化学教学设计与教学方法

化学教学论第4章化学教学设计与教学方法第4章化学教学设计与教学方法4-1教学设计的基本思路4-2现代化学教学设计概说4-3化学教学设计的理论要素4-4化学教学方法4-5化学实践活动的设计4-6化学教学设计案例

4-1教学设计的基本思路4.1.1化学教学设计的基本任务和基本类型4.1.2化学教学设计的逻辑发展4.1.3化学课程与教学论的学科定位

4.1.1化学教学设计的基本任务和基本类型教学设计的基本任务：

化学教学实践经验化学学科知识一般理论设想和理念具体方案

4.1.1化学教学设计的基本任务和基本类型2种类型教育教学理念和教学内容的认知—技术的综合性研究教育技术学角度研究的技术性研究4.1.2化学的逻辑发展教学设计直感设计经验设计试验（辅助）设计系统设计化学教学内容科研人员农业技术员教师学生家长广播电视网络图书报刊其他素材性资源化学教学内容的来源课程标准教科书教师用参考书学生活动指南音像材料化学教学目标学生教学资源重新选择和组织化学课程内容和化学教科书内容化学教学内容主要依据依据之一重要依据A.课程内容B.教科书内容C.教学内容课程内容教科书内容教学内容化学教学内容化学课程内容化学教科书内容重新选择和组织STS教育内容科学探究化学史过程与方法情感态度与价值观作为内容的科学探究◆为什么将科学探究作为重要的化学教学内容？现代科学的含义科学是认识的一种形式……是指人们在漫长的人类社会生活中所获得的和积累起来的、现在还在继续积累的认识成果——知识的总体和持续不断的认识活动本身。建构主义学习观建构主义认为，知识不是通过教师传授得来的，而是学生在一定的情景下，借助于教师或同学的帮助，利用必要的学习材料，通过意义建构而获得的。

“告诉我的事情，我忘记了；展示给我的事情，我记住了；把我融入其中的事情，我理解了”我喜欢的化学老师能把化学知识做成一杯香醇的咖啡，很滑、很顺地让我们品味、消化。给你提供咖啡豆和工具，你自己来作成一杯香醇的咖啡，很滑、很顺地让自己去品味、消化。

科学探究指的是科学家用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。”

问题与思考阅读【科学研究案例】化学家对“燃烧本质”的探究如何解释结论分析波义尔、罗蒙诺索夫和拉瓦锡什么问题?人物问题解释证据检验结果波义尔罗蒙诺索夫拉瓦锡物质为什么会燃烧？金属燃烧后质量为什么会增加？是由于“火素”穿过了玻璃瓶的瓶壁，跑到金属里，跟金属化合成了灰烬。

实验中发现当把瓶口打开时，“这时外面的空气发出了丝丝的响声，冲进了容器”

错误的假设

金属煅烧后重量真的会增加吗？

在金属表面流动着的空气微粒，跟金属化合，因而增加了它的重量在密闭的条件下，金属煅烧前后重量不变。

部分正确、部分错误假设真的是空气微粒导致金属煅烧后重量增加吗？

空气并不是纯净物，而是混合物，是空气中的氧气造成“增重”

通过化合和分解反映证明空气中有一部分支持燃烧的气体，一部分不是这样正确的假设

问题解释证据检验结论◆

科学探究要发现和提出问题，围绕问题去展开活动，解决问题的过程中又会产生新的问题。因此，问题贯穿于探究的始终。◆科学探究需要事实和证据。对问题可能的答案所作出的猜想和假设，需要事实和证据来证实和证伪。收集、处理事实和证据也贯穿于探究的始终。◆科学探究要作出科学解释。猜想和假设就是一种解释。处理事实和证据要提炼出解释。科学解释是人们的一种认识，作出解释要运用一定的科学知识和方法。◆科学假设需要进行检验，通过检验才能判断哪些是正确的结论。

科学活动是人类的典型的、富有创造性的活动。它并不是消极地等待着自然界“显露”出其自身的奥妙，而是积极地探索自然界的秘密。这就集中表现为提出问题和探求问题的答案。科学理论的发现过程也就是在实践活动的基础上从问题到答案的过程。

爱因斯坦：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是科学上的实验技能而已。而提出新的问题，新的可能性以及从新的角度看问题都需要有创造性的想象力。”科学探究内容的构成

●

增进对科学探究的理解·体验到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径。·意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性，知道猜想必须用事实来验证。·知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据。·认识到科学探究既需要观察和实验，又需要进行推理和判断。·认识到合作与交流在科学探究中的重要作用。●

发展科学探究能力科学探究能力是由“提出问题”、“猜想与假设”、“制定计划”、“进行实验”、“收集证据”、“解释与结论”、“反思与评价”、“表达与交流”等八个要素构成的.

