化学学习心理学.ppt
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1、化学学习心理学化学学习心理学一、化学一、化学概念概念学习及其影响因素学习及其影响因素概念概念从心理学上看,概念是将物体、人物、事件从心理学上看,概念是将物体、人物、事件或观念在人脑中加以抽象或归类,一般用相或观念在人脑中加以抽象或归类,一般用相对固定的词或符号来表示。对固定的词或符号来表示。间接的间接的概括的概括的反应一类事物的本质特征反应一类事物的本质特征化学科学主要从微观的角度探究物质现象及化学科学主要从微观的角度探究物质现象及其变化规律。化学概念体系中既包括大量对其变化规律。化学概念体系中既包括大量对自然界中可见物质或各种物质变化表象的概自然界中可见物质或各种物质变化表象的概括化描述,又
2、包括许多对其本质属性的非常括化描述,又包括许多对其本质属性的非常抽象的描述。抽象的描述。化学概念化学概念化学概念化学概念按化学概念抽象水平,可将其分为按化学概念抽象水平,可将其分为1 1、具体的化学概念、具体的化学概念只经过一级抽象,即一类实物的共同本质特征只经过一级抽象,即一类实物的共同本质特征是直接从实例中抽象出来的。如晶体、溶液、是直接从实例中抽象出来的。如晶体、溶液、纯净物、煤、石油、水泥等。纯净物、煤、石油、水泥等。2 2、定义性化学概念、定义性化学概念经过二级抽象,概念中包含其他概念,如元素、经过二级抽象,概念中包含其他概念,如元素、化合价、化学键、氨基酸、离子晶体等。化合价、化学
3、键、氨基酸、离子晶体等。化学概念化学概念完整的化学概念通常由概念的完整的化学概念通常由概念的名称名称、概念的、概念的例证例证、概念的概念的内涵和外延内涵和外延等三个部分组成。等三个部分组成。(1 1)概念的名称)概念的名称用以表达概念的一种符号。用以表达概念的一种符号。如如“分子分子”这一这一“符号符号”就是概念的名称;就是概念的名称;(2 2)概念的例证)概念的例证指的是概念所指的同类事物。指的是概念所指的同类事物。如水分子(如水分子(H2O)、氧分子()、氧分子(O2)等都是分子的)等都是分子的一个例证,被称之为一个例证,被称之为“正例正例”(属于(属于“分子分子”这这一类);而氢原子(一
4、类);而氢原子(H)、氧原子()、氧原子(O)等不属)等不属于分子,则被称为于分子,则被称为“反例反例”。(3 3)概念的内涵和外延。内涵)概念的内涵和外延。内涵指同类事物的共同指同类事物的共同本质属性;外延本质属性;外延指该类事物所涉及的范围。它们之指该类事物所涉及的范围。它们之间的关系是:概念内涵的属性越多越具体,则概念的外间的关系是:概念内涵的属性越多越具体,则概念的外延就越小。延就越小。以以“分子分子”的概念为例三者之间的关系为:的概念为例三者之间的关系为:分子是保持物质的化学性质的一种微粒,如水分子分子是保持物质的化学性质的一种微粒,如水分子(H2O)、氧分子()、氧分子(O2)。)
5、。化学概念化学概念在中学化学基本概念体系中,化学概念是以在中学化学基本概念体系中,化学概念是以物质结构物质结构知识为主线,把物质的知识为主线,把物质的组成组成、结构结构、性质性质、变化变化以及与此相关的一系列概念,由以及与此相关的一系列概念,由个别到一般、简单到复杂。个别到一般、简单到复杂。中学化学概念中学化学概念物质组成物质组成(如化合物、烷、羧酸等)(如化合物、烷、羧酸等)结构结构(如分子、原子、化学键、同分异构体等)(如分子、原子、化学键、同分异构体等)性质性质(物理性质和化学性质等)(物理性质和化学性质等)变化变化(物理变化、化学变化、离子反应、氧化还原反应等)(物理变化、化学变化、离
