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程序性知识在高考中的考查方式与复习策略

  

摘要:从认知心理学的角度对近5年高考化学新课标卷进行分析,研究了程序性知识在高考试题中的分布情况与考查形式,发现涉及程序性知识的试题所占比重较大,核心内容考查极为频繁。基于试题分析,认为应在高三复习教学中强化程序性知识的教学,优化教学策略,改进教学方法,提出了一些高三复习教学阶段程序性知识的教学复习策略。    

关健词:程序性知识,考查方式,教学研究    

正文由《文理导航》杂志整理。

一、问题的提出    

现代认知心理学将知识(此处所述的是心理学上的知识,即智能的意思)划分为陈述性知识(回答事实、定义、规则是什么的知识)、程序性知识(回答怎么办、如何行动的知识)和策略性知识(对方法的选择和对过程的调控,是由学习方法、基本观念要素构成用于调控自身认知过程的知识)川。高中化学课程所包含的知识也不例外。《普通高等学校招生全国统一考试大纲(化学)》中将高考化学命题对各部分知识的认知水平分为三个层次,由低到高依次是了解、理解和综合应用[lzl0根据认知心理学的知识分类角度对考试大纲进行分析可以发现,“了解”属于陈述性知识,而“理解”与“综合应用”都属于程序性知识的范畴

程序性知识在高考中的地位由此可见一斑。    

但是由于受传统狭义知识观的影响,在当前的复习备考过程中,存在对陈述性知识关注过多,而忽视程序性知识的倾向。因此,研究程序性知识在高考试题(全国新课标卷)中的考查方式,以及在高三备考中如何帮助学生掌握程序性知识,是提高化学复习备考质量的重要问题。    

二、程序性知识在高考中的考查情况分析    

1.高考中程序性知识的统计    

按照认知心理学的理论,可以将高中化学知识作如图(略)1所示的分类。结合心理学和化学学科语言习惯,将化学程序性知识分为两大类智慧技能与动作技能,还可以进一步被划分为基本原理应用、计算技能和实验操作技能三大类,具体考点如图(略)2所示[4J0   

以此为标准,对全国新课标卷近5年高考化学试题进行研究发现,程序性知识历年都作为考查的重点,其所占分值的比重都在70%左右(如图(略)2)    

对其进一步分析发现,其中有10项程序性知识的具体考点考查频率超过9096如图(略)3所示,属于高频考    

2.高考中程序性知识的命题立意    

课程改革的目标之一是改变课程内容“难、繁、偏”和过于注重书本知识的现状,加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验,精选终身学习必备的基础知识和技能。因此,涉及程序性知识的高考试题有两个特点:一是程序性知识所涉及的试题素材都是教科书以外的知识,超出了学生中学阶段所学知识的范围,也就是所谓的信息型试题。这一方面是由于“一纲多本”的教学实际,另一方面也是结合新课程改革的特点,即重视与社会实际及科研前沿相结合,体现化学学科的应用价值。只有在新颖而真实的问题情境下,学生能对此类原型知识较为近似但具体对象相对陌生的化学问题进行分析并解决,才能真正考查学生对此类程序性知识的掌握程度。二是问题的解决往往可以归纳出相对固定的步骤,即有一定“规则”,可以按部就班地完成。因此,归纳出涉及程序性知识的化学试题的解题思维过程如图(略)3所示。    

平衡常数这一基本原理,是新课程后教材的新增内容,一直是新课标卷的考查重点,试题一般会给出具体的数值,要求计算在一定条件下的平衡常数,并且利用平衡常数去计算反应的转化率、分析判断反应是否发生、判断化学平衡移动的方向,比较多个反应进行的程度。还需要将其迁移应用到其他平衡(如氧化还原平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡、络合平衡)。例i的情境是沉淀溶解平衡,需要利用已知数值,计算出此时的浓度商,并与K,,比较,判断反应是否可以发生。考查学生能否灵活运用平衡常数分析解决陌生的工业实际问题。平衡常数的相关试题在历年高考试题中多次出现,试题情境千差万别,但是解题步骤却有异曲同工之妙,这类例题属于基本原理的具体应用。    

三、程序性知识的备考复习策略    

程序性知识与陈述性知识有许多不同的特点。例如,绝大多数陈述性知识通过看书、听课、观察实验等方式获得,而程序性知识必须通过大量练习和实践才能获得。陈述性知识可以通过回忆、再认、应用以及其他知识的联系等方式表现出来,而程序性知识要通过完成各种操作步骤来表现[[6]。由于程序性知识与陈述性知识有所区别,其复习策略上也有特别之处。    

1.程序性知识复习的一般性策略    

(1)构建结构化的知识体系。    

化学程序性知识不可能游离于陈述性知识而独立存在。高考中的试题“考的都不是课本上的知识”,以考查程序性知识为主,但是不能不重视对基础陈述性知识的学习,因为程序性知识并非“无源之水”,而是以陈述性知识为基础。例如,如果一个学生能够辨认出两种有机物属于同分异构体,则可以说明他掌握了“什么是同分异构体”的陈述性知识;而如果能根据信息书写符合要求的同分异构体的结构简式,则可以认为他掌握了该内容的程序性知识,假如学生没有前面“同分异构体”概念的建立,何谈后面概念原理的应用。因此,在高三复习阶段,首要的任务是巩固学生已有的陈述性知识,做到知识的结构化。所谓结构化,是指将积累起来的知识加以归纳和整理,使之条理化、纲领化。要做到纲举目张,为其转化为程序性知识作基础。    

