1、化学教学中培养学生能力的思考建平学校 孙连明 化学是一门历史悠久的学科，也是一门促进当代科学进步的有活力的学科。化学教学既要向学生传授知识，又要培养学生的能力以及提高其心理素质和科学文化素质，并把提高素质看得比传授知识更为重要。 一、基础知识，基本理论的学习是培养能力提高素质的基础。 在过去的20世纪里，化学在推动科学技术进步改善人们生活中发挥了不可替代的作用。这一切离不开化学科学家和化学工作者，以及广大劳动者对化学知识的不同程度的掌握。这一七自然也离不开学生对化学学科中最为基础的知识和理论的掌握。“知识就是力量”，在化学教学中进行科学素质的培养，也必须建立在基础知识、基本理论的学习上。现在教
2、育心理学的研究表明，学生的学习不是简单的知识吸收，而是对信息进行加工处理以形成认知结构的过程。美国著名的教育心理学家R.M.Gagne认为，为了使学生良好的认知结构，要在教学中帮助学生掌握两类知识：一类是陈述性知识，让学生明白“是什么”；另一类是程序性知识，引导学生掌握知识技能，形成认知策略，即知道“怎么做”。在化学教学中物质的化学性质、相对分子质量、相对原子质量、电荷等知识属于陈述性知识，实验设计、化学基本理论等，属于程序性知识。所以教师在教学中，要在学生掌握陈述性知识的基础上，进行程序性的讲授。例如：在讲授氧气的时候，教师必须让学生准确而熟练地掌握如下陈述性知识：氧分子的构成、氧气的物理性
3、质、化学性质、氧气与硫、铁等反应的实验操作要求等，在掌握上述知识的过程中，还要引导学生掌握获得这些知识和运用这些知识的程序性知识。（一）知识与能力的关系知识是人对客观事物的认识和经验的总和，包括自然科学知识、社会科学知识等。素质是指人的生理上原来的特点，或事物本质的性质，或完成某类活动所必要的基本条件。这是所说的提高学生的素质，主要指通过化学教学提高学生的科学文化水平及认识问题、分析问题、解决问题的能力。能力从本质上说，就是分析问题、解决问题和认识世界、改造世界的智慧和才能。能力区别于教育学范畴的阅读，书写演算和实验等技能，是属于掌握知识技能活动的心理特征。、能力的分类，能力分特殊能力和一般能
4、力两类。特殊能力颂特殊活动中才发挥作用。就化学而言，有化学实验能力、化学计算能力和化学思维能力等。一般能力是指观察能力、注意能力、记忆能力等。它们在一切活动中意义，因而具有普遍价值。特殊能力由一般能力结合学科特点而形成。在化学教学中应把两者结合起来，做到以发展一般培养观察能力、思维能力、想象能力和创造能力。、能力是掌握知识的条件，学习和研究化学，必须依从于能力。随着知识的深化，在获得和应用知识时，常常需要多种能力的配合。我们通常说的能力，就是指由观察能力、思维能力等一般能力构成的综合能力。它包括感知、注意、记忆、思维和想象等多种心理成分。学生学习化学必须进行智力活动，才能对物质及变化的现象获得
5、本质认识，并逐步形成化学中的言语言文字，实验操作和计算等能力。实践证明，素质越好对知识的领会就越深刻，驾御知识理解实际问题就越有效。同一计算题，能力强的学生善于分析以知和所求，迅速地有数据联系起来，并把这种关系转化为数学式迅速作出答案。素质不好的学生迁移能力差，即使已经熟记相关公式也难于解决问题。在化学教学中，培养和发展学生的能力，有利于学生迅速而准确的认识物质的本性，并民各种化学概念和知识体系。、知识是发展能力的基础。知识的获得、储存和迁移过程，直接促进能力的发展，而能力的发展又必然导致知识水平的提高，使掌握知识技能的过程收到举一反三的效果。离开了具体的化学知识，就没有解决化学问题的能力，所
6、以知识是发展能力的基础，能力是掌握知识的条件。（二）传授化学知识与培养和发展学生能力相结合化学教学既要保证学生获得必要的化学知识和技能，以要培养学生的能力，并且把两者统一在学生的学习上。只有这样才能培养出合格的有用人才，那种认为增长知识就可以培养和发展能力的观点是错误的。培养和发展学生能力，要有计划地通过教学活动去完成。首先，能力的培养和发展主要是通过学本人的主观努力去实现的，外因起辅助作用。例如利用教材的系统性和连续性，把旧知识作为学习新知识的条件，激发学生学习的主观能动性，可使学生有强烈的求知欲望。其次，学生能力的发展是通过参加活动来实现的，在课堂教学中要创造有利条件，让学生积极参与学习活