●学习基本的实验技能

·实验基本操作技能。任何实验的进行，都离不开一些基本操作；准确、熟悉的基本操作，可以保证化学实验的顺利完成。·实验仪器使用技能。使用一定的仪器来探究物质及其变化的规律，是实验这种实践活动的一个重要特征。因此，实验仪器使用技能是实验技能的重要组成部分，包含实验仪器的使用方法和实验仪器的选择。·实验综合运用技能。在具体的实验过程中，很少使用一种实验仪器，只进行一种实验基本操作，往往是要使用两种以上的实验仪器，进行多种实验操作。为了顺利完成某一实验，就需要学生要具有综合使用实验仪器、综合进行实验操作的技能。

实践基础观念基础增进对科学探究的理解学习基本的实验技能发展科学探究能力[问题与思考]

◆查阅资料，了解STS教育提出的背景和原因，STS教育的主要理念。

STS教育内容

由于20世纪80年代科学教育观念和教学哲学思想的转变，1982年美国科学教师协会发表了“科学-技术-社会（

STS）：80年代的科学教育”的报告。报告:指出80年代的科学教育目标是培养具有科学素养的公民，使他们能够理解科学、技术和社会之间的相互作用，能够利用这些对日常生活中有关问题作出决策，既重视科学和技术在社会中的价值又理解它们的局限性。为此，在科学教育中需要进行STS课程改革。STS教育内容

由于20世纪80年代科学教育观念和教学哲学思想的转变，1982年美国科学教师协会发表了“科学-技术-社会（STS）：80年代的科学教育”的报告。报告:指出80年代的科学教育目标是培养具有科学素养的公民，使他们能够理解科学、技术和社会之间的相互作用，能够利用这些对日常生活中有关问题作出决策，既重视科学和技术在社会中的价值又理解它们的局限性。为此，在科学教育中需要进行STS课程改革。

STS是英文Science，Technology和Society的缩写，由这三个单词的第一个字母组成。STS的两个基本点就是突出科学技术在个人和社会中的应用以及科学、技术与社会之间的相互联系和相互作用。

STS教育就是在STS思想指导下，为了培养了解科学技术及其后果、能积极参与与科学技术有关的社会问题的决策、具有一定科学素养的公民而进行的一种教育。

[问题与思考]

◆阅读下面两个SATIS(ScienceandTechnologyinsociety,社会中的科学和技术）课程的案例，思考STS教育的基本思想是什么？

你是一个化工厂的技术人员，你们提出要把新的制造厂建在地图中所示的位置,然而当地议会反对这个方案.这是因为它位于绿化带内,议员们要保护绿化带不被破坏.他们建议你们在图中所示的地点填平一块沼泽地来建设你们的制造厂.

写一封回信给议会,说明为什么你们提出的地点要比他们建议的地点好.说明你们能给本镇带来什么好处.

•强调参与

作为未来社会公民的学生，应积极关注与科学技术有关的社会问题，主动参与这些问题的讨论和决策。

•重视技术

将T（技术）引入化学课程中，就是使学生知道自然物质与人造物质的区别，了解技术设计的一般方法，形成成本、风险与效益意识，认识科学技术的局限性和两重性等。

STS教育的基本思想

•强调科学技术的价值

在学生认识科学的社会价值过程中，要注意使学生认识到科学技术的迅猛发展既给人类带来了巨大的物质财富，同时也带来很多负面影响，应正确认识科学技术的双重价值。

•注重科学、技术和社会的相互联系和相互作用使学生积极主动地参与社会实际问题的解决和科学技术问题的解决，力求使学生在问题解决的过程中掌握科学知识与技能、科学过程与方法，并根据科学应用的结果作出科学技术价值判断，形成科学价值观，认识科学技术和社会之间的相互联系和相互作用。[问题与思考] ◆根据你对STS教育理念的理解，谈谈如何在化学教学中渗透STS教育思想？

