基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计-程英.pdf

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1、苏州大学 硕士学位论文 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 姓名：程英 申请学位级别：硕士 专业：教育硕士 指导教师：何华 2010-10基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 中文提要 I中文提要 在深入推进素质教育的背景下，如何在有限的时间内提高教育教学质量是新 课改面临的核心议题。纵观目前的教育教学现状，有效的课堂教学问题设计已成 为解决议题的关键之一。具体到高中化学学科，就需要研究高中化学课堂教学问 题设计。怎样的才是有效的课堂教学问题设计呢？本研究的特色是在高中化学课 堂教学问题设计中应用学生的认知心理，基于学生认知心理来进行高中化学课堂 教学问题设计。 本研究通过文献分

2、析、经验总结等方法，借鉴国内外各种教育教学理论、认 知心理学理论，结合高中化学学科课堂教学的特征来构建基于学生认知心理的高 中化学课堂教学问题设计的框架。 本研究先从我国的教育现状和时代背景出发，论述了问题的提出和研究的意 义。并结合国内外对化学教学问题设计和认知心理等方面的研究成果和理论，对 相关概念进行了界定。对高中生认知的特点以及影响高中生认知的因素等方面进 行相关分析，深入探讨如何遵循学生的认知心理来设计高中化学课堂教学问题， 从而为提高教育教学质量提供理论依据和实践指导。深入研究如何在高中化学课 堂教学问题设计中优化学生的认知心理，通过改善学生的认知结构，发展学生的 元认知能力，培养

3、学生的认知策略，促进学生终身发展。 关键词：认知，认知心理，高中化学，教学问题设计 作 者：程 英 指导教师：何 华 Abstract Senior Chemistry Classroom Teaching Design Based on Students Cognition Mentality IISenior Chemistry Classroom Teaching Design Based on Students Cognition Mentality Abstract Under the background pushing forward quality education in d

4、epth, how to improve education quality of teaching within limited time is the core topic for discussion. Effective classroom teaching problem designs have become one of the keys. We need to study the classroom teaching design in terms of Senior Chemistry. What is the effective classroom teaching des

5、ign? The characteristic studying originally is cognition mentality. This research is based on document method such as analyzing, experiencing a summary , various home and abroad theory educating teaching , cognition theories of psychology for reference , coming to structure the frame, and classroom

6、teaching problem designs for Chemistry have been carried out. Study first, current situation and the background characteristic of times set off from education of our country, suggesting that having discussed a problems composes in reply to the significance of studying originally. We discuss some con

7、cerned issues and offer some more practical guidance after analyzing Chemistry classroom teaching designs. We develop students cognition ability and development for all life. We follow some theory and teaching strategy based on Yuan cognition. Keywords: cognition, cognition mentality, high school ch

8、emistry, teaching problem design Written by Cheng Ying Supervised by He Hua 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 引 言 1引 言 1 课题的提出 通过问题来学习的思想由来已久，从孔子的教育思想、苏格拉底的“产婆术” 到杜威的问题教学法、布鲁纳的发现学习法，都是以问题为中心的学习方法。 事实上，几乎每一节课都会有“问题”：教师的提问，学生的疑问等等。纵观我 国的高中化学课堂教学设计，即使是在新课程已经广泛开展的今天，仍然缺乏有 效的问题设计和问题引导，无法引起学生高层次的思维活动。在课堂教学实践中， 存在大量的“

9、问题”，但几乎都是事实性的问题，而有些教学活动中则几乎没有“问 题”，只有纯粹的活动和任务。化学课堂教学“问题”的缺失，或者把问题仅仅等同 于习题、试题，将使学生只关注形式，忽视本质内容；只关心任务操作和结果， 忽视问题的深入思考和有效解决，导致学生学习能力发展的表面化和局限性。 新课程理念下的化学课堂教学是一种沟通、理解和创新的过程，它不再是简 单地把知识装进学生的头脑，而是通过学生积极主动的思维活动，把知识变成自 己的“学识”、“主见”和“思想”。毫无疑问，课堂提问是实现师生互动的重要手段， 是实现师生之间沟通和理解，培养学生独立人格和创新精神的重要信息途经，而 问题设计是课堂提问的基础，

