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1、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。目标地帮助学生学习的活动。教学教学设计则是运用系统方法来分析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、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检验方案有效性并做出相应修改的过程。过程。教学的一般过程：教学的一般过程：1教学教学目标目标2起点起点行为行为3教学教学活动活动4教学教学评价评价一、一、化学教学设计应遵循的化学教学设计应遵循的 教学原则教学原则4价值性原则价值性原则4平等性原则平等性原则4分层递进原则分层递进原则4个性化原则个性化
2、原则4全面参与原则全面参与原则4综合优化原则综合优化原则教学分析阶段教学分析阶段(学习需要分析学习需要分析)二、教学设计的一般过程二、教学设计的一般过程学学习习者者分分析析教教师师条条件件分分析析媒媒体体条条件件分分析析鉴别教学条件鉴别教学条件确定确定教学目标教学目标阐明教学目标阐明教学目标教学策略的选择教学策略的选择与设计阶段与设计阶段选选择择教教学学媒媒体体选选择择教教学学方方法法激激发发学学习习动动机机确定教学方案确定教学方案设计教学活动设计教学活动结果评价阶段结果评价阶段 已知的教学模式已知的教学模式 新的教学模式新的教学模式模模式式库库经经抽抽象象概概括括形形成成性性评评价价总总结结
3、性性评评价价修改修改教学方案教学方案确确定定教教学学步步骤骤学学习习结结果果分分析析（一）教学分析阶段（一）教学分析阶段4学习需要分析的一般步骤学习需要分析的一般步骤1.1.确定期望的状态确定期望的状态2.2.确定现状确定现状3.3.分析产生差距的原因分析产生差距的原因1 1分析学习结果分析学习结果 学习结果学习结果智慧技能智慧技能认知策略认知策略言语信息言语信息动作技能动作技能 态态 度度高级规则高级规则 规规 则则抽象概念抽象概念具体概念具体概念 辨辨 别别智慧技能的不同复杂性水平智慧技能的不同复杂性水平能找出事物的特征能找出事物的特征如气体、液体、固体如气体、液体、固体定义性概念（如氧化
4、剂、酸、溶解度）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）（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。反应中的压强、平均分子质量。复述策略复述策略精加工策略精加工策略(分段、概括段意、做笔记或分段、概括段意、做笔记或 脚注、自我提问脚注、自我提问)组织策略组织策略(将要学习的材料形成有组织的结将要学习的材料形成有组织的结构构,如将材料分类、按照一定的线索重组如将材料分类、按照一定的线索重组)元认知策略元认知策略(对自己的学习进行计划和评价对自己的学习进行计划和评价)情感策略情感策
5、略(学习者用以集中和维持注意、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控制焦虑、有效使用时间的策略)名称或符号名称或符号孤立或单个事实孤立或单个事实有组织信息有组织信息言语信息言语信息动作技能4这是一种身体运用能力这是一种身体运用能力, ,表现表现在身体运用的速度、精确度、在身体运用的速度、精确度、力量和连续性上。力量和连续性上。2 2学习者分析学习者分析4学习者的认知成熟度学习者的认知成熟度4学习者的性别学习者的性别4学习者的动机水平学习者的动机水平4学习者的归因类型学习者的归因类型4学习者的焦虑水平学习者的焦虑水平4学习者的学习风格学习者的学习风格4学习者文化宗教背景学习者
6、文化宗教背景信信息息加加工工方方式式：习习惯惯于于归归纳纳推推理理还还是是演演绎绎推推理理；是是喜喜欢欢动动态态视视觉觉刺刺激激( (如如电电影影) )，还还是是静静态态视视觉觉刺刺激激( (如如图图片片) )，还还是是喜喜欢欢语语言言文文字字刺刺激激还还是是喜喜欢欢听听觉觉刺刺激激，还还是是喜喜欢欢动动手手学学习习；是是沉沉思思型型还还是是冲冲动动型；是场依赖型还是场独立型。型；是场依赖型还是场独立型。感感情情的的需需求求：需需要要经经常常受受到到鼓鼓励励和和安安慰慰；能能自自动动激发动机；能坚持不懈。激发动机；能坚持不懈。社社会会性性需需求求：喜喜欢欢与与同同龄龄学学生生一一起起学学习习；
7、喜喜欢欢向向同龄同学学习；需要经常得到同龄同学的赞同同龄同学学习；需要经常得到同龄同学的赞同。环境和情绪的需求：环境和情绪的需求：喜欢安静或背景声或音乐；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；喜欢某种时四处走动；喜欢在某固定时间学习；喜欢某种座椅。座椅。 3.教师条件分析 教教师师条条件件分分析析的的主主要要目目的的是是鉴鉴别别出出教教师师的的教教学学能能力力水水平平和和教教学学观观念念。教教学学设设计计者者所所设设计计的的教教学学方方案案不不能能超超出出教教师师的的能能力力范范围围之之外外
