化學問題處理與學生認知圖式的聯絡研究
一、 本課題研究布景
1、 問題的提出
當今社會,在信息化、常識經濟、全球化等高速開展所引發的一系列挑戰和機會面前,咱們每個人在其一生中都會遇到可預見或不行預見的種種問題,“所以徹底有理由把處理問題視作人日子中一個重要的、不行或缺的組成部分。”[1]一個人能否在社會日子范疇(包含學習、作業、家庭等諸方面)恰當而奇妙地處理所面對的問題,則直接聯絡到其個人日子質量和個人效能感的凹凸以及對別人、社會的奉獻額度。聯合國教科文組織在《教育:財富包含其間》中提出教育應該使學生“學會學習、學會同處、學會生計、學會共同日子”,欲達此意圖,一句話,有必要長于處理問題。正因為此,問題處理是一個被多學科和范疇廣泛重視的論題,國際各國都將“問題處理”作為學生開展所有必要掌握的方針。
課堂教育作為校園教育教育的首要辦法,是培育和進步學生問題處理才干的根本途徑和途徑,課堂教育不只應該重視學生的常識掌握和執行狀況,更應重視學生的認知開展規矩和常識的自動建構進程以及將常識運用于自己所面對的詳細問題的處理進程中,然后到達教育的真實意圖。
化學作為一門根底自然科學,其常識系統和本身所包含的問題處理的科學研究辦法,應當在課堂教育中充沛發掘和表現出來,表現其內在的教育價值。但是,長時刻以來的以升學和應試為導向的課堂教育更多的重視了學生的常識掌握成果,行為主義的課堂教育觀占有了主導方位,即課堂上教師唱主角,“滿堂灌”,視學生為容器,“注入式”教育長時刻占控制方位。因而便呈現了“重常識,輕才干” 、“高分低能”、強化操練而導致學生擔負的加劇等現象。因而,迫切需求研究課堂教育的有用辦法以及重視作為認知主體的學生的終究開展作用,而學生的“問題處理才干”的培育是一個很好的切入點。
2、新一輪課程變革的要求
其時,新一輪課程變革正處在國家推動、要點打破、全面打開的進程中,其中心在校園、在課程、在教育。
根據根底教育課程變革的整體進程和作業部署,教育部決議從2007年秋季開端,北京、湖南、黑龍江、吉林和陜西省將全面進行一般高中新課程試驗,一般高中新課程試驗省份由上一年的5個增加到10個,2010年曾經高中新課程將在全國全面推開。教育部一起要求“沒進入高中新課程的省份做好高中新課程施行規劃和各項前期準備作業,親近重視試驗省(區、市)試驗作業的開展狀況和有關閱歷,為全面施行一般高中新課程發明有利條件。”[2]
重視學生問題處理才干的培育是化學新課程的要求,更是我國根底教育變革和開展的重要內容。早在1999年,《中共中央、國務院關于深化教育變革全面推動實質教育的決議》就提出,“智育作業要改動教育觀念,變革人才培育形式……要讓學生感觸、了解常識發作和開展的進程,培育學生的科學精力和立異思想習氣,重視培育學生收集處理信息的才干、獲取常識的才干、剖析和處理問題的才干、語言文字表達才干……”等。[3] 2001年5月頒布的《國務院關于根底教育變革與開展的決議》提出要“培育學生收集、處理和運用信息的才干;……培育學生提出問題、研究問題、處理問題的才干”[4] 同年6月頒布的《根底教育課程變革大綱(試行)》一起提出“改動課程施行過于側重承受學習、死記硬背、機械操練的現狀,倡議學生自動參加、樂于探求、勤于著手,培育學生收集和處理信息的才干、獲取新常識的才干、剖析和處理問題的才干以及溝通與協作的才干”[5] 將“問題處理才干”的培育作為新課程倡議培育的四大才干之一,擺在重要的方位。2003年制定頒布的《一般高中化學課程標準(試驗)》明晰指出“高中化學課程應有助于學生自動建構本身開展所需的化學根底常識和根本技能,進一步了解化學學科的特色,加深對物質國際的知道;有利于學生領會科學探求進程,學習科學研究的根本辦法。加深對科學實質的知道,增強立異精力和實踐才干;有利于學生構成科學的自然觀和謹慎務實的科學態度,更深入地知道科學、技能和社會之間的彼此聯絡,逐漸樹立可繼續開展的思想。”