，而不仅仅是博学者，而培养智力的核心是培养学习者的思维能力。思维能力
3、的发展固然离不开知识，但知识的增长并不必然促进思维能力的发展，思维能力的提高必须通过科学的思维方法教育和训练来实现。而化学思维方法教育和训练就要重视再现化学学习的过程和形成、重视再现化学学习的系统和结构。3、分层教学和思维整合的哲学关系分层教学和思维整合的关系即为局部和整体的关系。整体是局部组成的，没有局部就没有整体，强化对局部特征的研究，目的在于强化对整体的了解和把握，因此整体方法离不开对局部的深入剖析要采用分层教学。但由局部的处理能过渡到整体问题的解决，是创造性思维的最重要内容所以又要注意不断推进整体思维。这样思维过程才能随时有反思伴随，让反思对思维过程及思维结果进行科学审慎的批判性的回顾
4、、分析和检查，从而让思维优化，以至于创新。4、分层教学和思维整合的有机结合的立题背景本课题的研究受启发于“循序渐进、因材施教”的教学原则。早在40年代教育家就提出了“循序渐进、因材施教”的教学原则；到了80-90年代，又提出了教学应以“学生的最近发展区”为抓手、即“跳一跳要能摘到桃子”教学设计思想；发展到90年代更有较多的教学工作者从认知风格、从建构主义理论大谈分层教学。然而，分不是目的，而是手段，是为了更好地整合。于是在90年代后期系统教学设计理论开始盛行，它旨在通过精心创设的教学系统为学习者提供最有利的学习条件、为学习者提供最恰当的思维想象空间。“系统”既有着眼整体、统揽全局的意思，又有有
5、条不紊、合理有序的含义，强调的是教学应环环相扣、层层落实。并且化学这门学科内部也有其严密的知识结构系统，怎样让学生的认知序、教材的深广度-知识序以及教学程序有机地结合，一直是中学化学老师在研究的问题。最近几年“研究性学习”又悄然走进课堂，教育工作者更加重视学生的自主创新学习，自主创新学习的核心是培养学生的整体思维，怎样让学生能自主得起来，创新得象样，让教学能可持续发展，教师的分层教学和教学中各个环节的整体把握就必然成了眼下最应研究的问题。二、课题研究的理论意义1、学生是变化的，教学就应是优化的素质教育着眼于学生的发展，其宗旨是促进每个学生的发展，让每个学生都全面地发展，具有全体性和全面性。而中
6、学生从初中到高中的各个年级无论是从思维能力、心理的自我控制能力及其动手能力等的发展都是分阶段的。所以对应于学生的素质教育也永远应该是不断发展 、不断变化 、不断递进 、不断创新的“变化”是教学中不变的真理。只有变化，才能优化教育教学过程，使之成为生动活泼、充满活力。2、让学生走自主创新的道路本课题研究的是如何在高中化学教学的各个方面进行变化、改革，实施分层教学，把握整体，全面提高课堂教学质量。课题重点是如何在教学中恰到好处地“分层”，毫无痕迹地分层，让学生能自然接受。课题难点是在分层教学中如何提高学生的整体思维能力，逐步发展和运用假设的、形式的、反省的抽象逻辑思维，使学生跳出思维的旧框框，形成
7、新的假设、理解或结论，让学生走上自主创新性的学习之路，让学生在高中阶段创新性思维迅速地发展。分层不是目的，分层只是一种手段和方法，是为了更好地整合，使学生对化学这门学科有整体的认识，有整体的思维，不再会认为化学学科是要死记硬背、不讲道理的学科。使他们喜欢化学，对化学充满探索的欲望。学生整体水平都提高了，中学化学教学的目标也就达成了。3、处理好教学的近效和远利的关系在国内外的教学中对于分层教学和整体教学的有机结合的具体研究极少。分层教学是方法、是手段，而把学生的思维不断整体推进才是教学的目的。现代学习理论告诉我们，有效的学习都必须是自觉的、过程性和体验性的。老师帮忙总结知识 、方法，往往剥夺了孩
8、子学习的自主性、责任感，剥夺了孩子自己发现并纠正错误而引发的丰富情感体验，实际上是严重剥夺了孩子独立、主动学习的机会和权利。培养学生的整体思维并让他们可持续发展，并不排斥眼前利益，如“一个小小的知识点的剖析”、“一次单元测验”、“一个专题复习练习”、“一次市统测”、甚至于“一次作业”，只有用分层教学的手段给学生展示习得知识的过程和方法，学生才具备了构建知识大厦的“砖墙”，学生对化学学科就有了丰富的感性积累。当一个人掌握了大量的知识之后，如果不整理，则不利于记忆贮存，相近的知识概念还很容易混淆，不利于形成一定的知识结构。这时，老师就要进行整理、归纳方法的指导，其指导的具体方法有：相关归纳、推导归
9、纳、概括归纳。要让学生很有效地不断概括、总结。只有通过学生自己对知识整体性、综合性的总结，才能达到学习的更高层次，使知识在头脑中清晰化、网络化、形成知识体系，提高自学能力。也只有在每一个阶段都注意树立培养学生的整体思维意识，才能不断地让学生对已有的知识拉网建构。这样学生就既不会吃眼前亏，又前途一片光明。分层教学方法只是帮助学生的感性积累更可靠、更牢固是显性的，而培养学生的整体思维是让学生得到的一些感性知识得以重组、升华是隐性的。处理好教学的近效与远利的辨证关系，是一门学问。它要求的是二者有机结合：既取近效，更谋远利。 三、课题的研究方法及内容 中学化学教学的关键是如何提高课堂教学质量。 1、认
