化学教学论 第4章化学教学设计与教学方法 教学时数：10学时 教学目的与要求：要求学生了解化学教学设计的基本原理和基本要求，掌握进行化学教 学设计的层次和环节,能够综合运用化学教学方法和化学教学媒体进行化学教学设计。 教学重点：化学教学设计的基本原理、原则和环节 化学教学方法 教学难点：化学实践活动的设计，化学教学设计的理论要素 本章主要阅读文献资料： 1．王祖浩主编，全日制义务教育化学课程标准解读。武汉：湖北教育出版社，2002年。 2．化学国家课程标准研制组.义务教育课程标准实验教科书·九年级化学（上、下册）， 上海：上海教育出版社，2001~2002年 3．人民教育出版社化学室编，高中化学读本（第一、二册）。北京：人民教育出版社1997 年 主要内容： 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 什么是教学设计？怎样进行化学教学设计？ 教学设计就是预先构思并表达关于教学活动目标、过程和结果的意想的观念结构和活动 方案的过程；狭义的教学设计仅仅指构思、表达教学活动方案的工作。 教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方 案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。 4.1.1 化学教学设计的基本任务和基本类型 化学学科课程教学设计的基本任务是： 在对来自于哲学、教育科学、心理科学、学习科学、行为科学等方面的一般理论以及化 学学科知识进行整合的基础上，结合化学教学实践经验，在头脑里形成有关的设想和理念， 制定化学教学工作的具体方案。 或者说，化学教学设计的基本任务有两项： 一是通过特殊的认知活动形成具体的教学观念； 二是通过技术设计把具体的教学理念转变、物化成教学工作方案 化学教学设计存在着两种不同类型： 一种是从教育技术学角度研究有关的工作步骤和规范，一般并不涉及具体的教育教学理 念和内容，纯属于技术性研究。 另一种则涉及教育教学理念和具体的教育教学内容，属于认知—技术的综合性研究。在 实际的教学工作中，特别是进行教育教学改革时，多进行这样的教学设计。 4.1.2 化学教学设计的逻辑发展 教学设计按不同的发展水平和特点可以分为4种： （1）直感设计——设计者主要根据自己的主观愿望或者直观感觉进行教学设计； （2）经验设计——设计者以教学实践中积累的经验为主要依据，以过去教学的经历为 模板进行设计； （3）试验（辅助）设计——设计者先根据某些理论或假说进行验证性教学试验，然后 在总结试验情况、形成实践规范的基础上进行教学设计； （4）系统设计——依据比较完备的教育理论，运用系统工程方法进行教学设计。 4.1.3 化学课程与教学论的学科定位 教学设计能使化学教学具有明确的方向性、自觉性和有序性，能有效地提高化学教学活 动的效率。 从认识过程看，人们在进行化学教学的整体性构思时，总是先在头脑里形成有关的设想 和理念。根据辨证唯物主义认识论，一个完整的认识运动过程是从实践到认识，再从认识到 实践的过程。或者说，一个完整的认识运动过程包括从实践到理论和从理论到实践两个阶段。 实践活动可以进一步分为理性认识形成之前的实践活动（实践I ）和理性认识形成之后 的实践活动（实践II）；认识活动可分为理性认识形成之前的认识活动（前理性认识活动） 和理性认识形成之后的认识活动（后理性认识活动）。这个过程可表示（教材P84）为： 理性认识形成之前的活动 理性认识形成之后的活动 实践I 前理性认识 后理性认识 实践II 第一认识主体 第二认识主体 实践I是认识的来源，前理性认识活动依赖于实践I。后理性认识活动是使一般理论与 实际情况相结合，制定具体的行动蓝图、方案、规则，即形成实践观念的活动。实践II是 实施方案的操作性活动。检验理论、改变客观对象，是实践II的基本功能。 化学课程与教学论既要进行后理性认识活动，又要对实践II活动进行指导。化学课程与 教学论关于化学教学实践活动的构思、理念，是一般理论与实际情况相结合的产物。而这些 构思、理念主要决定于社会的需要、学生的特征和化学学科的特点等方面。各方面的理论必 须经过化学课程与教学论的整合，才能在化学教学实践中应用。 可见，化学课程与教学论是研究如何使有关的一般理论跟化学教学实际情况相结合，来 指导化学教学实践，并且在化学教学实践基础上研究一般理论，对一般理论进行补充、发展 和完善的学科，它是决定一般理论能否跟化学教学实际全面地结合，影响化学教学实践质量 的一门重要学科。 