[6]可以看出,化學新的課程標準重視學生的“自動建構”、“探求進程”等。2006年11月溫家寶總理在教育作業座談會上談到根底教育時指出,應該使學生“在實踐中增強社會責任感和動腦著手才干”。 2006年12月24日,教育部部長周濟在教育部2007年度作業會議上的說話中,明晰要求“大力倡議啟發式教育,鼓舞勤奮學習、獨立思考、尋求新知,著力培育學生的發明精力和實踐才干。引導學生規矩學習態度,激起學生開展的內在動力,養成杰出的學習習氣。”[7] 這些無疑為問題處理教育的研究與實踐供給了有力的方針支撐和理論輔導。
3、學生可繼續開展的需求
問題處理才干是社會對公民的根本要求,是任何一個社會個別有必要具有的才干。問題處理不該只是被了解為一種詳細的技能,它是一項根本的人類行為。人的生長進程可以說是一個不斷發現、處理問題的進程。
對學生來說,不管是今日身在校園,仍是將來步入社會,都會面對林林總總的問題需求去處理。學生經過處理學科問題及與學科相關的日子實踐問題,取得處理問題的一般常識和才干,并將其搬遷到今后對日子、作業、社會中的問題處理之中,這是社會對未來公民的希望,更是社會對教育的要求。
中學階段的學生正處于身心急劇開展的時期,現已具有了開始區分真偽的才干,而且抵擋和批評置疑精力比較激烈。作為學習的主體,他們逐漸樹立其共同的學習風格和學習辦法。他們片面國際的常識是怎么建構和具有怎樣的結構以及他們的常識結構是否合理,怎么鑒別他們常識結構的缺點,怎么促進他們的開展等問題,應是教師不行疏忽的問題。
認知心思學以為,學生的學習進程不是簡略的 “影響-反響”的進程,而應在二者之間研究學習主體的認知操作進程,從格局塔心思學家的“完形說”,到皮亞杰的“圖式”理論,無一不重視的主體的認知建構進程。
4、引出課題
問題處理是認知心思學的中心問題,以進步學生處理問題才干為意圖的“問題處理”教育形式是以現代認知心思學為根底而進行規劃的,它倡議在處理問題的進程中培育學生的立異精力和實踐才干。新課程理念要求教師在教育進程中培育具有獨立思考和立異知道的高實質人才,也就是說教育不只是教授常識,更首要的是開展學生的科學素養。傳統的教育形式首要是傳遞式或驗證式教育,這種教育形式難以構成學生的探求空間,不利于發揮學生的主體作用。怎么改動這種教育現狀,既能充沛表現教師的主導作用,又能在課堂教育中使學生成為真實的自動參加者。“問題處理”教育形式為處理這一問題供給了杰出的關鍵。
根據以上知道,本論文力求經過“問題處理”教育形式,在化學課堂教育進程中,以學生為本,重視問題處理教育與學生認知圖式的聯絡,本研究根據這樣的假定:即經過以問題處理帶動認知開展,以認知開展促進常識建構,以常識建構構成學生合理的和杰出的認知圖式,這樣構成的認知圖式應是容納的和敞開的,靈敏的和可以搬遷而處理問題的,終究使學生可以取得以問題處理才干為中心的全面開展。
二、 國內外研究現狀
1有關“問題”的研究概述-問題的界說及問題的分類
格局塔心思學家唐克爾(Karl.dunker)以為:“當一個有機體有個方針,但又不知道怎么到達方針時,就發作了問題。”美國學者紐厄爾和西蒙(Newell&Simom)以為:“問題是這樣一種情境,個別想做某件事,但不能立刻知道這件事所需采納的一系列舉動。”
作為一個問題有必要包含四種成分:(1)個別的意圖或意圖;(2)個別已有的常識;(3)個別所遇到的妨礙;(4)個別所采納的辦法或舉動。[8]
一般以為,問題類型包含:(1)界定杰出性問題和界定不良問題;(2)語義豐厚問題和語義匱乏問題;(3)專門范疇問題和非專門范疇問題。
INTEL未來教育中提出的問題的分類:根本問題、單元問題、內容問題,這關于新的課程標準所倡議的模塊學習無疑供給了一種很好的教育理念和實踐戰略。
2有關“問題處理”的研究概述-什么是問題處理