10、是课堂提问能否成功的关键。所以教师要针对不同 知识的特点、学生的认知水平和教学的不同环节和情景，设计好不同层次的问题， 把握好问题的难度和梯度。 在深入推进素质教育的背景下，如何提高高中生的学业成绩，成为了全社会 的热点问题。因此通过基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计的研究， 来探讨教师如何针对学生认知心理，在课堂教学中提出有效的教学问题和问题引 导，并优化学生的认知心理，促进学生终身发展。这是非常必要也是刻不容缓的。 2 研究的意义 2.1 理论意义 本研究将通过文献法，应用认知心理学对高中化学课堂教学问题设计重新进 行思考、梳理和整合，从更深入、更全面的角度构建基于学生认知心理的高

11、中化 学课堂教学问题设计的理论模型，充实高中化学课堂教学问题设计的理论研究。引 言 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 2 帮助教师遵循学生的认知心理来设计化学课堂教学问题，同时优化学生的认知心 理。 2.2 实践意义 在深入推进素质教育的背景下，如何在有限的时间内出色的完成教学任务， 更大程度的提高教育教学质量，是所有师生最关注的问题。该研究从高中生的认 知能力、高中生的认知特点以及影响高中生认知的因素等方面进行相关分析，建 构了认知结构在化学学习过程中完善和发展的模型，为高中教师的教育教学提供 理论依据和实践指导，从而增强高中教育教学工作的针对性和实效性。 2.3 现实意义 教学的

12、时空坐标中不仅仅是教师与学生主体性的发挥，个性的展示，而且还 是相互的协同和进步。教师要正确把握学生的认知心理，树立正确的化学教学观， 使师生双方处于一个和谐的统一体中。本研究从理论和实践两方面应用认知心理 学研究高中化学课堂教学问题设计，对于学生学会学习，形成自主学习的习惯， 提高化学学习能力有着重要的意义。 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 第一部分 文献综述与理论依据 3第一部分 文献综述与理论依据 1.1 国内外相关研究 1.1.1 认知心理的研究现状 1.1.1.1 国外的研究动态及发展趋势 以信息加工理论为特征的认知心理学，也称信息加工心理学。当代认知心理 学家认为人的认

13、知过程同样也是一种信息的输入、编码、输出的加工过程。这一 信息加工过程可以用以下示意图表示。 图 1 人脑信息加工过程示意图 图中每个方框代表了信息加工系统中的一个子系统，箭头方向表示了信息流 动的方向。这个大脑信息加工的模式表明：接受器（像眼、耳、鼻、皮肤等这些 感觉器官）接受了环境中许多物理信息（如声、光、压力等） ，这些感觉器官经过 换元，把所接受到的信息转变为以生物电脉冲形式传递的感觉信息，输入短时记 忆和长时记忆系统中，短时记忆也称为工作记忆，只有经过与长时记忆的反复交 换和强化才能转换为长时记忆。控制与回答系统要不断地从长时记忆中提取信息， 作出决策，控制和回答。信息的输出是通过效

14、应器（手、脚、语言器官等）来完 成的。效应器对输出信息指令的完成便是人作用于环境的外显行为 1 。 Newell 和 Simon 认为，符号加工系统均是由感受器、效应器、记忆和加工器1 、方俊明. 认知心理学与人格教育M. 陕西师范大学出版社，1992:71 执行控制 回答器 效 应 器 感觉接受 预 期 环境 短时记忆接 受 器长时记忆第一部分 文献综述与理论依据 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 4 组成的，且每一组成部分均有其相应的功能，而这些功能的系统性表现结果就是 智能行为；反之，凡表现出智能行为的系统又必然具有这些功能。这一符合加工 系统可以用以下示意图表示 1 。 图

