题 目：如何利用复分解反应来培养初中学生心智技能的教学设计研究
内容提要: 心智技能是学生使用化学语言和符号解决化学问题的内在经验，是通过练习而形成的合乎法则的心智活动方式。在教学中如何有效的培养学生的心智技能是关系到能否发展学生能力、增长学生智力、提高教学效果的关键，本文通过对九年级化学课本中的《复分解反应的发生条件》一节进行教学设计和研究，探讨培养学生心智技能的一般规律。
主 题 词：心智技能 复分解反应 能力 化学
正文：
一、心智技能的定义和特点
中外各种学术论著中对于心智技能的定义可以说是多种多样，各有各的特点和角度。例如《心理学大辞典》中心智技能的定义是：“个体运用已有的知识经验，通过练习形成的智力动作方式的复杂系统。”[3]《教育大辞典》中把心智技能定义为：“主体在已有知识经验的基础上，经联系而形成的执行某种任务的活动方式。”[4]我国教育心理学家冯忠良教授对心智技能的定义是：“是一种调节和控制心智活动的经验，是通过学习而形成的合乎法则的心智活动方式。”[5]在国外学者中研究心智技能的代表性人物是美国人加涅，他提出了学习层级的思想，认为心智技能（在他的著作《学习的条件和教学论》一书中被译成智慧技能，以作区别对待，下文中一律称作心智技能）是指：“使个体通过符号或观念的使用同自身的环境发生相互作用”有关加涅对心智技能的研究我们在后面的文章中还要详细的说明。
虽然不同定义的阐述角度和表达方式各有不同，但通过对心智技能定义的研究，我们发现心智技能具有以下几个共同特征。首先，加捏把心智技能看作是人脑使用符号或观念的能力，我国学者冯忠良、皮连生等人把心智技能看作是人脑中经验的内化。无论是观念、符号的使用还是经验的形成，都是人脑内部的活动方式，可见，心智技能的对象具有观念性。其次，由于心智技能是借助内部言语这一工具进行的，这就决定了心智动作不像操作动作那样必须将每一个动作实际做出，也不像外部言语那样必须把每个动作一一说出。鉴于内部言语是不完全的、片段的，因而心智动作成分可以合并、省略及简化。由此，心智技能具有简缩性。再次，由于心智活动是对观念性对象进行的加工改造，它即不像操作活动那样，以外显的形式（在头脑外部）通过肢体运动来实现，也不像言语活动那样，可以借助言语器官或口腔肌肉的运动信号而察觉到活动的存在。心智活动是借助于构造上与机能上不同于外部言语的内部言语进行的，只能通过起作用对象的变化而判断活动的存在。因而心智动作的执行，是在头脑内部进行的，具有内潜性。最后，通过学习心智技能的定义，我们会发现都会出现“练习”这一词，可见心智技能是通过学习而形成的，区别于本能。
二、通过化学教育培养学生心智技能的原则
根据心智技能形成和发展的特点以及化学学科知识的特征，我认为培养学生
[1] 皮连生. 教育心理学[M] . 上海：上海教育出版社，2004.17-19
[2] [3] 同[1] 2004.20-23 [4] 叶澜. 中国教育新百科[M]. 北京： 中国大百科全书出版社，2002.123 [5] 吴庆麟. 教育心理学[M]. 北京：人民教育出版社，1999. 73-74
的化学心智技能要遵循以下两条原则：主体性原则和顺序性原则、 1．主体性原则
建构主义学习理论认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；新课程中的学生观把学生视为学习的主体而从传统的受体地位解放出来与教师的主导地位相辅相成。这些观点都指导我们教师应该在教学中尝试改变。特别对于化学学科而言，每一个探究实验，都有机会让学生成为思维探究的主体，从而体验到学习的快乐。我在教学中也发现通过让学生自己去发现规则或解决问题的办法，他们往往记忆深刻，久久不会忘怀。例如：在讲述化学方程式配平的方法时，我只讲到配平的原则是使化学反应前后原子的总数保持不变。然后在黑板上写了五个需要配平的方程式，作为作业。一天后，我发现同学们居然采用了不同的配平方法，有的用最小公倍数法，有的先配复杂的，有的采用定数法（把复杂的系数定为1），还有的把系数设为X、Y,列出了方程就解系数。这些方法都是学生通过主体的探究尝试而获得的，虽然有的简单有的复杂，但我发现一但他们的方法尝试成功，就会指导他们应用于以后的配平问题中（具有较高的保持能力）而如果直接采用讲述使学生获得某一概念或规则，他们往往没有兴趣且不会灵活应用。
2．顺序性原则
加涅关于心智技能的层次顺序说
加涅所说的心智技能是指“使个体通过符号或观念的使用同自身的环境发生相互的作用”，通常包括可以从个体作业中推论出的是下述几种不同的能力：辨别、具体概念、定义性概念和规则，以及高级规则。（如下图）