7、动。在次学生能力的培养和发展是通过长期训练来实现的，要有长远的培养能力规划，针对教学内容，制定方案，指导教学。（三）传授化学知识培养学生能力、提高学生素质、精心组织教学内容。教学大纲及教材为学生掌握知识的思想性、科学性、实践提供了先决条件，但要收到预期的效果还要精心组织教学内容。首先，教学内容应以掌握基础知识和基本技能为主。“双基”之所以重要是因为它包含化学的基本原理，具有普遍性和概括性的特点。要求学习掌握“双基”是因为学生进行想象，思维提供加工素材，使学生获得储存、迁移、转换和应用知识的能力。其次，课堂教学内容要有适当的难度。从学生的心理发展考虑要有效地接着能力，必须选择适当的教学内容和方法
8、。反映在教学上就要求教学内容有足够的含量和适当的难度，同时要灵活有效的教学方法。再次，教学内容顺序要合理安排。从具体到抽象是人类认识的基本规律之一。运用此规律，有利于学生掌握知识，但由理论实践的演绎方法也不可缺少。在初三讲授原子、原子的简单构成，核外电子排布的理论知识能使学生在短时期内掌握原理规律，从而达到在理论指导下，去学习元素化合物知识，有利于学生判断能力的发展。2、改进教学方法。学生能力的培养和发展主要通过教学活动进行。良好的教学方法，不仅是调动学生智力活动积极性的主要手段，而且是使学生形成智力活动的最现实的手段，课堂教学应不断改进教学方法。人对外界事物的放映和认知是实践不断深化的结果。
9、这说明能力的心理意识产生的基础是实践，给学生实践的机会，多接触实物和实验，多动脑、动手解决问题是培养学生能力的最有效途径。、教学过程是学生进行感知理解和应用知识的过程。在教学过程中，应根据各人认识阶段的特点来培养学生的能力。感知是客观事物作用于人的感觉器官时在大脑中的反映，属于认识的最初形成阶段。这个阶段主要是进行直观教学、通过实物、实验模型、语言文字等方式引导学生进行观察，从宏观到微观做赋予化学内容的想象，不仅可以形成化学表象，而且可以培养学生的观察能力和思维能力。二、培养科学理智，为培养科学素质提供必要的前提“科学理智”即“科学研究的方法论”也就是培养学生学习和驾驭化学进行应用性、验证性和
10、创造性实验设计的科学思想方法。美国科学发展协会认为：掌握获得知识的方法比掌握现成的知识更为重要，要让儿童从小就掌握现代自然科学的本质和构造。与其教授抽象的科学概念，毋宁使之从事可许的探究活动，弄懂如何从自然界的事物现象中获得知识。可见科学理智与方法是科学素质形成的翅膀，也是开发学生素质的前提。问题在于如何从学生的认知结构出发，结合化学学科的特点在教学中从何处着手加以有效的开发，在多年的教学中，我认为在化学教学中渗透科学理智主要有以下几个方面：一是化学知识中包含的科学解决问题的方法；二是化学实验设计中、问题假设中、实验验证中的逻辑推理能力；三是化学物质转化过程中蕴含的辩证唯物主义思想方法。三、培
11、养学生具有科学态度是培养科学素质的灵魂科学研究目的在于把科学应用于人类的生产过程，以提高和产效率，改善了我们的生活质量。在一些人眼里，化学成了牟取暴利的手段，与化学有关的假、冒、伪、劣商品，及以工业酒精或甲醇代替乙醇的假酒事件，工业盐代替食用盐，洗衣粉代替明矾等一系列事件给人们的生活造成巨大的损失。所以，教师在开发学生科学素质中要培养学生科学造福于人类的科学价值观，为人类高度负责的科学伦理观，使学生以严谨的治学态度和责任感对待科学的学习和应用。四、培养学生创新精神是培养科学素质的关键在知识经济日益发展的世界经济体制中，中有提高中学生的创新精神才能使他们在21世纪的国际竞争中处于战略主要地位。创