問題處理一般是指構成一個新的答案,逾越曩昔所學規矩的簡略運用而發作一個處理方案。當慣例或自動化的反響不習慣其時的情形時,問題處理就發作了。這就是說,它需求運用已習得的概念、出題和規矩,進行必定組合,然后到達必定的意圖。這意味著:(1)問題處理具有意圖指向性;(2)問題處理是一系列操作;(3)這種操作有必要是認知操作,也就是說問題處理實質是一種思想活動。[9]
問題處理理論門戶:桑代克的“試誤說”-苛勒的“頓悟說”-加涅的“信息加工說”-建構主義的“常識建構說”等。
“問題處理教育法”開始是美國數學教師協會于1980 年正式提出的,這種辦法要求教育有必要環繞問
題處理來組織,應該創設一種問題情形,并把學生引進問題處理的空氣之中,這有利于學生發明性思想
的開展。爾后,各學科的一線教育作業者以及高校相關研究機構的研究者將此思想學科化方面做了許多詳盡的作業,提出了許多有用的教育形式或辦法。(在此不再贅述)
3有關“化學問題處理”的研究概述
根據上述查閱辦法及查閱成果顯現,在化學問題處理研究方面,我國的化學教育作業者做了很多的作業。大致狀況是,在1989年曾經,此類文章鮮少見到,在1989年3期的《化學教育》上,嚴成志撰文側重評論了化學教育中培育學生剖析問題和處理問題的做法和規矩。[10]同年6期的《化學教育》上陳才锜發表文章,結合其時我國的化學教育實踐,介紹了化學教育中的問題處理教育法。[11]從1990-1995年間,此類文章比較少。從1996至今,有關化學問題處理教育的文章層出不窮,闡明“問題處理教育”遭到一線化學教師和高校化學教育研究者的重視。特別需求指出的是,世紀之交,跟著我國新一輪課程變革的發動,從2000年起,有關“化學問題處理教育”的博士、碩士論文 層出不窮,表現了人們對該范疇研究的重視程度。
劉江田(1996)介紹了問題處理教育形式與化學教育的結合,他將該形式的進程定為:溫習(有關常識、技能,2-3分鐘)――引進新問題(1-2分鐘)――明晰問題(1-2分鐘)――引導學生剖析處理問題(25-30分鐘)――回想(2-3分鐘)――操練穩固(常識、技能,5-7分鐘)――反響、校對(2-3分鐘),而且側重了師生往來系統的構成以及人物的組織。[12]
王祖浩(1996)評論了類比思想與化學問題處理教育的相關問題,以為類比是一種極有價值的共同的思想辦法,在化學科學的構成和開展中曾起過重要的作用;類比思想是化學問題處理的思想“捷徑”;而且留意類比思想與求異思想的結合。[13]
于淑兒等人(2002)論述了在化學教育中“問題處理教育法”的教育藝術,即樹立調和氣氛、創設問題情形、剖析問題要素、溝通新舊聯絡、優化教育戰略等,以到達培育學生學會學習、學會立異之意圖。[14]
方紅,畢華林(2002)研究了化學問題處理中的元認知操練,以為:元認知在化學問題處理中具有重要的作用。在實踐教育中,采納自我發問法、彼此發問法、評論法、常識教授法等進行元認知的操練,可有用地進步學生的元認知水平,促進學生問題處理才干的進步。[15]
李劍波(2005)提出問題處理進程的三個首要進程為:問題知道的構成、內部思想的打開、問題信息的加工。[16]
苗容科、王祖浩(2005)評論了“先行組織者”在化學問題處理中作用,以為不同的組織者對處理問題的作用是有不同的,因而,在中學化學教育進程中,既要活躍運用“先行組織者”進步學生問題處理的才干,也要根據學生實踐和學習內容對組織者進行合理挑選,以充沛發揮“先行組織者”的教育輔導作用。[17]
王春(2006)評論和論述了新課程理念下“問題處理”教育形式的特色,并對施行該教育形式的辦法進行了探求,結合課堂教育的實例,闡釋了該教育形式在實踐教育中的運用。[18]
李廣洲等人研究了化學問題表征和解題戰略之間聯絡,提出了學生在處理核算類化學問題時存在的不同表征層次, 依次為: 文字表征、詳細表征、籠統表征、形象表征和數學表征,而且給出了每一種表征時刻的界定辦法; 一起把學生處理核算類化學問題時采納的戰略詳細劃分為四種:盲目查找法、情境推理法、原理統率法、數學模型法。[19]