STS教育内容呈现的三种形式

●

与有关的化学知识相结合

这种形式是将STS教育内容结合在相关的化学知识中，在进行相关化学知识教学的同时，来落实STS教育内容。●

设计专门的STS教育内容主题这种形式是将STS教育内容单独设计成一章或一个单元，围绕某一主题较为系统地学习有关的STS教育内容。

初中：“化学与社会生活”“化学与社会发展”高中：“化学与可持续发展”一章。如何选择教学内容[探究活动]条件：

下面给你提供了“化学反应中的能量变化”一节的课程内容和教科书内容。情景：李老师：北方的乡镇中学，学校只有一个化学实验室，陈设着简陋的实验仪器和大部分过期的药品。

张老师：长春市一所重点中学，有先进的实验室设备和多媒体设备

任务：请你分别为张老师和李老师选择这节课的教学内容

教学内容教学要求化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化放热反应和吸热反应燃料的充分燃烧BBA对所学知识有大致的印象知道“是什么”一位教师选择的二氧化碳的性质一节的教学内容一、自然界中的二氧化碳⒈大气中二氧化碳的来源与消耗途径⒉二氧化碳在自然界的循环二、二氧化碳的奇妙变化⒈二氧化碳的状态变化⒉二氧化碳与水的反应（1）二氧化碳的溶解性（2）实验室探究二氧化碳与水的反应（3）碳酸的分解实验（4）化合反应和分解反应⒊二氧化碳和灭火（1）二氧化碳的密度（2）二氧化碳的实验室制取实验（3）解释二氧化碳做灭火剂的道理三、二氧化碳与人体健康⒈二氧化碳对人体健康的影响不同的内容张艳——长春市重点中学1.实验探究化学反应中的能量变化2.化学反应中能量变化本质的微观演示3.图片展示燃料不充分燃烧的危害4.图片展示新能源的利用辛艳平——北方乡镇中学1.

干燥剂与水反应实验2.粮食缓慢氧化放出热量的实例3.使燃料充分燃烧的实例——蜂窝煤、鼓风机⒈以化学课程内容为依据化学课程内容是确定化学教学内容的最重要依据，它为化学教学内容的选择提供了最基本的范围。⒉以化学教科书内容为依据教科书是依据课程标准编制的，是课程标准的具体化产物，是教师选择教学内容的直接依据。⒊以学生的已有经验和科学素养水平为依据

学生的学习是在已有经验基础上的重新建构。所以在选择教学内容时，要充分考虑学生的已有经验和认知结构，使教学内容适合学生的特点，与学生已有经验和科学素养水平相吻合。⒋以学校的化学教学资源为依据

化学教学内容具有适切性。它不仅要适合学生的实际，而且要适合学校的化学教学资源的实际。⒌以化学教学目标为依据

教学目标引导和制约着教学内容的选择。教学内容的选择应以教学目标为依据，确保教学内容能够实现多种目标，为学生提供多种学习机会。[阅读与思考]

◆

阅读、思考教学目标的制定与教学内容的选择之间的关系

过程性体验性知识性结果性教学目标教学内容确定教学目标明确课程内容概括总结教科书内容分析学生特点和经验分析可利用的教学资源选择教学内容化学教学内容具有教师的个性化色彩化学教学内容是教师对化学课程内容和化学教科书内容的再选择、再组织，是教师对所教学生的实际情况和所在学校的实际条件的具体反映，因而化学教学内容已经具有了教师的个性化色彩。

教学内容的组织[问题与思考]

◆有人说“化学教学很简单，有一套固定的程序，只要按照物理性质、化学性质，结构、制备、用途讲就行了”你对这种观点怎么看？

●以化学知识的逻辑结构为主要线索组织化学教学内容●以学生的探究活动为线索组织化学教学内容

●以社会、生活中的化学问题为主要线索组织化学教学内容

几种常见的化学教学内容组织形式化学教学内容选择的

基本策略●化学教学内容的组织应考虑化学知识的逻辑结构

存在、保存、检验结构用途性质合成决定反映●化学教学内容的组织应符合学生的认知顺序

规律主要有：从感知到理解，从已知到未知，从特殊到一般和从一般到特殊的结合，从模仿到创造，由易到难，从孤立到综合，在理解的基础上巩固和应用等等。

●教学内容的组织应考虑学生的特点

●教学内容的组织应考虑学校的教学资源

教学内容的涵义教学内容的构成教学内容的来源作为内容的科学探究教学内容的组织STS教育内容教学内容的选择

1、课堂教学设计主要内容：根据课程标准确定课堂教学的任务、目的和要求；根据课堂教学的任务、目的和要求规划、组织和调整教学内容；构思课堂教学的总策略和方法系统；确定课堂教学评价的目的、标准、模式和方法等；在上述工作基础上，制定课程教学大纲或课程教学计划。2、单元（课题）教学设计主要内容：确定单元（课题）的教学任务、目的和要求（或教学目标）；确定单元（课题）的具体教学内容；确定单元（课题）教学的结构、策略和方法系统；确定单元（课题）的教学评价工作方案；在上述工作基础上编制单元（课题）教学计划等。

