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摘要：在首要教学原理指导下“铝 金属材料”的教学实践，教学过程从学生生活经验出发，引发认知矛盾，产生认知冲突，主动提出问题，充分激活学生原有知识基础上学习新知识，再将学生置身于应用新知识的过程，达到新旧知识整合，能有效地促进学生学习，提高教学效率。
关键词：铝；金属材料；首要教学原理；教学研究
文章编号：1008-0546（2015）10-0002-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.001
一、首要教学原理
“首要”中文含义是“摆在第一位，最重要的”，任何事件都有必须具备的或必须满足的条件。教育的首要是“以学生为本”，学生即为学习者，如何促进学习者学习是教学的首要任务。
1. 教学的“首要”
梅瑞尔（M. David Merrill）在研究多个当前教学模式基础上，归纳出“首要教学原理”（FPI：First Principles of Instruction，David Merrill，2000）。梅瑞尔认为学习是建立在一定的基础之上，从学习者角度看，只有当学习者需要解决真实世界的问题时；只有当学习者已知知识充分被激活；只有当学习者运用已有的相关知识解决现有的问题时；只有学习者在应用、理解新知识时学习才会发生。这些即为教学的“首要条件”， 才能有效地促进学习者学习新知，新知识才会被整合到学习者的知识网络中。
2. “首要教学”的四个阶段
首要教学原理提出“激活原有知识、展示论证新知、尝试应用练习、融会贯通掌握”四个教学阶段。四个阶段围绕一个总问题展开，每个阶段又有自己的需要解决的小问题，各阶段任务明确。从教学过程看就是“回顾旧知、探究新知、巩固练习、归纳小结”四个环节，对知识的认识由表及里逐步深化，由灵活运用到触类旁通。
二、设计思想
首要教学原理指导下的教学过程，是从学生原有的认识引发质疑，到解决问题的一个认识新事物的过程，是一个在心理上能保持学生积极学习的过程。运用首要教学原理设计“铝 金属材料”第一课时“铝的性质”，以“生活生产中的铝” 为入口，找寻新旧知识之间的矛盾，诱发学生认知冲突，使学生主动积极地探索铝相关性质；在激活Fe、Mg、Na等金属的原有相关知识基础上，以“物质分类理论”为着力点，运用类比迁移、找寻异同的学习方法，完善对金属的认识，这种在分析问题、解决问题的过程中，不断“激起学生对自己原有认识的质疑→着手解决问题→体验成功的喜悦”的循环过程，能有效保持学生学习动机，促进学生有效学习。
三、教学过程分析
“铝 金属材料”第一课时“铝的性质”教学过程分为三个教学环节。每个环节设计充分运用首要教学原理，创设促进学习者学习的教学环境，尽量最大化提高课堂效率。下面是课堂教学过程的三个环节的分析与反思。
1. 置身生活，激发兴趣，促进学习
在引入环节，教师通过多媒体展示“离不开的铝”，介绍铝合金在不同领域的应用以及涉及的相关物理性质，从熟悉的生活用品到不熟悉的、高尖端科技领域，将学习者置身于生活实际中，体会金属材料的重要性，这种设计是将“学习者置身于解决真实世界的问题中”，让学生感受到为了解决生活或生产中存在问题，需要努力探究新知，促进社会发展，能促进学生学习。
2. 激活旧知，探究新知，促进学习
在新课展开主体环节中，教师设计三个观察思考，在激活学生原有的知识的基础上，结合学生已有的生活经验，提出相关问题，让学生对已有认知产生质疑，激发学生探究意识，这种设计首先为学习者提供学习新知识的相关经验，在学习者已有的相关经验和知识的基础上学习，可以促进学习。
观察思考1：探究铝与氧气反应