一線教師編撰的此類論文多數是把問題處理作為一種教育形式,結合詳細的一節課,將該形式的進程細化為課堂教育的流程,這與當今的教育現狀(嚴厲的時空約束)看似完美結合,但不免有逆來順受之嫌,與問題處理本來之意有較大的差異。高校的研究者多是憑借心思學的某個理論(如“自我監控戰略”、“類比思想”、“先行組織者”、“問題的表征”等,這些研究理論性強,求證謹慎,進程齊備,材料詳盡,但在實踐中執行其研究效益卻顯的不行。但這些研究都為本研究奠定了杰出的根底,將理論運用于實踐層面,在實踐中磨合理論,找到理論與實踐的最佳結合辦法,以及及時發現實踐中存在的問題并提出對策,則是本研究的一個要點內容。
4有關學生“認知圖式”的研究概述
4.1 圖式概念的根由及開展進程
圖式一詞早在康德的哲學著作中就已呈現,他以為圖式是指以一般的辦法來建構概念的規矩,后來被英國的巴特萊特引進心思學中,在研究回想中發作的過錯時,他借用了圖式這一概念,他將圖式界說為“關于曩昔或以往閱歷的一種自動組織”。在近代心思學研究中, 最早對圖式處以理論上高度重視的是格局塔心思學,瑞士聞名的心思學家、教育家皮亞杰也十分重視圖式概念, 他以為“圖式是指動作的結構或組織”圖式是經過“同化”和“習慣”到達平衡的。現代圖式理論是在信息科學、核算機科學深化到心思學范疇, 使心思學中關于人的認知的研究發作了深入改變之后于本世紀70 時代后期開展起來的。
認知科學家魯梅哈特將圖式界說為表證影響范疇的某些方面的有組織的常識系統和心思結構;桑代克把圖式界說為表證一類程序、物體、感覺、事情、事情序列或社會情境的一組常識,這組常識為一個可以示例化或許用被表征目標的特性加以填充的概念供給了結構結構。(轉引自《問題處理與常識建構》)
鄭淑杰以為圖式是“用來表明比意象、出題更高一極的、有組織的常識閱歷的一個概念”[20]
每個人對圖式的界說盡管都不盡相同,但都以為它是用以表征客觀事物及其聯絡的某種常識或心思結構、組織、結構,它是對一類事物的籠統歸納,可以用來組織零星的影響、信息和數據,不管咱們說的是圖式、腳本、結構,仍是網絡,根本的內在都是共同的。圖式是個別的常識結構,它對輸入的新信息進行挑選、組織,并將其整合到一個有含義的結構中,以促進對信息的了解。
一般以為,圖式是指環繞某一個主題組織起來的常識的表征和儲存辦法,是環繞某一主題彼此聯絡起來構成必定的常識單元, 這種單元就是圖式。圖式不只表征了一類事物的出題表征(如房子是招供寓居的)也表征了該類事物的感覺信息(如房子的巨細)。所以,圖式不是出題或表象的簡略擴展,而是對同類事物的出題或感覺的共性的編碼辦法。
4.2 圖式在問題處理進程中作用
東北師范大學的張向葵教授以為:“只要結構杰出的常識才干成為立異的養料和土壤。圖式作為一種結構杰出的常識可以使問題明晰化、思想經濟化、常識條件化和結構動態化。因而, 培育圖式就是培育學生的立異才干。詳細表現在: 圖式的生成進程就是立異才干的扶植進程, 生長進程就是立異才干的開展進程,運用進程就是立異才干的進步進程。”[21]
學生在開展進程中對不知道國際的探求都歸于人的認知活動,這種認知活動歸于人類一般知道的特別方面,從根本上講,就是問題處理進程。在問題處理活動中,學生的認知圖式都會對他們的問題處理的進程和作用有重要的影響。學生的問題處理才干也離不開必定的認知圖式的影響。
辛自強以為,問題處理中圖式的作用有以下幾點:影響對問題情境的感覺;影響對問題的了解;影響問題處理辦法的取得。一起留意它的消沉作用:可能形成很多信息的損失;圖式常難以去除;可能運用過錯的圖式,誤導問題的處理。[22]
三、研究的含義與價值
1理論層面:
新課程的施行,打破了以往“常識中心,書本中心,教師中心”的現狀,倡議“探求式學習,協作式學習,學生中心”,故本研究重在驗證理論的可行性及可重復性,豐厚和開展相關的化學教育教育理論,發現問題,處理問題,力求找到理論與實踐的最佳結合點。