15、2 符号加工系统示意图 信息进入人脑的三个过程：获得知识、储存知识、运用知识；即输入、储存、 提取。由加涅的学习与记忆的信息加工模型可知，学生的认知过程可概括为： 图 3 学生的认知过程示意图 布鲁纳等人的认知观点认为，学生的学习过程是学生原有认知结构中的有关 知识和新学习内容相互作用(同化)，形成新的认知结构的过程。化学认知结构就是 学生头脑里的化学知识按照自己理解的深度、广度，结合自己的感觉、知觉、记 忆、思维、联想等认知特点，组合成的一个具有内部规律的整体结构 2 。 目前，在国外，特别是美国，不少大学开设讲座或专门课堂,授予教师或学生 以学习的具体方法和技能。如美国著名心理学家Mich

16、igan，大学学与教育中心主任 W.Mckeachie 教授主持的“学习如何学习”,别开生面,引人注目。他们教给学生掌握 知识的有关心理学知识，作为学习方法的理论基础，学生就能意识到自己所用的 学习方法如何，而力求改进，并加以灵活应用，以适应各种不同情况。又如美国 的密执安大学是一所综合性大学，专门为尚未选定专业的一、二年级学生尝试开 设“学习如何学习”选修课，以心理学理论武装学生,从理论高度指导学生改进学习 方法，使学生掌握的方法上承源头活水,不仅知其然，还知其所以然，在不同的学1 、何华. 新视野下的认知心理学M. 科学出版社,2009:10,13,167,168 2 、陈永平. 化学课应

17、重视学生认知结构的优化和发展J. 中学化学教学参考，1999,(1-2) 感受器 加工器：信息的基本加工 （储存、制作或复制，改变和 删除，辨别）短时记忆解 释器（形成程序是信息加 工系统的的行为机制） 记 忆 效应器 环 境 转换信息 （理解） 贮存信息 （记忆） 提取信息 （应用） 获取信息 （感知） 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 第一部分 文献综述与理论依据 5 习情境下都能运用自如，而不是只授予学生“操作技术”那样，拘泥一格，不能多方 适应，更不利于发展才能。 1.1.1.2 国内的研究现状及趋势 王甦和汪安圣两位教授编著的认知心理学 （1992） ，非常系统地介绍了信

18、息加工理论研究的一系列成果，为把这一学科全面介绍给中国的心理学工作者起 到了重要作用1 。国内专家和学者们始终把认知研究和科技发展紧密地结合在一 起，一方面以科学的成就（包括方法的成就和研究手段方面的发展）为研究基础， 另一方面注重认知心理学在包括教育等各领域的应用，取得了丰硕成果。许多心 理学、教育学专家结合我国新课改的实情，通过大量的教学实验和教学实践，对 学生的认知心理进行了检测和修订，把研究的成果用以指导教育实践。 1.1.2 教学设计的研究现状 1.1.2.1国外的研究动态及发展趋势： 教学设计起源于 20 世纪 40 年代，随着系统方法的应用，在 20 世纪 60 年代 末 70年

19、代初发展为一门正式的学科。 美国著名哲学家、 教育家杜威(J.Dewey， 1910) 最早提出建立一种特殊学科来研究如何设计教学的构想。在我们怎样思维 经验与教育一书中，杜威提出建立一种学科来把心理学、学习理论与教育教学 实践连接起来，这就是教学设计的萌芽 2 。 教学设计的发展历程多姿多彩，因媒体技术、学习理论、社会历史背景等方 面的不同，教学设计发展的不同阶段具有各自的特点。根据知识和认知过程，将 现有的教学设计理论、模式大致划分为系统教学设计和建构主义教学设计。系统 教学设计和建构主义教学设计不仅是教学设计的两种价值取向，同时也展现了教 学设计的发展历程，而且它们是互补的。 未来的教学