首先激活与新知识相关原有知识“三种金属的活泼性：Mg>Al>Fe”，并提供与新知识相关的生活经验“铝可以制成铝锅，可以放在火上加热”，由此激发学生认识冲突，教学过程中学生马上提出问题“铝是一种活泼金属，难道Al不能与O2反应吗？”“Fe都可以与O2 反应，Al比Fe活泼，不可能不与O2反应。”学生争论的焦点在于Al能否与O2反应，教师在学生满是疑问的眼神中演示铝粉在O2中燃烧实验，顺利地解决了学生的疑问。紧接着学生又产生新的问题“铝能与空气中O2反应，为什么铝锅在加热时却没有损耗”，问题一被提出，问题的焦点变为“铝表面被氧化产生氧化铝，Al表面的氧化膜与其他金属氧化膜有什么不同”，借助分组实验“将打磨过的铝条和未打磨过的铝条分别插入10%硫酸铜溶液中观察”，从实验现象中解开疑惑，完美地解决学生的问题。这种设计让学习者从已有的知识与生活经验产生认知矛盾，引导提出问题，学生经过思考后又发现新问题，再解决问题，在探究过程中不断产生问题，能够有效地保持学生探究新知识的求知欲。
观察思考2：铝与酸、碱反应
首先借助实验“将打磨后的铝条插入3mL 10% NaOH溶液中”，学生观察到的实验现象冲击了他们原有“金属不能与碱反应”的认识，激起学生思考后产生“铝作为金属竟然会和碱反应，铝与碱反应产生什么产物”的问题，接着引导学生分析现象得出产物中有H2，再运用元素守恒及氧化还原反应理论分析，推导出产物Na[Al（OH）4]，最后回归到生活，提出“家庭用的铝锅在使用时要注意哪些？”的问题，让学生运用新知识解释生活中的现象，体验化学知识的社会价值的同时，将新知识融合于已经掌握的知识体系中。从实验出发让学习者自主发现问题，在层层深入剖析过程中解决问题，然后将学习者置身于所学新知识的运用中，体验成功的喜悦，这些均能让学生保持持久的学习积极性。
观察思考3：铝热反应
通过媒体播放“欧洲史上最大规模的爆破”的视频，提出问题“怎样的变化能使钢筋熔断”，为了让学生真实感受铝热反应的剧烈和所放出的热量巨大，接着演示铝热反应实验，实验瞬间完成，火星四射、红热的铁掉落，这个实验给学生的感官刺激是高中所有实验前所未有的，学生在惊叹中体会到铝热反应应用于定向爆破的真正缘由，由此拓展该反应的其他应用。以应用为着力点，提出问题，以解决这个问题作为学习目的的教学设计，学习者学习目标明确，能够促进学习者学习，再借助实验给学生最具有说服力的事实，增强知识感知度。
3. 横向类比，整合提升，促进学习
为了更有效地帮助学生整理本节课学习的内容，突出Mg、Al、Fe的通性以及金属Al的特殊性，教师在整合提升环节采用类比迁移的方式进行教学，设置表格“对比铝与Na、Mg、Fe金属的化学性质的异同点”，引导学生宏观对比三种金属还原性的强弱，再细化为与O2、酸（浓硫酸、硝酸、盐酸、稀硫酸）、碱、盐等物质反应情况进行小结。这种设计引导学习者将短时记忆的信息，与长时记忆中提取出来的已有相关知识之间建立联系，将学习的新知识进行整合，这种将新知识融合到学习者已有知识中的教学方式，有利于新知识的掌握和能力的提升。
苏霍姆林斯基说过：“不要把掌握知识的过程让孩子感到厌烦，不要把他们引入一种疲劳和对一切漠不关心的状态，而是使他们的整个身心都充满欢乐。”运用首要教学原理中促进学习者的学习的几种方式精心设计教学过程，让学生在探索中体验学习的快乐，能够有效保持学生持久的学习积极性，让化学课堂更具有生命力。
参考文献
[1] M.David Merrill，盛群力，马兰. 首要教学原理[J]. 远程教育杂志，2003，（4）
[2] 盛群力，马兰.走向3E教学—三述首要教学原理[J].远程教育杂志，2006，（4）：17-24