8、，也也不不能能违违背背教教师师的的教教学学观观念念。否否则将在教学实施过程中遇到障碍。则将在教学实施过程中遇到障碍。4 4媒体条件分析媒体条件分析 媒体条件分析的任务是了媒体条件分析的任务是了解都有哪些教学媒体可以解都有哪些教学媒体可以使用以及每种教学媒体的使用以及每种教学媒体的教学特性是什么。教学特性是什么。 确定教学目标确定教学目标(1)分析大纲要求的总目标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。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我
9、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。学习结果：知识、技能、情感。(2)(2)分析达到总目标必需的使能目标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从起点能力到终点能力之间,学生学生还有许多知识技能尚未掌握还有许多知识技能尚未掌握,而这而这些知识技能又是达到终点目标的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力之间的这些知识技能叫做使能目标。目标。例如例如“摩尔概念摩尔概念”的教学的教学起点能力起点能力1.1.知道米秒千克知道米秒千克等单位等单位2.2.知道不同的单知道不同的单位对应于不同的位
10、对应于不同的物理量物理量3.3.知道物质是由知道物质是由分子原子离子等分子原子离子等基本微粒构成的基本微粒构成的4.4.知道物质之间知道物质之间的反应是按照一的反应是按照一定的微粒数目比定的微粒数目比进行的进行的使能目标使能目标1.知道物理量是用知道物理量是用来描述物质某一方来描述物质某一方面属性的面属性的2.知道要描述物质知道要描述物质所含微粒数目的多所含微粒数目的多少少,需要定义新的需要定义新的物理量物理量3.知道为新的物理知道为新的物理量建立单位时要做量建立单位时要做到统一、方便到统一、方便终点目标终点目标1.知道知道“物质的量物质的量”是描述物质所含是描述物质所含微粒数目多少的物微粒数
11、目多少的物理量理量,其单位是摩尔其单位是摩尔2. 知道摩尔这一单知道摩尔这一单位的统一标准是阿位的统一标准是阿伏加德罗常数个微伏加德罗常数个微粒粒,记住这个常数的记住这个常数的实际意义实际意义3.知道分别用千克知道分别用千克和摩尔为单位描述和摩尔为单位描述某种物质的多少时某种物质的多少时,其数值有必然联系其数值有必然联系(3)(3)教学目标的陈述教学目标的陈述 学生的学习結果是内在的心理变化学生的学习結果是内在的心理变化, ,即内在的即内在的能力或能力或情感的变化情感的变化。通常用。通常用“了解了解”“”“理解理解”“”“掌握掌握”等表示内部变化的词来描述学习结等表示内部变化的词来描述学习结果
12、果, ,但是这样描述的变化我们无法观察和测量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必须用表示外在行为变化的动词 ( (如知道如知道 记住记住 复述复述 解释解释 比较比较) )来反映学生内在的心理变化，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依据。要做到描述内在心理过程和外在行为变化相结合。化相结合。什么是真正的理解？什么是真正的理解？观点之一：观点之一：能能用用自自己己的的语语言言复复述述；举举出出例例子子；在在不不同同的的外外表表与与情情况况下下识识别
13、别；把把握握其其与与其其他他事事物物或或观观点点间间的的联联系系；以以各各种种不不同同方方式式加加以以利利用用；预预见见部部分后果（推论）；分后果（推论）；说出其对立面。说出其对立面。观点之二：观点之二：什么不是理解？什么不是理解？知道不是理解；知道不是理解；记忆不是理解；记忆不是理解；照照本解释不是理解；本解释不是理解；照本运用不是理解。照本运用不是理解。什么是理解？什么是理解？能够解释。包括能够解释。包括4 4个方面：个方面：口口头头或或书书面面的的解解释释；找找到到例例证证或或范范例例；能能促促进进类类比比（合合理理的的类类比比）；为为事事物物的的正正当当性性进进行行合合理的辩护。理的辩
14、护。能归纳、概括事物的特征，综合得出结论。能归纳、概括事物的特征，综合得出结论。表表达达清清楚楚一一个个内内容容具具体体、丰丰富富的的知知识识网网及及其其内外联系。内外联系。把把一一个个概概念念、规规则则、结结论论、原原理理的的主主题题思思想想能运用到新场景，并产生新思想。能运用到新场景，并产生新思想。通过运用使原有知识网得到修改、扩展。通过运用使原有知识网得到修改、扩展。陈述举例：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变化的动词来描述 1“理解物质的量浓度的概念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