6、子反应、氧化还原反应等)化学计量化学计量(摩尔、式量、(摩尔、式量、PHPH、物质的量等)、物质的量等)化学用语化学用语(电子式、化学式、化学方程式等)(电子式、化学式、化学方程式等)知识方面知识方面化学技能方面化学技能方面化学实验化学实验(常见的仪器和操作等)(常见的仪器和操作等)化学计算化学计算(根据化学方程式计算、有机化学计算等)(根据化学方程式计算、有机化学计算等)中学化学概念中学化学概念化学概念学习方式化学概念学习方式自下而上自下而上概念的形成概念的形成自上而下自上而下概念的同化概念的同化通过接触概念的例证的过程中获得概念的内容。通过接触概念的例证的过程中获得概念的内容。它又可以分成
7、两种形式:它又可以分成两种形式:(1 1)通过接触正、反例证但不对概念的定义性特征进行)通过接触正、反例证但不对概念的定义性特征进行分析分析非分析性的习得方式。非分析性的习得方式。如初中化学中如初中化学中“有机化合物有机化合物”的概念,就是通过这种方的概念,就是通过这种方式习得。课本通过例举蔗糖、淀粉、纤维素、油脂、蛋式习得。课本通过例举蔗糖、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等正、反例证,指白质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等正、反例证,指出前五者、后三者分别是人类生存所必须、非必须的物出前五者、后三者分别是人类生存所必须、非必须的物品,指出前者是品,指出前者是“有机化合物
8、有机化合物”;化学概念学习方式化学概念学习方式1 1、概念的形成、概念的形成(2 2)通过接触正反例证并抽取例证的共同特征的方式)通过接触正反例证并抽取例证的共同特征的方式分析性习得。分析性习得。如初中如初中“分子分子”概念的学习,就是通过具体的事例,指概念的学习,就是通过具体的事例,指出分子在物理变化和化学变化过程中的变化,然后进行出分子在物理变化和化学变化过程中的变化,然后进行揭示,得出分子的具体概念。还有象高一新教材中气体揭示,得出分子的具体概念。还有象高一新教材中气体摩尔体积的学习,教材安排也是采用这种模式。摩尔体积的学习,教材安排也是采用这种模式。化学概念学习方式化学概念学习方式1
9、1、概念的形成、概念的形成化学概念学习方式化学概念学习方式2 2、概念的同化、概念的同化指学生头脑中贮存了某种知识结构,而新的信息被吸指学生头脑中贮存了某种知识结构,而新的信息被吸收后,被纳入原有的知识结构,同时使得原有的认知收后,被纳入原有的知识结构,同时使得原有的认知结构更精确、更细化、更完备的变化。结构更精确、更细化、更完备的变化。根据新概念和原有知识结构中用来同化新概念的概念根据新概念和原有知识结构中用来同化新概念的概念之间的关系,又可以分为之间的关系,又可以分为下位学习下位学习和和并列学习并列学习。化学概念学习方式化学概念学习方式2 2、概念的同化、概念的同化下位学习下位学习:当要学
10、习的新概念与头脑中要同化的概念之:当要学习的新概念与头脑中要同化的概念之间存在一种间存在一种类属关系类属关系时,这时所进行的概念学习就是下时,这时所进行的概念学习就是下位学习。位学习。例如学习了元素周期律知识以后,再进行氧族元素的学习。由于氧例如学习了元素周期律知识以后,再进行氧族元素的学习。由于氧族元素许多性质(下位知识)的递变规律知识都已经包含在元素周族元素许多性质(下位知识)的递变规律知识都已经包含在元素周期律(上位知识)之中,而氧族元素知识的学习只是验证、细化元期律(上位知识)之中,而氧族元素知识的学习只是验证、细化元素周期律的知识素周期律的知识同样的,学习了化学平衡知识,在学习电离平