化学课程与教学论的研究对象和内容主要是： （1）一般的教育理论、学习理论、课程理论、媒体理论等如何跟化学教育教学相结合， 如何应用于化学教育教学实践； （2）如何根据现代化学的发展来调整、发展化学教育教学；如何通过化学教育教学来 实施科学教育，应用和丰富、完善科学教育理论； （3）根据系统理论，把化学教学作为一个系统来研究，研究系统和各要素之间的内外 联系和相互作用，研究化学教育教学现象及其规律，对一般的教育理论、学习理论、课程理 论等进行补充、发展和完善。 4-2 现代化学教学设计概说 4.2.1 化学教学设计的基本层次 4.2.2 化学教学设计的基本环节 4.2.3 现代教学设计的基本要求和基本原则 4.2.1 化学教学设计的基本层次 1、课堂教学设计： 课堂教学设计的内容包括： 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、学段（或学期、学年）教学设计 学段（或学期、学年）教学设计主要进行下列工作： 考虑本学段（学期、学年）教学工作跟前、后期间教学工作的联系； 进一步确定本学段（学期、学年）教学工作的任务、内容（重点）、进度、基本工作方 针、措施以及教学评价工作； 制定学段（学期、学年）实验和活动等计划； 在上述工作基础上编制学段（学期、学年）教学工作计划。 3、单元（课题）教学设计 单元（课题）教学设计主要进行下列工作： 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。 4、课时教学设计 课时教学设计主要包括下列工作： 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 设计准备的具体工作有： 学习、研究各种教学理论和教学主张，结合化学教学实际进行选择、整合，形成自己的 教学理念； 调查、研究学习主体，客观、正确地了解学生的学习基础情况，以便为教师制定教学目 标、组织教材、确定重点和难点、选择教学方式方法、采取有效教学措施等提供客观标准和 依据； 了解、研究教学任务； 研究并掌握教学内容； 调查和研究教学条件和可利用的教学资源。 2、设计教学目标 教学系统的层次结构，使教学目标有课程目标、学段目标、单元目标和课时目标之分。 在制定教学目标时，要注意教学目标的重要性和必要性；还要注意教学目标实现的可能 性，各教学要点的教学目标不一定都要达到最高层次；还要注意因材施教；同时要注意各类 教学目标之间的相互联系、相互促进、相互制约，把它们组织成协调、和谐、自然的教学目 标体系。 3、设计教学策略和方法 教学策略：指在整个教学过程中，为完成特定的教学目标，依据教学的主、客观条件， 特别是学生的实际，对所选用的教学顺序、教学活动程序、教学组织形式、教学方法和教学 媒体等的总体考虑。 教学策略可分为产生式教学策略和替代式教学策略两大类。 产生式教学策略：是指让学生自己产生教学目标，学生自己对教学内容进行组织，安排 学习顺序等，鼓励学生自己从教学中建构具有个人特有风格的学习。也就是说，学生自己安 排和控制学习活动，在学习过程中处于主动地处理教学信息的地位。称为产生式，是因为这 种策略强调学生在学习过程中，对新信息和以前的学习之间产生联想、建立联系的重要性， 学生是教学活动的主要责任承担者。 替代式教学策略：这种教学策略主要是教师向学生提出学习目标，组织、提炼教学内容， 安排教学顺序，指导学生学习。替代式教学策略在传统教学中比较常用。 4、设计教学过程 教学过程设计包括认知、情感、行为等教学活动的设计以及教学活动的情境设计。此外， 还应注意设计好教师和学生、学生和学生之间构建适宜的人际关系的活动。 在进行教学活动设计时，应该首先合理地设计学习主体的活动内容和活动方式，然后再 设计施教主体如何进行教和导、如何对学习主体的学习活动起辅助作用和保证作用。 不同阶段教学活动的内容和形式有所不同。 5、设计教学媒体 教学媒体设计主要包括教学媒体的选择和组织、传统教学媒体的设计、现代教学媒体的 硬件选择、现代教学媒体软件的设计等工作。现代教学媒体由硬件、软件两部分构成，而传 统教学媒体一般没有硬件、软件之分。 化学教学媒体是在化学教学过程中用于负载化学教育信息、传递化学教育信息的手段和 工具，通常分为传统教学媒体和现代教学媒体两大类。 6、设计整合、应用和反馈环节 巩固应用环节是教学活动的特点和标志，对于强化、整合教学内容，保证教学效果，提 供教学反馈信息和反馈信道有着重要的作用。巩固应用环节通常通过练习进行。 7、设计总成与编制方案 化学教学设计总成——指对化学教学各环节局部设计的合成和整合。 化学教学设计总成着重于具体地处理好系统整体与部分、部分与部分，以及系统与环境 之间的关系，力求使系统协调、和谐、自然，能有效地发挥其功能。 