20、设计将在这两种教学设计的矛盾冲突中向前发展，不断找到新的 平衡点。教学设计作为一个研究领域和一个专业共同体一直经历着持续的变革， 而目前的变革更是处在一个从量变到质变的关键阶段。教学设计的未来应当是宽 阔而更具包容性的多元化路线 3 。因此，在具体的教学设计过程中，我们应当将两 种教学设计理念的优点互补，而不是走到其中任何一个极端。 1.1.2.2 国内高中化学教学设计的研究现状分析 1 、余嘉元. 当代认知心理学 . 南京：江苏教育出版社，2005(5) 2 、朱妍蓉. 以问题为中心的高中化学教学设计研究D. 浙江师范大学，硕士学位论文,2008 3 、 高文. 教学设计研究的未来教学设计研

21、究的昨天、 今天与明天( 之三)J. 中国电化教 育， 2005， 218(3):24-28 第一部分 文献综述与理论依据 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 6 教学设计理论于 20 世纪 80 年代后期被介绍、引入我国，相关的理论、研究 成果被翻译引进，在此基础上，我国学者也出版了相关的一些专著，例如乌美娜 的教学设计 ，成为我国教学设计研究的理论基础。 自萌芽以来，我国的化学教学设计一直在不断发展进步。特别是新课改以后， 为达到新课程标准提出的新目标，化学教育界更加重视对教学活动的设计。部分 学者致力于化学教学设计的理论研究，如出版了化学教学设计与实践 (吴俊明， 1998)、

22、化学教学设计论(江家发，2004)等专著；高校研究人员以及高中一线骨 干教师也纷纷加入高中化学教学设计的理论和实践研究，各类相关论文不时见诸 于各类期刊，并且逐年呈上升趋势。期刊发文量的上升说明中学化学教育界对化 学教学设计的重视程度也在逐年提高，高校研究人员和一线骨干教师开始走出传 统的教学理念，通过教学设计这一教育技术重新审视化学教学。据统计 1 ，中等化 学教育类三大核心期刊化学教学 、 化学教育和中学化学教学参考于 2004 年2008 年 5 年来合计发表了 499 篇有关教学设计研究文献。其中化学教育 93篇， 化学教学275篇， 中学化学教学参考131篇，相对而言， 化学教学 开

23、设了“教学设计”专栏，载文数量明显多于另两期刊。 存在问题：第一，化学教学设计理论研究不足。据统计在三大核心期刊 2004 年2008年 5年来 499篇教学设计研究文献中仅 48篇是有关教学设计理论研究的 7 。第二，对论文作者统计发现，高中化学教师是撰写化学教学设计论文的主力军， 而作为高中教学指导者的地市教研员和作为化学教学设计理论研究主要力量的高 校研究者却寥寥可数。这在一定程度上与三大期刊的撰稿人群和阅读人群大部分 来自中学一线有关。由于高校研究者更倾向于理论研究，而高中一线化学教师实 践有余，而理论研究不足。这直接导致了有些教师将“教学设计”与“教案”、“教学 实录”、“教学案例”

24、混为一谈；或者是机械套用教学设计模式，导致教学设计过程 僵化，无法适应实际教学；甚至将教学设计肢解，跳过必要的学习目标分析、学 习者分析等，直接进行教学过程设计。 1.1.3 国内外化学课堂教学问题设计的相关研究 1.1.3.1 国外课堂教学问题设计的研究动态及发展趋势： 苏格拉底“产婆术”问答教学法是一种典型的提问教学模式。 作为一种互动式的 启发教学法，它不直接向学生传授各种具体知识，而是通过问答、交谈、争辩、1 、方俊明. 认知心理学与人格教育M. 陕西师范大学出版社，1992:71 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 第一部分 文献综述与理论依据 7 诱导或暗示，把学生导向结论

25、，重视通过问题来学习，使学习者在获得知识的同 时又能获得思维方法 1 。这种教学模式有几个特点：第一，在师生关系上它以学生 为中心。学生的座位是围圆桌而坐，老师是一位讨论的平等参与者，其真正作用 是使讨论能有效地进行下去。第二，它不仅仅只是交谈，而是有组织、有计划地 进行的，讨论围绕着预先确定的某一主题展开。第三，苏格拉底式问题研讨教学 法是在确立了让学生学会清楚表达思想，进行批判性思考，引用参考去支持、维 护自己的观点，有效地进行提问和与别人进行意见交流的教育目标前提下采用的 一种方法。第四，这一方法是与平常的讲授式的课堂教学和课程内容的学习以及 阅读、写作、演说、问题解决等方面的训练、练习