11、衡,同样采用的也是同样的,学习了化学平衡知识,在学习电离平衡,同样采用的也是下位学习,因为,电离平衡可以看作是一种特殊的化学平衡。下位学习,因为,电离平衡可以看作是一种特殊的化学平衡。化学概念学习方式化学概念学习方式2 2、概念的同化、概念的同化并列结合学习并列结合学习:新概念的习得有时不能通过同化到原有的:新概念的习得有时不能通过同化到原有的上位概念中习得,但它与知识结构中的整个内容具有一般上位概念中习得,但它与知识结构中的整个内容具有一般的关系,此类概念学习时,一般就采用并列结合学习模式,的关系,此类概念学习时,一般就采用并列结合学习模式,即通过分析原有知识的基础上,通过对比、分析,来进行
12、即通过分析原有知识的基础上,通过对比、分析,来进行新知识的学习。新知识的学习。例如,初中化学中的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,例如,初中化学中的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,四者之间的关系就不能相互包含,但它们之间有共同之处(都是从物四者之间的关系就不能相互包含,但它们之间有共同之处(都是从物质组成和数目角度对化学反应进行研究)。学习了前者,再学习后者质组成和数目角度对化学反应进行研究)。学习了前者,再学习后者时,就属于并列结合学习。时,就属于并列结合学习。化学概念的学习过程化学概念的学习过程化学概念的学习,一般经历以下五个阶段:化学概念的学习,一般经历以下五个阶段:感
13、知阶段感知阶段加工阶段加工阶段初步形成阶段初步形成阶段联系整合阶段联系整合阶段运用阶段运用阶段(1 1)感知阶段感知阶段:学习者有目的地感知(观察)典型的化:学习者有目的地感知(观察)典型的化学事实或者感知教师、教科书的语言。学事实或者感知教师、教科书的语言。如如“化学变化化学变化“概念的学习,学习时,学生首先感知到教概念的学习,学习时,学生首先感知到教师演示(或学生自行进行)实验,并注意但有关实验过程师演示(或学生自行进行)实验,并注意但有关实验过程中的一些变化、出现了哪些新物质。这是概念学习的前提。中的一些变化、出现了哪些新物质。这是概念学习的前提。化学概念的学习过程化学概念的学习过程(2
14、 2)加工阶段加工阶段:在感知化学事实或教师语言、教科书文:在感知化学事实或教师语言、教科书文字信息基础上,对上述信息进行分析、综合、抽象等思维字信息基础上,对上述信息进行分析、综合、抽象等思维加工,抓住有关化学信息隐含的本质属性或本质特征。加工,抓住有关化学信息隐含的本质属性或本质特征。如如“化学变化化学变化”概念的学习,在实验的基础上,学生通过概念的学习,在实验的基础上,学生通过分析明确变化过程中有否新物质生成。并进行综合概括、分析明确变化过程中有否新物质生成。并进行综合概括、抽象,明确变化的特征是有新物质生成。抽象,明确变化的特征是有新物质生成。化学概念的学习过程化学概念的学习过程(3
15、3)初步形成阶段初步形成阶段:在加工的基础上,把加工得到的本:在加工的基础上,把加工得到的本质属性或特征概括、类化、推广到化学事物的更大范围,质属性或特征概括、类化、推广到化学事物的更大范围,形成概念,作出定义,或者理解和认同给予的定义,使概形成概念,作出定义,或者理解和认同给予的定义,使概念符号化。念符号化。如上述概念学习,学生对化学信息的本质特征或属性进行如上述概念学习,学生对化学信息的本质特征或属性进行概括、类化,并作出定义:物质变成其他物质的变化叫化概括、类化,并作出定义:物质变成其他物质的变化叫化学变化(化学反应)。学变化(化学反应)。化学概念的学习过程化学概念的学习过程(4 4)联