15、定义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能记住物质的量浓度的数学表达式,并能解释并能解释表达式中各物理量的含义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知道引进物质的量浓度的意义,能说出用物质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量浓度表示溶液的组成时较之用质量分数表示的优越性。的优越性。 1.4 能根据定义式计算溶液的物质的量浓度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而不
16、应陈述教师需要或即将实施的教学行为。教学行为。教学目标的陈述应力求明确、具体，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。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教学目标的陈述应反映学习结果的类型和层次性。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经过充分的教学分析并确定了教学的详细分层目标以后层目标以后, ,就要精心选择教学策略就要精心选择教学策略, ,设计设计有效的教学活动有效的教学活动, ,制定优化的教学方案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教学策略是指为
17、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、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，从而可形成不同的设计的教学活动不同，从而可形成不同的教学模式。教学模式。(二二)教学策略的选择与设计阶段教学策略的选择与设计阶段1.广义知识教学的一般步骤广义知识教学的一般步骤学习过程学习过程教学步骤教学步骤教学步骤教学步骤注意与预期注意与预期激活原有知识激活原有知识选择性知觉选择性知觉新知识编入原新知识编入原有知识网络有知识网络认知结构
18、重建认知结构重建与改组与改组经变式练习知经变式练习知识转化为能力识转化为能力根据线索提取根据线索提取知识知识一旦条件满足一旦条件满足技能自动激活技能自动激活1.引起注意与引起注意与告知教学目标告知教学目标2.提示学生回提示学生回忆原有知识忆原有知识3.呈现经过组呈现经过组织的信息织的信息4.阐明新旧知识的关阐明新旧知识的关系系,促进新知识的理解促进新知识的理解5.指导学生复习指导学生复习与记忆的策略与记忆的策略6.提供提取知识提供提取知识的线索的线索5.设计变式练习设计变式练习提供反馈矫正提供反馈矫正6.提供技能运用提供技能运用情境情境,促进迁移促进迁移2.选择教学方法选择教学方法4从从教教学
19、学论论的的观观点点考考虑虑，通通常常采采用用的的具具体体教教学学方方法法有有讲讲授授法法、谈谈话话法法、讨讨论论法法、演演示示法法、实实验验法法、练练习习法法、读读书书指指导导法法等等。教教师师必必须须根根据据知知识识的的类类型型、学学生生的的水水平平和和学学校校的的物物质质条条件件等等综综合合考考虑虑，选选定定合合适适的的教教学学方方法法。同同一一知知识识内内容容的的不不同同教教学学步步骤骤中中可可能能采采用用不不同同的的教教学学方方法法，这这就就需需要要对对教教学学方方法法进进行行优优化化组组合合，综综合运用各种教学方法去完成教学目标。合运用各种教学方法去完成教学目标。 4 如果从科学方法
20、论的角度考察，在化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、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、抽实验、分析、综合、比较、分类、抽象、概括、归纳、演绎、类比、假说、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
21、与深刻理解和掌握。因此，科学方法与教学方法的融合，应是化学教学方法教学方法的融合，应是化学教学方法改革的突破口之一。改革的突破口之一。 陈述性知识的教学策略：陈述性知识的教学策略：4与物质的性质密切相关的、反映物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。这等多方面的知识属于陈述性知识。这类知识教学应做到：类知识教学应做到：* 强化直观教学手段强化直观教学手段* 贯穿化学理论知识的指导作用贯穿化学理论知识的指导作用* 解释知识的内在联系解释知识的内在联系* 注重知识的及时应用注重知识的及时应用程序性知识的教学策略：