10、知序、知识序和教学序的辨证统一课题对如何进行教材处理、如何安排好教学的深广度进行研究；为此课题组做了大量的案例分析。首先是对如何进行教材处理、如何安排好教学的深广度进行研究。分层次教学要从四个方面入手：教材的呈现顺序要与学生的认知发展相适应、同一教材内容的深度要与学生的认知发展相适应、知识点间的微观衔接要与学生的认知发展相适应、因材施教，分层落实，面向全体学生的认知发展；培养学生的整体思维能力，在教学中要从五个方面去努力：化学理论和元素化合物知识要紧密配合、要将化学反应的实质始终贯穿于整个中学化学教学过程中、构建知识网络，夯实基础，是整体思维的前提、以知识衔接为切入点，加强学科内及各学科的整体
11、衔接、多进行综合设计性实验，紧扣思维的本质（详见附件中的有关文章）。就拿卤素这个知识点在高中各个阶段的教学来说。高一就简单的氧化还原知识将各个零碎的知识进行串联讲解，以后深入学了“物质的量”就要上升到卤素中一些简单的定量问题的剖析，到复习课，在Cl2 + H2O H= + Cl- + HClO的平衡的这个知识点作为平台，既复习卤素的有关知识，同时又再一次地应用了化学平衡这个化学理论，让知识融会贯通。氯气的净化和收集、氯水和碳酸钠的反应、正价氯和负价氯在强酸性环境中归中生成氯气、“洁厕灵和漂白粉不能共用”、“厨房中含碘盐的检验”等等有关难题都会迎韧而解的（见附录的PPT教案）。在实际教学中这样的
12、例子数不胜数（又见附录中“循环计算”案例分析）。2、重视非智力因素，提升化学学习的潜能课题组又研究了如何应对不同的学生，做好非智力因素的微观调控及整体把握。根据“人本主义”的教育理念，要关注到每一个学生，关注他们在教学中的“参与程度”、“让每个学生都能发展”。我们的口号是：高一让化学学科更美丽、高二让化学思维更科学、高三让化学知识更有用。从兴趣、情感、性格三方面展开了有意义的讨论。根据学习心理学的研究，知识的学习是艰苦的心智活动，需要一个人饱满的热情、充沛的体力、专一的注意、激活的思维、宁静的心灵，需要调动人的生理和心理、体力和智力的一切积极因素，全身心地投入才能取得相应的成效。我们课题组认为
13、，要高举“以学生为本”的大旗，教师在不盲目迁就学生的基础上尽可能最大程度地关爱学生，要用尽可能多的时间和学生沟通。只有多沟通才能建立良好的学习情感，有了良好的学习情感，就会有更多的学生走出失败的学习困境，充满信心、充满激情、充满理想地走进化学世界里，学生在这样和谐的氛围中快乐地读书，化学还怕学不好吗？还愁没有创新的灵感吗？快乐和创新正是情感教学所最求的。为了建立这种和谐的学习氛围，老师要：以各种方式创设学习环境提倡课堂教学语言艺术，把课堂作为学生美的享受，构建一个和谐的课堂；激发学习情绪以旧知识为扶手，创设问题情境，唤起学生的求知欲，让学生自然攀升知识的更高层次，增强学生的学习信心；尽量隐性突
14、破重难点、多创设成功，培养快乐学习的课堂气氛；把握时机层层递进，积累学生的学习情感和提升学生的意志品质，尽可能最大程度地发挥学生的自主学习的潜能。3、以实验教学为突破口，再现化学学习的过程和系统化学是一门以实验为基础的科学，再怎样提“重视实验教学”也不为过。实验教学也最能反映学习的过程性和培养利用知识解决问题的思维能力。课题组成员从课堂演示实验到学生操作及实验方案的自行设计和评价都进行了有益的研究。让学生在高中三年中通过课堂与课外化学实验的布置建立正确的观察顺序，完美的表达能力，精巧的动手能力以及整体的实验设计、实验评价能力。引导学生透过现象看本质，培养分析推理、解决问题的整体思维能力。并让他
15、们理论联系实际，在实践中巩固知识，让思维在三年中滚动推进（见附件中有关的论文和案例）。接下去的几年中我们课题组还会对物理的传感技术如何应用于化学实验进行专题研究。4、积极利用多媒体现代教学手段，让分层有效、整合成功多媒体教学不是单纯的“拉洋片”，盲目求多、求快、求漂亮，弄得花里糊俏、眼花缭乱只会给教学带来负面效应。多媒体教学应一切以提高学生的学习兴趣和学习效率为出发点。课题组成员以有机化学教学为切入点，具体从：有机结构教学；有机化学反应机理、历程教学；有机化学实验教学；有机化学知识网络化复习等方面阐述了如何积极应用多媒体的必要性、可能性和可行性，以便使分层教学更有效、更必要，学生的整体思维能力
16、不断地向前发展（见附件中有关的论文和案例）。5、新教材中分层教学和思维整合的有效体现新教材、新课程的分层教学和教学系统性等方面的问题课题组成员也做了专门的研究。新教材在整体结构和内容安排上有一些鲜明的特点，为实施分层教学培养整体思维创造了良好的条件：在内容总量上进一步删减，难度进一步降低，大大减轻了不必要的烦琐记忆负担，克服了“繁”“难”的弊病； 在选择内容时密切联系学生生活，以努力提高学生生活质量，克服“学科中心”的倾向，避免“偏”的弊病； 强调STS课程设计思想，加强课程与社会发展和科技新成就的联系，富有时代感； 加强了探究式学习和动手实践等各种学习方式的运用，专题学习受到重视，从而为创新精神和实践能力的培养打下坚实的基础，克服了“知识中心”的片面倾向； 加