16、系整合阶段联系整合阶段。初步形成的概念进行判断、鉴别、。初步形成的概念进行判断、鉴别、归属、划分等活动,对新学习的概念进行解释(包括非本归属、划分等活动,对新学习的概念进行解释(包括非本质的特征),明确概念的外延,使新概念与已有的概念取质的特征),明确概念的外延,使新概念与已有的概念取得联系,整合成新的概念结构。得联系,整合成新的概念结构。得出了得出了“化学变化化学变化“的概念之后,学生势必将这一概念和的概念之后,学生势必将这一概念和过去习得的物质变化、物理变化等联系在一起,形成物质过去习得的物质变化、物理变化等联系在一起,形成物质变化的概念网络:物质变化包括物理变化和化学变化。同变化的概念网
17、络:物质变化包括物理变化和化学变化。同时根据实验过程中的现象,明确化学变化过程中往往伴随时根据实验过程中的现象,明确化学变化过程中往往伴随发光、放热等现象(化学变化的非本质特征)。发光、放热等现象(化学变化的非本质特征)。化学概念的学习过程化学概念的学习过程(5 5)运用阶段运用阶段:在解决问题中,运用所学概念对化学事:在解决问题中,运用所学概念对化学事物进行概括、推理、结实或判断。不断使问题得到解决,物进行概括、推理、结实或判断。不断使问题得到解决,而且对概念的认识进一步发展深化,使之更加准确、精细、而且对概念的认识进一步发展深化,使之更加准确、精细、吩咐等等。吩咐等等。如,运用化学变化的特
18、征判断有关变化是否属于化学变化,如,运用化学变化的特征判断有关变化是否属于化学变化,并在进一步学生过程中明确化学变化的类型、规律等。并在进一步学生过程中明确化学变化的类型、规律等。化学概念的学习过程化学概念的学习过程化学概念学习的方法及注意事项化学概念学习的方法及注意事项注意对有关实验的认真观察或对化学事实的捕捉注意对有关实验的认真观察或对化学事实的捕捉在此基础上,认真分析有关化学信息,提取有关本质的东在此基础上,认真分析有关化学信息,提取有关本质的东西,并进行归纳提炼,从而得出化学概念西,并进行归纳提炼,从而得出化学概念同时要将所学的概念和已有的知识经验取得联系,把新概同时要将所学的概念和已
19、有的知识经验取得联系,把新概念纳入原有的知识网络中念纳入原有的知识网络中最后,要进行训练,在应用概念过程中牢固掌握概念。最后,要进行训练,在应用概念过程中牢固掌握概念。具体说来,在概念学习中要搞清下面几个问题:具体说来,在概念学习中要搞清下面几个问题:化学概念学习的方法及注意事项化学概念学习的方法及注意事项1 1、明确概念的内涵和外延。概念的内涵指的是概念的本、明确概念的内涵和外延。概念的内涵指的是概念的本质特征或属性,而外延则是只概念的适用对象、条件或范质特征或属性,而外延则是只概念的适用对象、条件或范围等。只有抓住概念的本质特征和适用范围等,才能精确围等。只有抓住概念的本质特征和适用范围等
20、,才能精确地掌握有关的化学概念。地掌握有关的化学概念。如质量守恒定律:如质量守恒定律:内涵:参加,各物质质量总和(不是体积),等于内涵:参加,各物质质量总和(不是体积),等于外延:化学反应:(不包括物理变化)外延:化学反应:(不包括物理变化)让学生理解让学生理解“参加参加”2、【知识延伸知识延伸】3g硫与硫与3g氧气氧气恰好完全反应恰好完全反应,生成了,生成了6g二氧化硫二氧化硫3g硫在硫在5g氧气中充分燃烧,生成的二氧化硫是多少克?氧气中充分燃烧,生成的二氧化硫是多少克?化学概念学习的方法及注意事项化学概念学习的方法及注意事项2 2、注意概念具有发展性(阶段性)。由于概念的学习将、注意概念具