22、程序性知识的教学策略：4与化学理论密切相关的概念、原理、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。这类定律等内容，属于程序性知识。这类知识教学应重视：知识教学应重视：*借助感性材料使学生对抽象知识的认借助感性材料使学生对抽象知识的认识具体化。识具体化。*通过教师准确的表述，使学生对知识通过教师准确的表述，使学生对知识内涵的认识清晰化。内涵的认识清晰化。*通过迁移练习，培养学生积极思维的通过迁移练习，培养学生积极思维的习惯。习惯。技能性知识的教学策略：技能性知识的教学策略：4操作的方法、步骤或程序属于技能操作的方法、步骤或程序属于技能性知识。对这类知识的教学应做到：性知识。对这
23、类知识的教学应做到：重视基本操作的规范训练重视基本操作的规范训练增加学生独立操作的机会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结合例题，帮助学生理解化学计算的要求及相关步骤。的要求及相关步骤。指导学生正确的表达化学问题指导学生正确的表达化学问题。情感性素材的教学策略：情感性素材的教学策略： 情感性素材是指对学生的意志品格和行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、激情奋之以理、动之以情，情理交融、激情奋志的效果。志的效果。4创
24、设情境、感染熏陶；创设情境、感染熏陶；4介绍信息、渗透灌输；创设情境、感染介绍信息、渗透灌输；创设情境、感染熏陶；熏陶；4依托事实、点拨生发；依托事实、点拨生发；4榜样示范、实践带动。榜样示范、实践带动。3.3.激发学习动机激发学习动机学习动机是学习活动的内在推动力。在教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机集中表现为成就动机(追求成就、希望追求成就、希望获得成功的动机获得成功的动机),是由是由认知内驱力认知内驱力、自自我提高内驱力我提高内
25、驱力和和附属内驱力附属内驱力三者构成的。三者构成的。认知内驱力认知内驱力是在学习过程中是在学习过程中由于多次获得成功，体验到由于多次获得成功，体验到满足需要的乐趣而逐渐形成满足需要的乐趣而逐渐形成的一种较稳固的学习动机。的一种较稳固的学习动机。是一种内部动机。认知内驱是一种内部动机。认知内驱力对学习起推动作用，同时力对学习起推动作用，同时成功的学习又能增强认知内成功的学习又能增强认知内驱力。驱力。自我提高内驱力自我提高内驱力是指因自己的胜任是指因自己的胜任能力而赢得相应地位的需要。这种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需要把成就看作赢得地位与自尊心的根源。的根源。一个
26、学生想获得家长、教师的赞许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，这种需要就属于好的需要，这种需要就属于附属内附属内驱力驱力。具有高度附属感的学生一旦。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。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激发学习动机常采用的策略4创设问题情境创设问题情境4使学习材料与社会、生活相联系使学习材料与社会、生活相联系4采用多样化的教学媒体和教学手段采用多样化的教学媒体和教学手段4发挥学习结果的反馈激励作用发挥学习结果的反馈激励
27、作用4进行正确的评价和适当的表扬与批评进行正确的评价和适当的表扬与批评4适当地开展竞赛活动适当地开展竞赛活动4.选择教学媒体选择教学媒体4媒体是传递信息的工具。其选择和运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？用什么样的媒体？使用媒体的时机？（三）教学设计
28、结果评价阶段4形成性评价是在某项教学活动过程中为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。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，以便习的进展情况、存在的问题等等，以便及时改进教学。及时改进教学。4总结性评价是教学活动告一段落时为把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。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4优化外部知识结构、教材结构及教学内容结构；4选择合适的教学单元；4设计科学的建构活动环节；4实施科学的评测方式。