2實踐層面:
本研究重視中學化學的一線教育,在新課程逐漸推動的局勢下,怎么習慣局勢的開展,怎么遵循課改精力,更好的推動課改;研究中一起重視教師的專業化生長的相關問題,在本身實質進步方面堆集閱歷;重視學生開展,探求學習進程的相關心思要素,怎么很好的施行教育,才干促進學生的常識建構及才干開展。
四、研究內容和研究辦法
1 研究內容
從理論上收拾、剖析不同學科對問題及問題處理的了解,闡明問題和問題處理的實質含義及其在學科教育教育中的價值。論述相關術語之間的異同, 并闡明本研究中所觸及的重要術語或給出相關的操作性界說。
結合03版高中化學課程標準,選定必修模塊的某個主題,憑借INTEL未來教育中問題設置辦法,精心規劃課程教育,靈敏掌握課型;一起,不違反現行教育教育準則,采納辦法確保教育質量。
根據社會學習理論,合理設置學習小組(組間同質、組內異質),發揮學生的不同專長,分配和挑選不同學習使命,相互評論,溝通同享。
研究形式想象:
問題處理教育是一種形式,而學生是該形式中認知主體,在化學問題處理的每一環節中,學生怎么發揮作用以及怎么取得開展,則與他們的片面國際內部的認知圖式有必定的聯絡。
理論的研究是為了推動教育實踐。以問題處理認知層面研究成果為根底,以建構主義教育理論為輔導,提出進行問題處理教育的含義、適用條件和教育準則等 ,并環繞專題規劃若干問題處理教育事例,在進行開始實踐的根底上予以剖析和評論。
研究事例:
化學問題處理與學生的認知圖式發的聯絡研究事例:
1、查閱材料:化學能轉化為熱能、電能在出產、日子中運用。
2、試驗:中和反響與中和熱的測定。
單元模塊“化學反響與能量改變” 3、試驗:用日子中的材料制造簡易電池。
4、市場調查:不同品種電池的特色、性能與用處。
5、試驗探求:溫度、催化劑對過氧化氫分化反響速率的影響。
6、規劃試驗:證明某些化學反響的可逆性。
2 研究辦法
本研究選用問卷調查法、測驗法(前測和后測)、白話陳述法等研究辦法。
3 數據剖析(針對化學問題處理教育法的施行作用)
1、組間差異剖析
2、組內差異剖析
3、整體散布水平
運用SPSS計算軟件進行有關剖析: 4、個別差異剖析
5、年紀差異剖析
6、性別差異剖析
7、圖式的缺失剖析
8、問題處理與認知圖式的相關剖析
五、研究的時刻組織
第一階段 2006、03――2006、12 理論學習、文獻查閱
第二階段 2006、12――2007、01 文獻收拾、論文開題
第三階段 2007、03――2007、12 問卷調查、試驗實證
第四階段 2008、01――2008、03 研究材料收拾、計算與剖析數據
第五階段 2008、03――2008、04 編撰論文初稿、修訂、定稿
六、論文結構
1、導言
1.1 問題的提出
1.2國內外研究現狀與趨勢
1.3研究的內容與含義
2、問題處理教育理論根底
3、問題處理教育的根本形式
4、認知圖式的丈量原理與技能
5、數據收集與處理的辦法
6、實證研究
6.1 試驗根底
6.2試驗目標
6.3試驗辦法
6.4試驗程序
6.5成果的剖析與解說
7、定論與反思
8、總結
參閱文獻
稱謝
附:部分參閱文獻
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[2] 教育部辦公廳關于2007年推動一般高中新課程試驗作業的告訴. 教基廳[2007]1號
[3]《中共中央、國務院關于深化教育變革全面推動實質教育的決議》(中發[1999]9號,1999年6月13日)
[4]《國務院關于根底教育變革與開展的決議》國發[2001]21號,2001.5.29
[5]《根底教育課程變革大綱(試行)》2001.6
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