化学教学设计总成不是各局部设计的简单拼凑，而是在系统结构设计指导下的整体综合 和协调。 化学教学设计总成的具体结果是编制成化学教学方案。化学教学方案应该详尽、简明、 规范，便利于教学使用和总结、研究。 4.2.3 现代教学设计的基本要求和基本原则 1、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 2、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 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 1、教育（教学）目标的界定 教育目标描述的是教师预期通过教学活动使学生发生的变化，是教育活动的具体结果， 但不涉及过程，不涉及教师的活动和教学方法。 教育目标是多义的，有层次不同的几种涵义： 第一层次教育目标是指教育目的，它是统领全部教育活动的全程目标，其意义在于指明 全部教育活动的方向、远景，具有高度概括性、方向性、指导性，是制定各级各类学校教育 目标的依据。 第二层教育目标是指各级各类的学校的培养目标，它说明要使受教育者通过某学校教育 达到的规格和质量的具体要求，需要修业期满方能实现，是局部教育活动的长期目标。 第三层教育目标是指课程目标，即期望通过一定学段课程学习使学生达到的发展状态， 是比较具体的、可以在较短时期内实现的中期目标。 第四种涵义则是指教学目标，通常是指一个教学单元或一项教育活动所要达到的具体目 标，是通过一次或少数几次教育活动即可实现的近期目标。 教学目标比较具体，它主要适用于课时教学设计以及单元教学设计。从第一层次到第四 层次，教育目标逐步具体化，上位的教育目的和培养目标是制定下位教育目标的依据，在课 程目标和教学目标引导下的课程及课程实施则是实现教育目的、培养目标的重要手段。 在教学设计中明确提出教学目标，有利于明确教学工作的方向，做好教学过程和教学评 价的设计，也有利于以学生为学习主体和发挥教师的主导作用。但对教学目标也存在不同看 法。 2、教育（教学）目标的分类 教学设计中的学习目标分类通常使用布卢姆等人提出的三种分类法： 认知领域的目标分类、 情感领域的目标分类、 动作技能领域的目标分类。 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 1、化学教学模式 不同的观点从不同的角度定义了教学模式。也就是说，人们对教学模式的界定各不相同。 但随着教学模式的实践和研究不断深入和发展，越来越多的人认为，教学模式应该是包括教 学思想、教学观念、教学目标、教学方法等基本要素的相对独立的体系。 定义：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。 教学模式应该是教学规律的反映，是教学实践的概括和结晶。一个好的教学模式通常都 有其可靠的实践基础，同时对教学实践 具有很强的指导性。 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 2、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。 化学教学策略由相互联系着的教导策略和学习策略两部分组成。并且教学策略还有不同 的层次，高层次教学策略是对低层次教学策略的概括，适用范围较大；低层次教学策略是高 层次教学策略的具体化，它体现、蕴含者高层次教学策略，适用范围较小。 高层次教学策略表现为实际的教学思想及其原则体系； 低层次教学策略是具体的教学策略，又称为教学思路； 中层次教学策略是从教学实践中提炼、升华中形成的，它经过逐步完善，形成规范化和 概括化的工作程序和工作方式，是一系列具体活动规则的联合，符合教学模式的特点。 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 4.4.1 化学教学活动 化学教学活动包括教师的施教活动、学生的学习活动，以及教师和学生相互作用和构建 人际关系的活动。 教学目标、教学内容、学生的学习准备状态、化学教学规律和既定教学策略是化学教学 活动设计的依据。即化学教学目标、化学教学内容、化学教学方法、化学教学媒体等都是化 学教学活动的基本要素。 作为一个动态的系统，化学教学活动还包括语言符号系统、工具操作系统、社会关系系 统等子系统。 化学教学活动的程序： 1.在“引起注意”时，教师通过多种途径使教学活动与学生的兴趣相关联，以唤起学生对 教学内容的注意和接受意向。 2．