26、综合起来进行的，它们之间不 能互相替代。第五，苏格拉底式问题研讨也是一种富有成效的成绩评定形式。根 据学生在讨论中的表现，按照既定的评分标准与规则对学生进行评价，并作详细 记录，作为全面了解学生的补充。第六，因问题研讨常需进行跨学科的学习与讨 论，所以有时需要几个或更多的老师组成教学小队进行协作教学 2 。 20世纪 90年代以后，基于问题的学习（PBL，Problem-Based Learning）逐渐 被引入到美国中小学教育中，成为一种倍受重视的教学模式。基于问题的学习 （PBL，Problem-Based Learning）对我国教学有三点启示:第一，在学习目标上， 要立足于灵活的知识基

27、础与高层次思维能力；第二，在问题与课程知识上，要正 确处理问题与课程知识之间的辩证关系；第三，在师生关系和作用上，要切实发 挥学生的自主性和教师的促进作用 3 。 1.1.3.2 国内有关化学课堂教学问题设计的相关研究 理论方面：况晨光(2006)认为，课堂教学就是教师不断引导学生暴露问题、提 出问题、分析问题、回答问题、解决问题、再引出新的问题的过程，并提出教师 在课堂教学中，要以问题教学为中心，改变过去那种单由教师“提出问题分析 问题解决问题”的课堂教学模式，变课堂教学以知识为纽带为以问题为纽带， 通过全程引导学生围绕问题进行教学，力使课堂教学更富有实效 4 。吴立军认为新 课程背景下的问

28、题教学主要有“教师提问式”和“学生质疑式”两种模式。“教师提问 式”教学的关键是精心设计问题，要问在知识关键处，问在教学当问处，问在难易 适中处， 问在学生需要处。 “学生质疑式”教学要抓好以下几个环节： 营造民主氛围，1 、杨西强. 苏格拉底教学法的现代应用J. 外国教育资料，2000(2):46-49 2 、朱妍蓉. 以问题为中心的高中化学教学设计研究D. 浙江师范大学，硕士学位论文,2008 3 、刘儒德. 基于问题学习对教学改革的启示J. 教育研究,2002,265(2):73-77 4 、况晨光. 教师应强化问题教学意识J. 中国教师，2006(3):32-33 第一部分 文献综述与

29、理论依据 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 8 让学生敢于问；创设问题情境，让学生勤于问；提炼质疑方法，让学生善于问。 教师应积极尝试基于学生质疑的教学，灵活运用课堂调控策略，从而最大程度地 提高教学质量 1 。 实践方面：部分研究者和教师己经开始将问题融入学科课堂教学中。贾飞云 (2006)在其硕士学位论文中通过对化学问题解决教学研究的目的、意义说明，综合 分析前人理论成果，以相关心理学、学习理论、教育理论为指导，构建了化学问 题解决教学设计的过程模式；不仅详细阐述了化学问题解决教学设计的具体环节， 并且利用两个不同类型案例进行了全面分析 2 。全芙君(2007)结合案例，分别从创

30、 设好问题情境、设计好问题层次、利用好问题设计 3 方面提出了在实施有效的化 学课堂教学时提问的策略 3 。徐峙晖(2007)通过对问题解决的认知心理加工过程的 分析，探讨了问题表征、知识迁移对问题解决的影响，并对化学课堂教学如何提 高学生解决问题的能力提出了一些建议 4 。 现代教育突出以人为本的思想，关于基于学生认知心理的高中化学课堂教学 问题设计的研究贯穿整个基础教育。目前把高中化学课堂教学问题设计与认知心 理学结合起来的研究较少，不够系统和成熟，还需进一步的完善，以提出各种具 体的遵循学生认知心理来设计课堂教学问题、提高教学效率的方法。 1.2 概念界定 本课题选题为“基于学生认知心理

