基于認(rèn)知靈活理論的高中化學(xué)概念教學(xué)策略研究

劉作儒

摘 要：在高中化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)概念是一個(gè)十分重要的內(nèi)容，屬于化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。而將認(rèn)知靈活理論應(yīng)用于化學(xué)概念教學(xué)中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，可以增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)知識體系的掌握，提高其知識遷移能力，為后面的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知靈活理論;高中化學(xué);概念教學(xué)

中圖分類號：G63 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-9132（2016）10-0245-152

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.10.034

認(rèn)識靈活理論是基于建構(gòu)主義發(fā)展而來的高級學(xué)習(xí)指導(dǎo)理論，其主要應(yīng)用目的在于提高學(xué)生認(rèn)知彈性，從不同的角度理解所要學(xué)習(xí)的知識，并能夠?qū)⑵溆糜趯?shí)例的分析中。在高中化學(xué)概念教學(xué)中，認(rèn)知靈活理論的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、認(rèn)知靈活理論概述

自上個(gè)世紀(jì)九十年代起，建構(gòu)主義逐漸興起，斯皮羅等人針對結(jié)構(gòu)不良與復(fù)雜問題的本質(zhì)特征提出了認(rèn)知靈活理論。劣構(gòu)領(lǐng)域知識情境多變、問題復(fù)雜，若是僅從一個(gè)方面了解知識，則必然存在局限性?；诖?，認(rèn)知靈活理論的一大基本原理即為多元化表征，也就是從多個(gè)方面學(xué)習(xí)一個(gè)概念，或是從一個(gè)方面對多個(gè)概念進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)對概念全面而深入的掌握，增強(qiáng)知識的遷移運(yùn)用能力[1]。

案例與概念的“十字交叉”是認(rèn)知靈活理論的另外一個(gè)基本原理，如下圖中的C1、C2、C3、C4分別是不同的案例，而Object指的是目標(biāo)概念。由案例指向概念代表的是從不同的案例、不同的角度學(xué)習(xí)知識;由概念指向案例代表的是將知識遷移至不同的情境中，從而實(shí)現(xiàn)對案例的分析。

圖1 案例與概念的十字交叉式

綜上可知，知識體系的構(gòu)建是雙向的，一方面是學(xué)習(xí)新知識，另一方面則是利用知識對已有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行改造。因此，在進(jìn)行高中概念教學(xué)時(shí)，應(yīng)學(xué)會充分使用生活實(shí)例，實(shí)現(xiàn)對化學(xué)概念的深入理解與靈活使用。

二、基于認(rèn)知靈活理論的高中化學(xué)概念教學(xué)策略

（一）多角度引導(dǎo)學(xué)生自主探究

在傳統(tǒng)的高中化學(xué)概念教學(xué)中，教師被固定在教學(xué)活動的實(shí)施者這一身份上，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)往往是被動的、強(qiáng)制的，使得整個(gè)教學(xué)活動僵硬、枯燥?；谡J(rèn)知靈活理論的高中化學(xué)概念教學(xué)，教師的角色也應(yīng)是多變的，其不僅是在向?qū)W生傳輸知識，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，主動探索學(xué)習(xí)。

例如，“物質(zhì)的量”這一概念較為抽象，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，因此教師在開展教學(xué)活動時(shí)，需結(jié)合生活實(shí)例幫助學(xué)生進(jìn)行理解。假設(shè)現(xiàn)在一共有一卡車的一元硬幣，理論上每一枚硬幣的體積、形狀以及質(zhì)量都是一樣的，那么如何知道卡車內(nèi)的硬幣數(shù)量。此時(shí)教師可以向?qū)W生提問，并令其互相討論、總結(jié)，最終可以得到以下幾種方法：（1）直接數(shù)數(shù);（2）稱量得到硬幣總質(zhì)量與一個(gè)硬幣的質(zhì)量，相除以后得到硬幣數(shù)量;（3）稱量硬幣的總質(zhì)量與100個(gè)硬幣的質(zhì)量，相除以后再乘以100，得到硬幣數(shù)量;（4）量出硬幣的總體積與100個(gè)硬幣的體積，相除以后再乘以100，得到硬幣數(shù)量;（5）量出硬幣的總厚度與100個(gè)硬幣的厚度，相除以后再乘以100，得到硬幣數(shù)量;（6）通過模具的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對硬幣的計(jì)量。例如，在木板中刻上凹槽，每個(gè)凹槽可卡入10枚硬幣。對上述幾種方法進(jìn)行分析對比，得到簡單、有效的方法。教師在此過程中需及時(shí)引入中間物理量搭橋換算法，并提出宏觀物質(zhì)以微觀粒子的形式存在的概念，使得學(xué)生能夠認(rèn)識到“物質(zhì)的量”屬于物理量，指的是含有一定數(shù)量的粒子集合體，是大單位微粒集體。此種教學(xué)方式有利于增強(qiáng)學(xué)生的理解，加深記憶，也為后期“摩爾質(zhì)量”的教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

