基于学生认知逻辑的学科单元知识的逻辑架构

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1、基于学生认知逻辑的学科单元知识的逻辑架构摘要：针对“物质的量”单元教学，提出基于学生认知逻辑基础上的学科知识逻辑结构的架构教学，详实介绍了“物质的量”单元教学中逻辑结构分析、问题引导下的教学过程及知识与概念的架构并提出了教学建议，有助于提升学生对概念与知识的理解水平，构建“物质的量”知识与概念系统。关键词：学生认知逻辑；学科知识逻辑；物质的量；架构教学文章编号：10057C6629(2017)l?C0044?C04中图分类号:G633.8文献标识码：B1问题提出在教学实践屮发现，有些概念或知识在新课教学时学生测评反馈比较理想，但一段时间后再检测吋学生却淡忘得所剩无几，教师无奈只

2、好再复习一遍。为什么学生对教学内容(特别是概念抽象、知识难度较高的内容)容易遗忘？教学中如何进行改进？笔者研究认为，学习遗忘率高的根本原因是学生对所学概念与知识间的逻辑关系认识不清晰，进而无法组织构建有序的知识与概念系统，导致学习内容没有被学生真正消化、吸收和内化。随着新知识的学习和时间的推移，前面所学的内容很容易被覆盖或遗忘。心理学研究证明，建立知识的逻辑联系能加深学生对知识的理解，更有利于知识的记忆与提取［1］；已有研究证实，基于教学系统牛成的知识逻辑、教学逻辑、学习逻辑和认知逻辑可以促成教学双方的共振、共享和共赢，从而实现教学的有序化和有效化［2］。因此，从教学改进与优化

3、的角度出发，教学中要在分析学生认知逻辑的基础上，构建符合学生认知特点和逻辑顺序的学科知识逻辑体系，帮助学生实现对教学内容的理解、巩固与内化，达到学生认知逻辑与学科知识逻辑的统一。下面就以学生普遍感到学习困难的“物质的量”单元教学为例进行说明。2教学分析2.1学生认知逻辑的分析在学习“物质的量”单元之前，学生已有基础物理学知识和H常的生活经验，对宏观物质的数量、质量、性质及变化等十分熟悉，也对描述宏观物质的一些物理量，如物质的质量、体积、长度等有深刻的认识。而对于微观粒了（简称“微粒”，如分了、原了、离了等）而言，由于无法直接体验或感知，学生对微粒本身的人小、质量、个数及微粒反应

4、等的认识相对模糊。如无法准确认识微粒质量的“小”，也无法感知一定质量物体中所含微粒个数的“多”，更难想象并建立宏观物质质量与微观微粒个数之间存在的某种定量关系。因此，教学中一方面要从学生的认知逻辑顺序出发，做好“从宏观到微观、从定性到定量、从一般到特殊、从简单到复杂”的认知过渡与递进；另一方面，要从学生微观思维模式的构建出发，采用类比、推理等方法引导学生把微粒与宏观物质结合起来，实现从宏观向微观的认知转化，构建具有微粒、微粒数、微粒质量、微粒集合体、微粒反应等概念的微观认知体系，使微粒模型化、抽象概念显性化、知识内容逻辑化，帮助学牛深化理解、强化记忆。2.2教学内容逻辑分析“物

5、质的量”是联系宏观量和微观量的桥梁与纽带，也是中学化学中十分重要的核心物理量。“物质的量”单元贯穿高中化学定量计算的始?K,涉及物质的量、摩尔、物质质量、气体体积、溶液体积、微粒个数、阿伏伽德罗常数、摩尔质量、摩尔体积、物质的量浓度等诸多概念。从概念的属性看，“物质质量、气体体积、溶液体积”是宏观量，“微粒个数”是微观量，“阿伏伽德罗常数、摩尔质量、摩尔体积”等是通过“单位物质的量”引入的定义量（“物质的量浓度”是以单位体积引入）。因此，通过“物质的量（单位摩尔）”就自然引出以上的定义量，从而达到联系宏观量与微观量的目的。梳理以上概念的分类，进一步明晰各概念的内涵及相互的逻辑关

6、系。从知识内容的发展看，教学的起点和核心是“物质的量”，讲清“物质的量”的来龙去脉是教学取得成功和突破的关键；教学的主线也是“物质的量”，围绕“物质的量”进而引入并定义单位物质的量物质所含的微粒个数、质量和气体体积，溶液物质的量浓度等，建立相互的定量关系，从而最终解决冇关“物质的量”的计算及应用。因此，单元内容逻辑关系清晰、重点突出，教学中可根据学生认知逻辑顺序和知识发展逻辑顺序设置系列问题，以问题引领教学，层层推进，具体归纳如表1所示。2.3问题与困难分析在学习“物质的量”单元之前，学生己有的前概念“物质的质量、物质的数量”对学生学习理解“物质的量”概念带來明显干扰和负迁移。

7、“物质的量”是一个什么量？学生常常会把“物质的量”理解成物质的数量或物质的质量，进而把物质的量理解成一个数值；把物质的量的单位“摩尔”等同于阿伏伽德罗常数，进而很难理解“物质的量”与物质的数量与质量的具体关系；另一方面，从“物质的量”这一物理量的表述來看，也常常会给学生带来困惑。从字面“量”的意思，学生很容易错误理解成数量或质量；学生不能理解有了质量和数量以后为什么还要引入“物质的量”？化学中为何要引入这样一个物理量？没有“物质的量”行不行？若不把这些物理量关系与问题梳理清楚，学生对“物质的