21、有发展性(阶段性)。由于概念的学习将受知识背景、原有经验的影响,因此概念往往在不同阶段受知识背景、原有经验的影响,因此概念往往在不同阶段有不同的要求。有不同的要求。如,氧化还原反应,基于学生认识水平和能力等,初中仅从得氧、失如,氧化还原反应,基于学生认识水平和能力等,初中仅从得氧、失氧的角度进行分析;进入高中,则进一步拓展,并且要从反应本质的氧的角度进行分析;进入高中,则进一步拓展,并且要从反应本质的微观角度进行分析。因此,学习时要注意要求的提升。微观角度进行分析。因此,学习时要注意要求的提升。3 3、弄清概念之间的相互关系。在这众多的概念中,它们、弄清概念之间的相互关系。在这众多的概念中,它
22、们之间的关系是复杂的。从它们之间的内涵和外延来看,它之间的关系是复杂的。从它们之间的内涵和外延来看,它们之间的关系有以下几种:们之间的关系有以下几种:(1 1)从属关系:一个概念的外延包含另一概念的关系,)从属关系:一个概念的外延包含另一概念的关系,两概念之间的关系就被称为从属关系。两概念之间的关系就被称为从属关系。如酸性氧化物、氧化物、化合物、纯净物、物质等概念,如酸性氧化物、氧化物、化合物、纯净物、物质等概念,后者包含前者,它们之间的关系就属于从属关系;后者包含前者,它们之间的关系就属于从属关系;化学概念学习的方法及注意事项化学概念学习的方法及注意事项(2 2)交叉关系:两个概念之间的外延
23、有部分重复、但)交叉关系:两个概念之间的外延有部分重复、但两者相互之间又不能彼此包含,这就构成了交叉关系。两者相互之间又不能彼此包含,这就构成了交叉关系。如化合反应和氧化还原反应之间的关系;金属氧化物和如化合反应和氧化还原反应之间的关系;金属氧化物和碱性氧化物之间的关系;碱性氧化物之间的关系;(3 3)对立关系:两个概念之间相互对立、互不包含,)对立关系:两个概念之间相互对立、互不包含,它们之间就构成对立关系。它们之间就构成对立关系。如氧化还原反应和非氧化还原反应、化合反应和分解反如氧化还原反应和非氧化还原反应、化合反应和分解反应等概念。应等概念。化学概念学习的方法及注意事项化学概念学习的方法
24、及注意事项学习概念时,学习概念时,搞清概念之间搞清概念之间的相互关系,的相互关系,不仅有利于对不仅有利于对概念的系统掌概念的系统掌握,形成概念握,形成概念知识网络,而知识网络,而且有利于对具且有利于对具体概念的精确体概念的精确理解。理解。化学概念学习的方法及注意事项化学概念学习的方法及注意事项直观教学手段因性质不同可分为三种:直观教学手段因性质不同可分为三种:实物实物直观教学模型、直观教学模型、图像图像直观教学、直观教学、语言语言直观教学。直观教学。教学中有些概念,如物质的性质、物质的变化等,可以通过演示实验或学生教学中有些概念,如物质的性质、物质的变化等,可以通过演示实验或学生实验给学生以生
25、动形象的感性认识,使学生从这些现象中,归纳出共同的本实验给学生以生动形象的感性认识,使学生从这些现象中,归纳出共同的本质特征,形成概念;质特征,形成概念;有些概念,如物质的组成、结构等,可以通过模型、磁性黑板、图表、多媒有些概念,如物质的组成、结构等,可以通过模型、磁性黑板、图表、多媒体课件、教学电影等手段使学生形成表象;体课件、教学电影等手段使学生形成表象;有些概念,如核外电子排布、催化剂等,可用恰当的比喻,把抽象的概念形有些概念,如核外电子排布、催化剂等,可用恰当的比喻,把抽象的概念形象化、具体化。值得注意的是,比喻只是象化、具体化。值得注意的是,比喻只是“桥梁桥梁”,必须落实到科学概念上
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