简单的学习形式）；当个体掌握某一具体概念时，那么这是一种比辨别稍微复杂一些的能力，因为它的获得须以辨别为基础，并抽取出这类对象的共同特征；当个体获得某一定义性概念或某一规则时，由于定义性概念或规则通常以若干个概念来界定，或表示若干个概念之间的关系，因此它们是比具体概念复杂一些的能力，它们的获得须以学生已经获得定义中的各个部分概念为前提；当个体面临解决第一次遇到的新问题时，必须回忆并使用过去已经获得的有关规则，才能着手解决问题。而问题一旦解决，个体将获得某一高级规则（即对原先这些规则做出综合运用的产物）。因此，作为问题解决的产物——高级规则，代表了心智技能的最高成就。所以在教学中，我们要遵循心智技能的顺序性原则。
在教学中我们要遵循心智技能的顺序性原则，教师要做到，一方面要充分了解学生的学习状况，所谓一步一个脚印，务必不要使错误的先前概念影响后续概念的学习。另一方面在教学中教师不要急于求成，时刻要从学生的切身实际情况
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出发，按照概念形成的难易程度由浅至深地形成正确的心智技能。例如：化学计算技能的形成就是一个复杂且循序渐进的过程，首先就化学方程式计算而言它包含了化学方程式书写技能、反应物或生成物质量判断技能（含过量问题）、数学比例计算技能等等；而单就化学方程式书写技能而言它的形成又必须具备：化学式的书写技能、配平技能；化学式的书写就又牵扯到元素化合价及书写规则等技能。可见，一个较复杂心智技能的形成是多种复杂心智技能通过内化而形成的结果，而一个复杂心智技能往往又可追溯到一系列简单心智技能的学习。正是由于心智技能形成的顺序性特点，所以要求教师要在教学中不能忽视基础教育和概念教学。作为老师要真实地了解学生情况，同时也要让学生自己能够清楚地认识到自己在哪些方面存在着不足，这样就可以因势利导、有的放矢地进行教学了。
三、根据心智技能的培养原则应用的教学策略
为提高教学效果、监控教学过程，我们在教学中必须根据心智技能培养原则实施一定的教学策略，在教学内容上采用统一性策略在教学方法上采用以学生为主体的发现式策略
前苏联教育学家苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者和探索者。[6]”也就是说，探究的欲望是人类的本能。现代认知心理学认为：学生学习书本知识的过程，不是对书本知识的直接接受、占有和重复，而是要面对所要学习的知识进行能动地选择、批判、加工和改造的过程。因而教学过程不应是教师单纯传授知识，把现成的结论直接教给学生的过程，而是在教师的指导下学生通过自己的努力去获取知识，形成技能，发展能力和培养情感、态度与价值观的过程。可见，学生在探究发现过程中是运用知识获得技能的过程，就教师而言，其主导作用则体现在如何合理利用发现式策略，激发学生兴趣，在设计发现式教学模式过程当中，我认为要有以下几个步骤：
① 引入设疑
引入可以是复习回忆旧知识，为新知识的学习做好准备，或者为新技能的学习做好铺垫。设疑，就是利用新旧知识之间的矛盾，教师提出需学生探索的核心问题或者教师创设问题情境，激发学生发现、提出问题。需要学生探索发现的化学知识是学生探索过程中注意的中心问题，适时、适当地提出探索的问题，可以激发学生强烈的求知欲望和浓厚的探索兴趣，指明思维方向。
例如：在学习燃烧条件一节时，可以预先让学生们总结燃烧的条件，学生们根据自己已有的经验肯定会说到要有氧气，要引燃、可燃物等等，然后老师可以做“滴水着火”的实验，用水滴滴在包有过氧化钠的棉花上，棉花着火的实验。这时学生们已有的知识与看到的现象产生了矛盾，就激发了他们探究燃烧本质的欲望；然后老师还可以问学生，燃烧是不是一定需要氧气呢？绝大多数学生根据已有的经验一定会说是，接着老师可以把燃着的氢气通入到氯气中，学生可以看到氢气继续燃烧，这又是一次认知上的冲突，相信学生通过以上两次的意外，都会形成不要轻易下结论的观念。然后老师可以进一步深问，只有氧气助燃吗？学生这时会总结出还有氯气也是助燃的，于是老师接着问：不助燃的气体就一定不能使可燃物燃烧吗？相信学生们现在都不会轻易地下结论，他们都期待着有意想不到的事情发生，于是老师做镁条在二氧化碳中的燃烧。在老师的指导下，学生自己总结出燃烧的条件，老师进行科学的修订。通过这节课的学习，学生们头脑
[6] 苏霍姆林斯基. 给教师的一百条建议[M]. 上海：华化出版社，2000.35 2
中除了清晰地记录下这几个他们从没有见过的实验之外，更重要的是他们在自己的认知体系当中又有了新的内容被同化与顺应。这种同化与顺应是通过不断的认知冲突实现的，在情感态度价值观上同学们也体验到了学习的乐趣和科学的严谨求实的精神。
② 探索发现
探索就是学生在教师的引导下，运用自己已有的知识与经验，运用比较、抽象与概括，分析与综合、判断与推理等逻辑思维方法或直觉思维及实验操作，探索获取新的知识。探索是发现的前提，发现是探索的结果。所谓发现就是通过学生的独立思考对探究获取的成果进行分析，获取新的知识与新的认识。