在“告诉学生目标”时，教师让学生知道他们在学习结束时能够达到什么水平，使学 生对学习结果形成比较具体的期望。 3.在“刺激对先前学习的回忆”时，教师激发学生回忆过去学到的有关内容，以利于掌握 新知识，使他们有可能充分利用原来认知结构中的合适观念来同化新知识。 4.在“呈示刺激材料”时，教师使用有鲜明特征的媒体向学生传递与新内容有关的教学信 息，促使他们有选择的感知教材。 5.在“提供学习指导”时，教师根据学生对新知识的领会程度，适当地指导学生对教学内 容进行编码，即为有意义的习得进行分析和综合。 6.在“诱发学生行为”时，教师通过让学生积极参与教学活动，用各种方式对所感知的信 息做出真实的反应，以表明他们对教材的接受情况。 7.在“提供反馈”时，教师让学生知道自己的学习结果，主要让学生从肯定性反馈中受到 鼓励，起到强化作用。 8.在“评价行为”时，教师通过各种形式的测试，促使学生进一步回忆和整合新学到的知 识，并对学生的学习行为作出价值判断。 9.在“促进记忆和迁移”时，教师采用间隔复习方式，增强学生对已习得的知识的保持， 并提供提示的策略，帮助学生把这些新知识贯穿到后续的学习内容中去（纵向迁移），或把 新知识运用于相似而不相同的其他情景（横向迁移）。 4.4.2 化学教学方法及其发展 教学方法：指教师在教学过程中，为了实现教学目标而采用的各种方法。 教学方法的确定： 与获得认知类学习效果有关的教学方法包括： 讲授法、演示法、谈话法、讨论法、练习法、 实验法、实习作业法。 与获得动作技能有关的教学方法包括： 示范—模仿法、练习—反馈法。 与情感、态度有关的教学方法有： 直接强化法和间接强化法。发现学习法、合作学习法、 模拟教学法、问题解决法 4.4.3 化学教学方法的分类（P105～108 阅读讨论总结） 化学教学方法包括3组方法： （1）教学活动的发动和定向方法 （2）教学活动的组织和实施方法 （3）教学活动的检查、反馈和调控方法 根据教学思想和启发策略，可以把化学教学方法分为注入式和启发式两大类。启发式可以进 一步分为3种类型： （1）传统启发式教学法 （2）现代启发式教学法 （3）综合启发式教学法 4.4.4 化学教学方法的选择、组合和优化 选择、确定教学方法时，应该考虑下列问题： 是不是有利于完成既定的教学任务、达到预定的教学目的； 是不是适合于教学的内容，符合学科的研究方法等特点； 是不是适应学生个体以及学生集体的发展水平和心理等方面的需要，学生是否具有必要 的学习准备； 是不是具有相应的教学条件，如必要的实验设备、直观手段、教学时间、教学环境等； 是不是符合化学教学规律和化学教学原则； 是不是有利于落实教学指导思想、教学策略和教学思路； 教学方法本身的教育价值； 教师对教学方法的了解、使用教学方法的经验和能力以及教学风格等个人品质和个性特 征等等。 为了选择最优的教学方法和积累经验，需要对不同的方案进行比较和试验。 4.4.5 化学教学媒体（自学） 4-5 化学实践活动的设计 化学实践活动的内容和形式 化学实践活动的内容和形式主要有下列类型： 以观察、测试、实验为主的探究活动； 制作和工艺活动； 参观、访问、考察、调查活动； 资料查阅以及讲座、影是活动； 发明、创造和小论文活动； 科技游艺和趣味活动； 科普宣传活动； 科技展览、表演活动； 其他有关的社区服务和社会实践活动等等 化学实践活动的基本组织形式主要有以下几种： 小组活动；班级活动；全校活动。 在设计、安排化学实践系列活动时，除了以化学科技活动为主以外，常常还包括社会、 生活活动；文学、艺术活动；卫生保健活动等内容，涉及人与自然、人与科学、人与社会、 人与人等方面。 二、化学实践活动的教学设计 一般说来，活动方案通常要说明活动目的、要求、内容、组织形式、方法步骤等等，跟 化学课堂教学方案有相似之处。但两者之间也存在着重要的差别。 化学实践活动方案要提供一些基础性知识和拓展性知识；化学实践活动方案常常注意课 内、课外的有机结合和一体化；化学实践活动方案特别注意活动的安全性，注意学生的生理 和心理卫生等。 在选择和确定化学实践活动方案时，要充分注意它的实践性、综合性、多样性、开放性、 创造性、趣味性、非学科性和学生自主性等特点，使化学实践活动名副其实地既“动”又“活”， 而不是变相地成为“第二课堂”。 一些化学实践系列活动方案： 例1《化学电源》系列活动 例2《牛奶》系列活动 例3《垃圾的现状与对策》系列活动 例4《自然生态林的保护考察》系列活动 例5《艺术插花》系列活动 4-6 化学教学设计案例 学习方式：研究讨论（P113-122共4个案例） 教学观摩，课后写出评论总结 实践练习：设计具体教学方案