31、的高中化学课堂教学问题设计”， 核心概念有 “高中生”、“教学设计”“化学教学设计”、“高中化学课堂教学问题设计”。 1.2.1 高中生 进入中学学习时期的高级中学学习的学生统称为“高中生”，包括普通高中、职 业高中、中等职业学校等。中国高中生年龄范围大致是 1519岁。本课题的研究 对象主要是全日制普通高中学生，包括农村高中的学生，不包括职业高中、中等 职业学校的学生。 1.2.2 教学设计 加涅曾在教学设计原理(1988 年)中界定为：“教学设计是一个系统化 (systematic)规划教学系统的过程。教学系统本身是对资源和程序作出有利于1、吴立军. 新课程理念下问题教学的实践与探索J.

32、文教资料，2006，(2b):120-122 2 、贾飞云. 化学问题解决教学设计的研究D. 成都: 四川师范大学，硕士学位论文，2006 3 、全芙君. 化学课堂上有效教学的提问策略J. 化学教育，2007(2):26-29 4 、徐峙晖. 问题解决研究对化学教学的启示J. 化学教学，2007(1):17-19 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 第一部分 文献综述与理论依据 9 学习的安排。任何组织机构，如果其目的旨在开发人的才能均可以被包括在 教学系统中。” 帕顿(Patten，J.V)在什么是教学设计一文中指出：“教学设计是设计 科学大家庭的一员，设计科学各成员的共同特征是用科

33、学原理及应用来满足 人的需要。因此，教学设计是对学业业绩问题(performance problems)的解决 措施进行策划的过程。” 教学设计是在学习理论、教学理论、媒体技术、系统观以及哲学等各种理论 的更替、影响下发展起来的，因而不同的研究者对教学设计的概念界定具有不同 的侧重，大致可以分为过程规划说、方法说、技术说三类。 就教学设计的本质而言，教学设计是以优化教学效果为目的，以学习理论、 教学理论和传播学理论为基础，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 5 。 1.2.3 化学教学设计 化学教学设计是将教学

34、设计这一教育技术运用于化学学科教学的产物，是教 学设计的下位概念。所谓化学教学设计就是化学教师运用系统科学方法，根据正 确的教育思想和化学教学原理，分析教学问题和教学目标，并针对具体的教学对 象、教学内容和教学目的，对化学教学的总体结构、整个程序以及具体环节所拟 定的行之有效的教学系统方法和技术。 1.2.4 高中化学课堂教学问题设计 本研究中的高中化学课堂教学问题设计，是利用认知心理学关于问题解决的 心理过程的研究，精心设计一系列的化学课堂教学问题，优化学生的认知心理， 实现其对课程内容持久深入理解的一种教学模式。教师在对学习者、学习任务等 分析研究的基础上，对课堂问题进行部分预设，在教学过

35、程中穿插各种问题，通 过不断引导、激发学生有意义地思考，深入理解学习内容。 化学是以实验为基础的学科，具有与数学、物理和生物等其他理科学科不同 的特征，因此，当教学问题设计与化学学科相结合时必须要结合化学学科的特点， 特别是要找出能够切实反映学科特征，同时又能够在实际教学中应用的问题。 1.3 研究的对象和方法 1.3.1 研究的对象 第一部分 文献综述与理论依据 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 10 本研究的对象是高中生。高中生正处于青春发育期，这一阶段既是生理、心 理发展的关键时期，也是人生观、价值观形成的重要时期。高中生在生理上已基 本渡过了青春发育的初期阶段，心理发展由变化

36、剧烈、偏激、敏感、易冲动而渐 趋稳定。有研究表明高中生学习的自觉性、坚韧性、自制性和独立性四种意志品 质随年级的升高而提高，到高三时趋于稳定。 高中阶段是培养学生良好的学习习惯，促进学业成就的最佳时期。由于他们 心理上表现出半幼稚、半成熟状态，处于独立性和依赖性、自觉性和幼稚性错综 矛盾的时期，所以学校和家长的教育引导是学生健康发展的必要条件。 1.3.2 研究的方法 1.3.2.1 文献分析法 通过对基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计的相关文献的查阅与 分析，了解本课题的研究现状及发展趋势，为实践研究提供科学的理论依据和可 借鉴的经验。 1.3.2.2 经验总结法 教师通过亲身实践，

