耗散结构理论对化学教学的几点启示.doc

《耗散结构理论对化学教学的几点启示.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、耗散结构理论对化学教学的几点启示兰州民族中学曹先王晓庆1967年，比利时科学家伊里亚·普利高津(I，Pregogine)提出了耗散结构理论，我们可以将其概括为：一个远离平衡态的开放系统，通过与环境不断地进行物质和能量交换的“自组织”过程，当外界条件变化达到一定阈值时，系统可以发生突变，由原来的无序状态转变为一种在时间、空间、功能上新的有序状态。由于这是一种在远离平衡的非线性区形成的有序结构，并且以能量的耗散来维持自身的稳定性，故称为耗散结构。联想到化学教学中，学生普遍感到知识琐碎、概念繁多，而教师教学的任务就是将凌乱无序的知识根据其内涵、本质以及知识间的联系，逐步转变为有序的

2、知识结构。人脑就是一个耗散结构,因为学习包含了信息的输入、加工与知识的遗忘两个过程，由师生共同组成的教学系统共同作用于这个耗散结构。将耗散结构理论与化学教学实践有机结合，可以有效转变教师教学理念，改变学生学习方式，提高教学效益。一、尊重学生“主体”地位，实现学习“自组织”过程依据耗散结构理论，学生个人的学习，是其大脑思维系统的“自组织过程”，学生获得的知识，是其思维系统“自组织”的结果。实践也已证明，如果学生在课堂中表现得越积极、越主动，学生对信息的接收、消化也就越为有效，教学效果也就越为明显。因此，教师在课堂教学应确立学生的主体地位，引导学生自主学习。例如，在学习燃烧的条件

3、时，我首先向学生提出问题：“燃烧的实质是什么？燃烧需要哪些条件？”然后指导学生通过自主学习来获取知识。学习的结果使我大为震撼，有的学生说通过看书，理解了燃烧的含义；有的学生通过回忆木炭在氧气中燃烧，知道了燃烧是有条件的；有的通过小组讨论，研究设计“燃烧的条件”4试验方案，获得了燃烧所需的3个条件等等。总之，不同水平的学生在原有基础上都得到了发展，学生自主学习能力得到了培养，实现了对知识的“自组织”过程。反思成功之处，就在于准确把握了学生是课堂的主人，让学生结合自己的认知风格、原有的知识经验，选择了适合于自己的学习方式。二、构建开放式教学系统，增加学习信息输入量耗散结构理论认为

4、，系统是否开放是能否提高有序度的关键。因为开放的教学系统，克服了传统教学在教学内容、教学时间、教学空间等方面的封闭性，增加学习信息的输入量，促使学生开放地学习。学生开放的学习可以积极、主动地接受、加工来自外界的学习信息。应用到化学教学中，教师应该实施开放式教学，促使学生思维系统全方位开放，从课堂、他人、生活、媒介或调查实践中，多渠道吸收、获取学习信息。要实施开放式教学，教师首先要努力拓展教学时间与空间，将教学由课内延伸到课外、将理论学习与实践有机结合起来。例如学习“水资源的保护与利用”时我们组织学生参观了自来水厂净水设备与水净化常用方法、指导学生进行了“水污染程度、来源及防治

5、措施”的自主课题研究、开放学校实验室进行了对含较多泥沙黄河水的过滤操作、进行了自制简易净水器的家庭趣味小试验等。教学时间与空间的拓展，学生获得的不仅仅是学科知识，更重要的学生学会了关心社会、为社会做贡献的责任意识得到了增强。其次，要做到教学内容的开放。当今世界，社会生活与科技创新日新月异，知识也是动态生长的。教学内容的开放促使师生共同学习、吸收新知识，使教材中静态的知识得到激活并不断地生长与延伸，教学效益得到有效的提升。在学习分子的性质时，学生结合物理学科知识与生活现象，很容易得出分子在不断地作无规则运动的结论。此时，教师如果给学生展示素材：科学家已研制出能在人体血管中自由通

6、行的纳米药物分子运输车，它由于可以将药物4引导到某一个特定的疾病靶点时才将药物释放出来，所以对疾病治疗产生了良好作用。这样不仅可以加深学生对分子特点的理解记忆，更重要的是让学生认识到借助与科技手段，分子还可以作定向的移动，学生努力学习科学知识，为人类服务的意识得到了强化。三、精心创设问题情境，构建思维非平衡态“非平衡是有序之源”，当系统处于远离平衡的非稳态时，信息的输入会更加有效。所以，在化学教学中，教师应努力为学生构建思维的非平衡态。思维源于问题，精心创设良好的问题情境是构建思维高度非平衡态的有效途径。在教师设疑、学生生疑、师生共同析疑直到释疑的过程中，实现了知识结构向更高

7、层次有序水平的的转化。例如在学习CO2实验室制法时，学生已经熟知了CO2的检验方法，教师有意将稀HCl换为浓HCl，然后将制得的CO2通入澄清的石灰水，结果未见浑浊，学生极为惊讶，探究的欲望大为高涨，教师不失时机的引导学生从使用药品的不同入手分析，结合浓HCl的挥发性，深入理解了制取CO2时不使用浓HCl的真正原因。四、利用多种方法与手段，减少知识遗忘。耗散结构理论告诉我们，新形成的有序结构要想保持稳定，必须要耗散能量。所谓耗散能量，就是教师不仅要传授知识，更要帮助学生对知识进行内化、加深理解与记忆。只