[3] 毕华林，亓英丽. 化学学习心理学[M].济南：山东教育出版社，2012，9：35-40
[4] 陈启新，黄丹青.高中化学新课程教学设计与评析[M].北京：高等教育出版社，2008，9：61-67
关键词：铝；金属材料；首要教学原理；教学研究
文章编号：1008-0546（2015）10-0002-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.001
一、首要教学原理
“首要”中文含义是“摆在第一位，最重要的”，任何事件都有必须具备的或必须满足的条件。教育的首要是“以学生为本”，学生即为学习者，如何促进学习者学习是教学的首要任务。
1. 教学的“首要”
梅瑞尔（M. David Merrill）在研究多个当前教学模式基础上，归纳出“首要教学原理”（FPI：First Principles of Instruction，David Merrill，2000）。梅瑞尔认为学习是建立在一定的基础之上，从学习者角度看，只有当学习者需要解决真实世界的问题时；只有当学习者已知知识充分被激活；只有当学习者运用已有的相关知识解决现有的问题时；只有学习者在应用、理解新知识时学习才会发生。这些即为教学的“首要条件”， 才能有效地促进学习者学习新知，新知识才会被整合到学习者的知识网络中。
2. “首要教学”的四个阶段
首要教学原理提出“激活原有知识、展示论证新知、尝试应用练习、融会贯通掌握”四个教学阶段。四个阶段围绕一个总问题展开，每个阶段又有自己的需要解决的小问题，各阶段任务明确。从教学过程看就是“回顾旧知、探究新知、巩固练习、归纳小结”四个环节，对知识的认识由表及里逐步深化，由灵活运用到触类旁通。
二、设计思想
首要教学原理指导下的教学过程，是从学生原有的认识引发质疑，到解决问题的一个认识新事物的过程，是一个在心理上能保持学生积极学习的过程。运用首要教学原理设计“铝 金属材料”第一课时“铝的性质”，以“生活生产中的铝” 为入口，找寻新旧知识之间的矛盾，诱发学生认知冲突，使学生主动积极地探索铝相关性质；在激活Fe、Mg、Na等金属的原有相关知识基础上，以“物质分类理论”为着力点，运用类比迁移、找寻异同的学习方法，完善对金属的认识，这种在分析问题、解决问题的过程中，不断“激起学生对自己原有认识的质疑→着手解决问题→体验成功的喜悦”的循环过程，能有效保持学生学习动机，促进学生有效学习。
三、教学过程分析
“铝 金属材料”第一课时“铝的性质”教学过程分为三个教学环节。每个环节设计充分运用首要教学原理，创设促进学习者学习的教学环境，尽量最大化提高课堂效率。下面是课堂教学过程的三个环节的分析与反思。
1. 置身生活，激发兴趣，促进学习
在引入环节，教师通过多媒体展示“离不开的铝”，介绍铝合金在不同领域的应用以及涉及的相关物理性质，从熟悉的生活用品到不熟悉的、高尖端科技领域，将学习者置身于生活实际中，体会金属材料的重要性，这种设计是将“学习者置身于解决真实世界的问题中”，让学生感受到为了解决生活或生产中存在问题，需要努力探究新知，促进社会发展，能促进学生学习。
2. 激活旧知，探究新知，促进学习
在新课展开主体环节中，教师设计三个观察思考，在激活学生原有的知识的基础上，结合学生已有的生活经验，提出相关问题，让学生对已有认知产生质疑，激发学生探究意识，这种设计首先为学习者提供学习新知识的相关经验，在学习者已有的相关经验和知识的基础上学习，可以促进学习。
观察思考1：探究铝与氧气反应