37、并对实践进行不断反思，总结成败得失，总结成功的经 验，制定失败的对策，指导下一阶段的工作。 1.4 研究的认知心理理论依据 1.4.1 认知学习理论 认知学习理论认为，学习应该是主动发现的过程。特别是布鲁纳的“认知 发现说”学习理论，不仅坚持知识的获得是一种积极的认知过程，而且倡导知识的 发现学习。此理论提倡帮助学生学会学习，促进学生全面发展，着眼于改变学生 单纯地、被动地接受教师灌输知识的学习方式，创造一种开放的学习环境；最终 为学生提供一个多渠道获取知识、理解个人问题或社会问题，并将学到的知识加 以综合并应用于实践的机会。 1.4.2 问题化教学理论 问题化教学(Problem Enric

38、hed Instruction)是胡小勇博士在华东师范大学就读 期间提出的教学理论。所谓问题化教学，是指以一系列精心设计的类型丰富、质 量优良的有效教学问题来贯穿教学过程，培养学习者解决问题的认知能力与高级 思维技能的发展，实现其对课程内容持久深入理解的一种教学模式 1 。 1 、胡小勇. 问题化教学设计信息技术促进教学变革M. 北京: 教育科学出版社，2006:49-50 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 第二部分 高中生的认知心理 11第二部分 高中生的认知心理 2.1 高中生的认知能力概述 认知论从开始就强调有意识的活动、智慧活动、理解、领悟。它强调“机体内 部的活动”。在高中

39、生认知发展过程中，教学的过程必须结合课程教材，遵循认知 发展规律，也就是基于认知论去改善高中生的认知能力，从认知论的角度出发， 高中生的认知能力可以从感知能力、记忆能力、思维能力三方面来进行阐述。 2.1.1 感知能力 在学科知识的学习中，各种言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态 度的获得，都是从感知开始的，各种感知能力的发展，促成学习结果分类中五个 目标(言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度)的达成。从学习者主观因 素方面来看，高中生的主观状态是影响个体感知质量的重要因素，具体表现在： 知识经验越多，感知形象也就越迅速，越完整，越深入。 2.1.2 记忆能力 记忆是个体在知识获

40、得、知识巩固过程中的一个重要因素，在知识获得的过 程中，必须遵循记忆成功的有效条件，即记忆目的、任务的明确，在记忆达成的 条件中，还要关注高中生记忆知识的积极性，充分调动高中生学习新知识的激情， 排除记忆的干扰，采用知识经验来构建自己的知识；另外记忆还必须运用科学的 记忆方法，只有有效的记忆方法，才能激发起学生记忆的热情和兴趣。 2.1.3 思维能力 在各种知识的习得过程中，高中生的思维必须处于积极状态，没有积极思维 活动，相关的科学概念就不能很好的掌握，学习效果就会受到很大的影响。因此 积极的思维活动能促进运动技能的形成。在学科知识的学习过程中可以从以下几 个方面启发学生的思维：充分利用已有

41、的知识、经验和技能，从已知到未知，以 科学概念武装学生。学科知识的构成都是由一系列的科学概念组成的，不仅要掌 握科学概念，更要掌握其体系 1 。 2.2 高中生的认知特点 1 、李政峰. 促进学生认知能力发展的概念图评价策略的应用J. 教育教学研究.2007-3 中旬刊 第二部分 高中生的认知心理 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 12 2.2.1 高中生认知结构的完整体系已基本形成。 高中生认知结构的各种要素迅速发展，各种认知能力不断完善，认知的核心 成分思维能力更加成熟，基本上完成了向理论思维的转化，抽象逻辑思维占 了优势地位，辩证思维和创造思维也有了很大的发展。认知系统各种因素