3、课时教学设计（教案，课时教学计划）主要内容：确定本课时的教学目标；构思本课时的教学过程、教学策略和方法；选择和设计教学媒体；准备课时教学评价和调控方案；在上述工作的基础上，编制课时教学方案。

4.2.2化学教学设计的基本环节1、设计准备2、设计教学目标3、设计教学策略和方法4、设计教学过程5、设计教学媒体6、设计整合、应用和反馈环节7、设计总成与编制方案

P87~91阅读讨论

4.2.3现代教学设计的基本要求和基本原则现代教学设计的基本要求（1）以系统观点作指导（2）以科学、可靠、先进、合适和完整、系统的教学理论为基础，遵循教育教学规律•符合既定的教育、教学目的；•符合教育学、心理学、行为科学等科学规律；•适合学科特点，具备实施条件，便于使用和推广，可行性较强。（3）要从实际出发，从实际效果出发

4.2.3现代教学设计的基本要求和基本原则现代教学设计的基本原则（1）整体设计与要素设计统一原则（2）静态设计与动态设计统一原则（3）理性与操作性、可行性统一原则（4）规范性与创造性统一原则（5）最优化与阶段性统一原则

4-3化学教学设计的理论要素4.3.1化学教学理念4.3.2化学教育（教学）目标4.3.3化学教学模式与化学教学策略

4.3.1化学教学理念1、化学教学要面向全体学生，以培养人为主旨；2、化学教学要以提高学生的科学素养为重点，促进学生全面发展；3、化学教学要贴近生活、贴近社会，注意跟其他学科相联系；4、要把转变学习方式放在重要位置，既重视学习结果，也重视学习过程；5、要努力培养学生终生学习的愿望和能力，让学生乐于学习，学会学习，增长发展潜能；6、教学评价要帮助学生增强发展的信心，追求更好的发展

4.3.2化学教育（教学）目标教育目标的分类：认知领域的目标分类：按照智力特性的复杂程度划分，认知领域的学习目标从低级到高级可分为“知道、领会、运用、分析、综合、评价”六个等级。动作技能领域的目标分类：动作技能的学习目标从低级到高级可分为“知觉、准备、有指导的反应、机械动作、复杂的外显反应、适应、创新”七个等级。情感领域的目标分类：情感领域的目标依照价值标准内化的程度可分为“注意、反应、价值判断、组织、价值与价值体系的性格化”五个等级。

4.3.3化学教学模式与化学教学策略教学模式：是在某种教育思想、教学理论指导下，为完成特定教学任务、实现特定教学目标所建立的关于教学实践的一种规范化的运作方式和体系。在化学教学中，目前常用的基本教学模式有：（1）系统陈述知识模式（2）解答问题模式（3）验证知识模式（4）研究（解决）问题模式（5）历史发展模式

4.3.3化学教学模式与化学教学策略化学教学策略：是为了解决教学问题、完成教学任务、实现教学目标而确定师生活动成分及其相互联系与组织方式的谋划和方略；是根据化学教学目标和教学条件选择、组织各种基本活动方法，调节、控制主体的内部注意、感知、思维和操作活动，对教学活动进行内部定向指导、监控和调节的准绳。

4-4化学教学方法4.4.1化学教学活动4.4.2化学教学方法及其发展4.4.3化学教学方法的分类4.4.4化学教学方法的选择、组合和优化4.4.5化学教学媒体（自学）

4.4.1化学教学活动教学活动程序的建立学习的阶段（内因）教学活动的步骤（外因）引起注意接受告诉学生目标期望刺激对先前学习的回忆工作记忆检索呈现刺激材料选择性知觉提供学习指导语义编码诱发学生行为反应提供反馈强化评定行为检索和强化促进记忆和迁移检索和归纳

4.4.2化学教学方法及其发展教学方法

4.4.3化学教学方法的分类化

学

教

学

方

法

的

三

维

结

构

教导方法学习方法检查调控组织实施定向发动方法方法方法综合方法基本方法