首先激活与新知识相关原有知识“三种金属的活泼性：Mg>Al>Fe”，并提供与新知识相关的生活经验“铝可以制成铝锅，可以放在火上加热”，由此激发学生认识冲突，教学过程中学生马上提出问题“铝是一种活泼金属，难道Al不能与O2反应吗？”“Fe都可以与O2 反应，Al比Fe活泼，不可能不与O2反应。”学生争论的焦点在于Al能否与O2反应，教师在学生满是疑问的眼神中演示铝粉在O2中燃烧实验，顺利地解决了学生的疑问。紧接着学生又产生新的问题“铝能与空气中O2反应，为什么铝锅在加热时却没有损耗”，问题一被提出，问题的焦点变为“铝表面被氧化产生氧化铝，Al表面的氧化膜与其他金属氧化膜有什么不同”，借助分组实验“将打磨过的铝条和未打磨过的铝条分别插入10%硫酸铜溶液中观察”，从实验现象中解开疑惑，完美地解决学生的问题。这种设计让学习者从已有的知识与生活经验产生认知矛盾，引导提出问题，学生经过思考后又发现新问题，再解决问题，在探究过程中不断产生问题，能够有效地保持学生探究新知识的求知欲。
观察思考2：铝与酸、碱反应
首先借助实验“将打磨后的铝条插入3mL 10% NaOH溶液中”，学生观察到的实验现象冲击了他们原有“金属不能与碱反应”的认识，激起学生思考后产生“铝作为金属竟然会和碱反应，铝与碱反应产生什么产物”的问题，接着引导学生分析现象得出产物中有H2，再运用元素守恒及氧化还原反应理论分析，推导出产物Na[Al（OH）4]，最后回归到生活，提出“家庭用的铝锅在使用时要注意哪些？”的问题，让学生运用新知识解释生活中的现象，体验化学知识的社会价值的同时，将新知识融合于已经掌握的知识体系中。从实验出发让学习者自主发现问题，在层层深入剖析过程中解决问题，然后将学习者置身于所学新知识的运用中，体验成功的喜悦，这些均能让学生保持持久的学习积极性。
观察思考3：铝热反应
通过媒体播放“欧洲史上最大规模的爆破”的视频，提出问题“怎样的变化能使钢筋熔断”，为了让学生真实感受铝热反应的剧烈和所放出的热量巨大，接着演示铝热反应实验，实验瞬间完成，火星四射、红热的铁掉落，这个实验给学生的感官刺激是高中所有实验前所未有的，学生在惊叹中体会到铝热反应应用于定向爆破的真正缘由，由此拓展该反应的其他应用。以应用为着力点，提出问题，以解决这个问题作为学习目的的教学设计，学习者学习目标明确，能够促进学习者学习，再借助实验给学生最具有说服力的事实，增强知识感知度。
3. 横向类比，整合提升，促进学习
为了更有效地帮助学生整理本节课学习的内容，突出Mg、Al、Fe的通性以及金属Al的特殊性，教师在整合提升环节采用类比迁移的方式进行教学，设置表格“对比铝与Na、Mg、Fe金属的化学性质的异同点”，引导学生宏观对比三种金属还原性的强弱，再细化为与O2、酸（浓硫酸、硝酸、盐酸、稀硫酸）、碱、盐等物质反应情况进行小结。这种设计引导学习者将短时记忆的信息，与长时记忆中提取出来的已有相关知识之间建立联系，将学习的新知识进行整合，这种将新知识融合到学习者已有知识中的教学方式，有利于新知识的掌握和能力的提升。
苏霍姆林斯基说过：“不要把掌握知识的过程让孩子感到厌烦，不要把他们引入一种疲劳和对一切漠不关心的状态，而是使他们的整个身心都充满欢乐。”运用首要教学原理中促进学习者的学习的几种方式精心设计教学过程，让学生在探索中体验学习的快乐，能够有效保持学生持久的学习积极性，让化学课堂更具有生命力。
参考文献
[1] M.David Merrill，盛群力，马兰. 首要教学原理[J]. 远程教育杂志，2003，（4）
[2] 盛群力，马兰.走向3E教学—三述首要教学原理[J].远程教育杂志，2006，（4）：17-24
[3] 毕华林，亓英丽. 化学学习心理学[M].济南：山东教育出版社，2012，9：35-40
[4] 陈启新，黄丹青.高中化学新课程教学设计与评析[M].北京：高等教育出版社，2008，9：61-67