12、新精神是学习发现解决新问题，提出新假设创造新事物，开拓新生活的心理意识。它具有一定的主动性，冒险性和灵活性。在化学教学中要通过化学现象的观察、解释，特别是化学实验的设计，培养学生创造性的思维能力，不仅让学生进行逻辑性的思维而且引导他们进行一定的非逻辑性的大胆想象；引导学生主要参与化学实验，指导他们掌握有效的创造技能和发明方法，设计适当的创造氛围，鼓励学生开展创造性的实验，以培养创造能力，创新精神。总之，当今是科技竞争的世纪，科技的竞争归根到底是人的科学素质的竞争，因此，对于学生科学素质的培养是至关重要的。在化学教学中，教师对学生科学垢培养要注意科学素质的基础、前提、灵魂、关键等有机的结合起来，
13、单纯强调或缺少其中任何一种，都将侃科学素质的培养不够完善。化学教学中培养学生能力的思考 建平学校 孙连明索引了 语言分析 通过语言分析器的不同扩展实现：可以过滤掉不需要的词：an the of 等，西文语法分析：将jumps jumped jumper都归结成jump进行索引/检索非英文支持：对亚洲语言，阿拉伯语言的索引支持 缺乏通用接口实现 查询分析 通过查询分析接口的实现，可以定制自己的查询语法规则：比如： 多个关键词之间的 + - and or关系等 并发访问 能够支持多用户的使用 关于亚洲语言的的切分词问题(Word Segment)对于中文来说，全文索引首先还要解决一个语言分析的问题
14、，对于英文来说，语句中单词之间是天然通过空格分开的，但亚洲语言的中日韩文语句中的字是一个字挨一个，所有，首先要把语句中按“词”进行索引的话，这个词如何切分出来就是一个很大的问题。首先，肯定不能用单个字符作(si-gram)为索引单元，否则查“上海”时，不能让含有“海上”也匹配。但一句话：“北京天安门”，计算机如何按照中文的语言习惯进行切分呢？“北京 天安门” 还是“北 京 天安门”？让计算机能够按照语言习惯进行切分，往往需要机器有一个比较丰富的词库才能够比较准确的识别出语句中的单词。另外一个解决的办法是采用自动切分算法：将单词按照2元语法(bigram)方式切分出来，比如：北京天安门 = 北京
15、 京天 天安 安门。这样，在查询的时候，无论是查询北京 还是查询天安门，将查询词组按同样的规则进行切分：北京，天安安门，多个关键词之间按与and的关系组合，同样能够正确地映射到相应的索引中。这种方式对于其他亚洲语言：韩文，日文都是通用的。基于自动切分的最大优点是没有词表维护成本，实现简单，缺点是索引效率低，但对于中小型应用来说，基于2元语法的切分还是够用的。基于2元切分后的索引一般大小和源文件差不多，而对于英文，索引文件一般只有原文件的30%-40%不同， 自动切分 词表切分 实现 实现非常简单 实现复杂 查询 增加了查询分析的复杂程度， 适于实现比较复杂的查询语法规则 存储效率 索引冗余大，
16、索引几乎和原文一样大 索引效率高，为原文大小的30左右 维护成本 无词表维护成本 词表维护成本非常高：中日韩等语言需要分别维护。还需要包括词频统计等内容 适用领域 嵌入式系统：运行环境资源有限分布式系统：无词表同步问题多语言环境：无词表维护成本 对查询和存储效率要求高的专业搜索引擎 目前比较大的搜索引擎的语言分析算法一般是基于以上2个机制的结合。关于中文的语言分析算法，大家可以在Google查关键词wordsegment search能找到更多相关的资料。安装和使用下载：http:/jakarta.apache.org/lucene/注意：Lucene中的一些比较复杂的词法分析是用JavaCC生成的（JavaCC：JavaCompilerCompiler，纯Java的词法分析生成器），所以如果从源代码编译或需要修改其中的QueryParser、定制自己的词法分析器，还需要从https:/ 搜索入口 org.apache.Lucene.index/ 索引入口 org.apache.Lucene.analysis