(2)促进陈述性知识向程序性知识转化。    

这种转化是知识向行为的转化,教师可以以典型样例的形式给学生展示解决某类化学问题的“规则”。其教学流程可以表达为:问题情境引人一由易到难呈现多种样例一分析、概括共同本质一明确“规则”。分析、概括“规则”的过程应当由学生自行讨论得出,而不是由教师直接给出。由学生通过讨论典型样例归纳获得的“规则”,对其内涵的理解也将更加深刻,记忆更加牢固,具有更积极的意义。如“书写并配平陌生氧化还原反应方程式”这一程序性知识,可以通过大量的例题演示,让学生总结归纳过程中的具体步骤:①根据题目信息写出氧化剂、还原剂及对应产物;②通过电子得失守恒标出氧化剂、还原剂相应的系数;③让反应前后变价元素的原子守恒;④通过补充介质离子,达到电荷守恒;⑤通过补充HZO达到H原子守恒。从而将单纯的氧化还原反应的基本原理这些陈述性知识转变为程序性知识。    (3)在新情境中进行变式训练。    

教学实践中发现,有些学生对解决程序性知识的规则倒背如流,但是遇到问题情境却屡屡出错,这种情况就是缺乏变式训练的结果川。变式训练的实质是提供大量问题情境,正例、反例来促进学习者在不同的情境中做出判断、思考,加深对程序性知识的理解。变式练习的设计要组织科学、层次清晰、由易到难,以促进其“内化”。同时选择要有一定的差异性,如果都是类似情境根本无法起到训练的作用。如化学电源,学生在掌握了“电极判断”“电极反应书写”“阴阳离子移动方向判断”“电子电流流向判断”等程序性知识后,可以利用各种各样实际存在的化学电源进行变式训练。一开始可以选择锌锰电池、铅蓄电池等学生较为熟悉的电池进行训练,再到各种燃料电池以及锉离子电池、浓差电池等较为复杂的化学电源,问题情境逐渐演变为与原来学习情境完全不同的新情境,以促进学生概念规则的迁移,程序性知识达到相对自动化,形成熟练的技能。    

2.程序性知识复习的个别性策略    

(1)原理应用型知识。    

化学基本原理与概念的应用是使用概念与规则对外行动的过程。除了上述一般性策略以外,还有一个特别策略是建立思维导图。此类程序性知识往往是多个规则的系统组合,不同于单一的规则,学生需要执行多步程序,容易出现思维局限或者是思维混乱,而学生可以借助思维导图的方式将经验图式具现化规避错误的出现,从而有利于提高解决此类问题的能力。如判断分析电解池装置时,可以按照图7所示的思维导图进行分析。    

(2)计算技能型知识。    

在高考化学试题中,计算通常与原理应用以及实验题相结合。在复习过程中要注意与化学原理结合的化学计算,比如,热化学方程式的热效应、化学反应速率、平衡常数、平衡转化率、沉淀溶解平衡、溶液pH、电化学的计算以及以理想气体状态方程为核心的计算。定量实验也是化学计算另一个结合的重点,对于定量实验的有关问题,必须熟悉定量实验的操作步骤及实验原理,以“不变”应“万变”。中学阶段定量实验的研究方法主要有气体法(包括气体体积法和气体质量法)、滴定法(包括酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等)、重量分析法、现代仪器分析法(如手持技术)等。    

(3)实验技能型知识。    

由于高考是一种纸笔测试,难以直接考查学生的实验技能,因此也出现了诸如“不上实验课,只是口头讲实验”的教学现象。当前的高考实验试题,越来越重视对学生真实实验经历的考查,如果没有真实的实验操作经验是无法完成相应试题的。一些需要在实践中体会的内容,单纯靠教师口头讲解来复习实验,而没有实际操作,学生是无法牢固掌握的,所以实验技能复习教学的关键是要在“做中学”。可以以“问题驱动”的形式,通过一些综合性的实验活动来促进学生实验技能程序性知识的形成,如“海带中碘的提取”可以复习物质分离提纯的问题情境,让学生形成物质分离的一般性思路;又如“食醋中总酸量的测定”可以在真实的问题情境让学生复习巩固滴定法这一重要的定量实验方法,形成程序性知识。    

四、结语    

新形势下的高考,从以往注重陈述性知识的考查,转变为现在以程序性知识的考查为主。在实际教学中,教师如果能有意识地加强程序性知识的教学,掌握程序性知识教学的策略,教给学生解决程序性知识的思维模型,就能较好地实现以提升问题解决能力、培养科学素养为主旨的高三化学复习教学。

参考文献

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[5]单旭峰.基于课程标准的高考化学改革分析与思考[J].化学教育,2014(5);37-40.

[6]皮连生.教育心理学[M].上海:上海教育出版社,2011;4648,6263.

[7]黄晓英.高中化学程序性知识学习和迁移的有效教学策略研究[D].北京:北京师范大学教育,2007 :23 - 24.

期刊简介

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