（二）應(yīng)用認(rèn)知沖突理論修正學(xué)生思維

認(rèn)知沖突指的是認(rèn)知發(fā)展中原有認(rèn)知和現(xiàn)實(shí)情境不符時(shí)，引發(fā)的心理矛盾。根據(jù)認(rèn)知沖突理論研究發(fā)現(xiàn)，若是原有認(rèn)知和現(xiàn)實(shí)情境出現(xiàn)差別，則往往是由主體對原有知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，以達(dá)到適應(yīng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的目的?；诖?，高中化學(xué)概念教學(xué)中，教師應(yīng)刻意設(shè)置一些和學(xué)生原有知識結(jié)構(gòu)相沖突的案例，從而達(dá)到吸引學(xué)生注意力、調(diào)動學(xué)習(xí)積極性的目的。此外，通過認(rèn)知沖突理論的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生原有認(rèn)識的修正與思維寬度、廣度的拓展[2]。

例如，“氧化還原反應(yīng)”不僅是概念的教學(xué)，還是原理知識的教學(xué)，在不同的階段，學(xué)生所學(xué)習(xí)的內(nèi)容也存在一定的差異。在初中階段，主要從“得氧”與“失氧”的角度學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)，在高一教學(xué)中應(yīng)以此為基礎(chǔ)，展開深入教學(xué)。首先，列舉初中氧化還原反應(yīng)：CuO+CO=Cu+CO2，然后引導(dǎo)學(xué)生思考反應(yīng)中的“得氧”“失氧”，并分析變化本質(zhì)。此時(shí)，可列舉另外一個(gè)已學(xué)過的反應(yīng)：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，并指出在該反應(yīng)中并不存在“得氧”“失氧”現(xiàn)象，但依舊是氧化還原反應(yīng)。該反應(yīng)分析對于學(xué)生而言，引發(fā)了其認(rèn)知沖突，使得其在教師的引導(dǎo)下能夠站在化合價(jià)的角度學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)，掌握氧化還原反應(yīng)的一大重要特征為化合價(jià)升降，本質(zhì)則是電子轉(zhuǎn)移。在該教學(xué)策略中，教師向?qū)W生傳達(dá)了一個(gè)重要理念，即認(rèn)識是處于不斷發(fā)展過程中的，實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的不斷完善。

（三）超越具體事實(shí)，挖掘概念教學(xué)的深度

對于學(xué)生而言，只有具備深層概念理解能力，方能為后期高階學(xué)習(xí)保駕護(hù)航。因此，教師在開展概念教學(xué)工作時(shí)，應(yīng)把教學(xué)的重心放在培養(yǎng)學(xué)生對深層概念的理解能力上，而不是單純的對化學(xué)概念進(jìn)行強(qiáng)行的記憶。高中化學(xué)概念教學(xué)需擺脫具體知識點(diǎn)的局限，通過超越具體化的化學(xué)事實(shí)，激發(fā)學(xué)生的深層次思維，促使其能夠在遭遇未知新問題時(shí)進(jìn)行自主處理[3]。

例如，在“摩爾質(zhì)量”“氣體摩爾體積”“物質(zhì)的量濃度”等概念教學(xué)中，教師可引入日常生活中的“單價(jià)”問題，如某樣商品的單價(jià)為5元/斤，由此可得出：單價(jià)=錢數(shù)/斤數(shù)（質(zhì)量）。將該等式引入到上述化學(xué)概念中，可以得出“摩爾質(zhì)量”和“物質(zhì)的量”的轉(zhuǎn)化如下式：M=m/n。在此教學(xué)策略中，實(shí)現(xiàn)了細(xì)小知識點(diǎn)向概念性總結(jié)的轉(zhuǎn)變，教師教會學(xué)生的是解決問題的方法，為其自主學(xué)習(xí)提供支撐。

三、結(jié)語

綜上所述，高中化學(xué)教師必須認(rèn)識到認(rèn)知靈活理論在概念教學(xué)中的重要意義，并能夠根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的教學(xué)策略，從而有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生深層概念理解能力，為其后期的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1] ? ?葛巖.建構(gòu)主義理論下高中化學(xué)概念的教學(xué)策略[J].讀與寫：教育

教學(xué)刊，2014（2）：148-149.

[2] 程素萍，王婷婷.認(rèn)知靈活性理論及其對教學(xué)實(shí)踐的啟示[J].天津

師范大學(xué)學(xué)報(bào)：基礎(chǔ)教育版，2011（1）：14-18.

[3] 謝曉紅.基于知識遷移理論的高中化學(xué)概念教學(xué)[J].試題與研究：

新課程論壇，2012：40-41.

Research on the Concept Teaching of High School Chemistry Based on Cognitive Flexible Theory

LIU Zuo-ru

（Minle No. 1 High School， Minle Gansu， 734500， China）

Abstract： ?In high school chemistry teaching， the concept of chemistry is a very important content， which belongs to nodes of chemical knowledge network. The cognitive flexibility theory applied to chemical concept has important practical significance in the teaching， which can enhance students mastery of chemical knowledge， improve the knowledge migration ability， and lay a solid foundation for the future learning.

Key words： cognitive flexibility theory; chemistry of senior high school; concept teaching

[ 責(zé)任編輯 趙建榮 ]