例如：在学习酸碱中和反应时，由于反应没有明显的现象，老师提出：如何能够观察到酸碱中和反应的现象呢？同学们集思广益，分别提出了不同的方法，于是让学生们实际操作，发现有的并不是可行或者很方便，想到指示剂的同学获得了实验的成功，于是得到了老师的肯定与强化，同学们都对酚酞红色一瞬间的消失的现象感到惊叹，从而丰富了指示剂的作用，即还可以标定酸碱中和的进程。然后老师又提出：如何检验氢氧化钙与碳酸钙呢？用酚酞最简单。实际上学生经过一个阶段的探索初步获得的结果无论多少，教师均要给学生提供宣布他们发现的机会。
③ 总结规范
总结规范，就是在学生探索发现的基础上，把学生的发现经过“过滤”讨论“去伪存真”、“去粗取精”总结出较为科学的完整的结论。此过程中老师的主导作用主要是提供化学术语，规范结论的给出，在讨论的基础上指导总结。 观察周期表，总结规律，填写表格 从上往下看______________ 从左往右看______________ 然后老师给出规范性的结论，
___________________定为周期； ______________________族等有关概念。 在讲述酸和碱的定义时
给出酸 HCl 、 H2SO4、HNO3、H2CO3、H3PO4、CH3COOH、这些是酸 他们有什么共同点______________________________________________ 给出碱 NaOH 、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)3、这些都是碱 他们又什么共同点_______________________________________________ 然后老师给出规范性的结论，酸、碱等有关概念。
四、复分解反应的教学设计
知识与技能：会判断复分解反应、了解常见的复分解反应的现象、掌握复分解反应的发生条件并会依此进行会判断、会书写复分解反应方程式。
过程与方法：通过已有的知识入手发现问题，经过观察、讨论、实验对其进行深入的了解。
态度、情感、价值观：体验发现的乐趣 建立起学习的兴趣和信心
【教学过程】：（第一课时）
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【教学过程】（第二课时）
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五、教学设计的评价与反思
通过的教学实践，我发现，心智技能的形成对学生学习化学成绩的影响还是相当明显的。这也指导我们教师在教学当中应该去“做什么”和“怎么做”我认为在教学教师中要遵循以下流程：
备课（分析教材、分析学生）→设计合理的教学策略，选择最佳的教学策略→上课（传授、培养心智技能）→巩固、反馈、测量→解决问题中应用
另外，在教学中特别要注意心智技能的形成过程，因为学生存在不可避免的个体差异，这使我们在教学中面临着一些挑战，我们精心准备的发现教学内容很可能已经成为某些同学的已有知识，还有一些同学可能对你的讲课速度并不适
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应，一节课下来，必要的技能并没有形成，因为心智技能具有内隐性，所以如果老师或学生自己没有意识进行反馈的话，很可能就会影响到后续的技能形成，对此我的方法是：课上要充分照顾好大部分同学，抓后进，促中间，避免两极分化现象的加深，对于关键步骤展开教学，示范准确规范，学生自己练习时，老师要多巡视，多注意后进生的掌握情况，课后作业是关键，要抓好落实。
心智技能的培养是长时期的任务，应该贯穿于整个中学教育的始终，在技能的形成过程当中，老师应培养学生的自觉意识，看一看、想一想、练一练、认识学习是一种循序渐进的过程。关于技能的评价，教师如何在具体的问题解决中给予评价，以及如何面对学生的个体差异进行心智技能的培养等问题将是本实验将继续努力研究的问题。
参考文献：
1. （美）加涅. 学习的条件和教学论[M]. 华东师范大学出版社. 1997.4 2. 刘知新. 化学教学论[M]. 高等教育出版社. 1999.6 3. 皮连生. 教育心理学[M]. 上海教育出版社.2004.8
4． 张庆林. 当代认知心理学在教学中的应用[M]. 西南师范大学出版社.
1995
5. 冯震. 元认知与学习策略[M]. 人民教育出版社. 1999
6. 杜威. 民主主义与教育（上、下）[M].人民教育出版社.1999
7. 义务教育课程标准实验教科书化学九年级上下册[M]. 人民教育出版
社
8. 陈英和. 认知发展心理学[M]. 浙江人民出版社.1997.6 9. 全日制义务教育化学课程标准. 华中师范大学出版社.2002 10. 教育学基础[M]. 教育科学出版社. 2002
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