42、基本上 趋向稳定状态，智力的品质和个别差异基本定型。认知系统的完整结构已经形成， 其功能更加完善。 2.2.2 高中生认知活动的自觉性明显增强。 由于理论思维日益趋于成熟和自我意识的发展。高中生观察万物有意识记能 力、有意想象能力迅速发展，思维的目的性、方向性更准确，认知系统的自我评 价和自我控制能力明显增强。 2.2.3 认知与情意、个性因素协同发展。 高中生认知的发展离不开情感、意志和个性等心理因素的发展，两者总是相 互作用的。情感、意志、需要、兴趣、动机、理想、世界观、人生观等，对认知 活动起定向、发动、维持和调控的作用。高中生情感丰富、意志力增强，兴趣更 广泛和稳定，学习动机更强烈，理

43、想、世界观开始形成，行为的自觉性更高，这 一切都给认知发展以强大的推动力。同时，高中生思维的成熟、自我意识的增强， 对情意、个性等心理因素的发展也起很大的促进作用。因此，高中生的认知结构 和情意、个性等心理因素形成协同发展的新局面，身心发展不断趋向成熟。 2.3 影响高中生认知的因素 高中生作为一个认知主休，在掌握知识过程中，除智力因素外，也有非智力 因素的作用问题。心理学所讲的学生对知识的掌握，是指对认知客体的性质、规 律进行反应而获得映像的过程，即感觉、知觉、记忆、思维等等，它们与情感、 意志等心理过程相互区别。而事实上,主体获得映像的具休过程，总要伴随着一定 的态度、体验、倾向，即情感、

44、意志等等心理过程及性格特征而发生的。这些因 素对认知过程起着始动、维持、调节的作用，是认知活动中不可缺少的。 新视野下的认知心理学指出：与机器相比，人脑这一信息加工系统要多 出调节系统和情绪系统，结构的不同对认知系统的功能有重要影响，人的信息加 工系统可以用以下示意图表示 1 。 1 、何华. 新视野下的认知心理学M. 科学出版社,2009:10,13,167,168 基于学生认知心理的高中化学课堂教学问题设计 第二部分 高中生的认知心理 13图 4 人的信息加工系统示意图 2.3.1 高中生已有知识体系对认知的影响 建构主义理论认为：知识不是被动接受的，而是由认知主体积极建构的。建 构是通过

45、新旧经验的互动实现的。学生有特定的自然禀赋，在特定的自然社会和 家庭环境中生活，接受不同的文化熏陶，产生不同的生活体验、知识积累、思维 习惯和认知结构。应该重视学习者先前所建构的知识和经验，并将学习者已有的 知识作为新知识的生长点。 现代学习心理学认为学习是在已有经验基础上自主获得新的经验，产生持续 行为变化的过程。这就揭示了学习必须运用学习者已有的知识经验，不仅获得知 识经验，更要产生持续的心理行为变化（包括情感、态度、能力、习惯等） 。 2.3.2 情感对高中生认知的影响 情感是人们在活动和认知过程中对客观事物是否符合自己的需要、愿望与观 点而产生的态度体验。体验产生情感，情感状态往往影响

46、人们对认知材料的组织 和利用。现代认知心理学认为，学习过程是以学生主体的心理活动为基础的认知 活动和情感活动相统一的过程。认知因素和情感因素在学习过程中同时发生交互 作用，它们共同组成学生学习心理的两个不同方面，从不同角度对知识施予重大 影响。化学内容的系统性和化学问题解决的复杂性，需要良好的认知结构和积极 的学习态度，而组织良好的化学认知结构的形成需要正确的化学观和对化学美的 情感体验。因此，化学教育过程就不单纯是一个认知过程，还是认知与情感交织 活动的过程。情感对认知提供选择、定向、注意、保持、激发、强化等作用。根 据心理学家耶基斯、多德林等人的研究，情感直接影响学习活动的效率。没有认 认知系统 调节系统 情绪系统 输出 运动 和 声音 物理 信号