化學(xué)相異構(gòu)想教學(xué)管理論文

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摘要筆者在初中生化學(xué)前概念中相異構(gòu)想成因的前期研究基礎(chǔ)上，分析了影響學(xué)生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的因素，并結(jié)合前人研究成果，從引發(fā)學(xué)生認知沖突、促進認知順應(yīng)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、促進學(xué)習(xí)主動調(diào)控等角度，初步提出了促進學(xué)生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞化學(xué)前概念相異構(gòu)想教學(xué)策略

前科學(xué)概念（前概念）亦稱為日常概念，指“未經(jīng)專門教學(xué)，在同其他人進行日常交際和積累個人經(jīng)驗的過程中掌握的概念，其內(nèi)涵受狹隘的知識范圍限制，往往被不適當(dāng)?shù)財U大或縮小”。學(xué)生正式學(xué)習(xí)某一學(xué)科前形成的前概念，有些與科學(xué)概念一致，有些與科學(xué)概念不相一致，這些偏離或背離科學(xué)概念的觀點與看法即為“相異構(gòu)想”。

已有研究表明，學(xué)生正式學(xué)習(xí)化學(xué)前已形成大量的相異構(gòu)想，這些相異構(gòu)想經(jīng)正規(guī)化學(xué)學(xué)習(xí)后，一部分可以轉(zhuǎn)變，還有一部分難以轉(zhuǎn)化，并影響學(xué)生的進一步學(xué)習(xí)。因此，發(fā)現(xiàn)并采用一定教學(xué)方法幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變這些相異構(gòu)想，一直是迫切需要解決的實際問題。筆者在探析初二學(xué)生化學(xué)前概念中相異構(gòu)想成因的前期研究基礎(chǔ)上，分析了影響學(xué)生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的因素，并結(jié)合筆者的教學(xué)實踐研究，提出了促進學(xué)生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略。

1相異構(gòu)想形成特點及影響相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的因素

筆者前期研究結(jié)果表明，相關(guān)學(xué)科知識掌握的清晰度，日常生活經(jīng)驗豐富的程度，媒體信息的科學(xué)性等因素對學(xué)生化學(xué)相異構(gòu)想的形成具有一定的影響，且由于思維方法不當(dāng)，日常生活經(jīng)驗不足等原因，在信息的接收與內(nèi)化過程中，學(xué)生的化學(xué)相異構(gòu)想表現(xiàn)出簡單枚舉，錯誤推理，望文生義，主觀臆斷，思維定勢，缺少辨證思維等形成特點。這些特點與學(xué)生的元認知水平，認識風(fēng)格，學(xué)習(xí)興趣與動機，教師教學(xué)方式，班級學(xué)習(xí)氛圍等因素相互交織，共同制約主體相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。

如元認知水平較高，學(xué)習(xí)興趣濃厚，思維靈活，學(xué)習(xí)較扎實的學(xué)生，能主動將已有的知識與科學(xué)概念相比較，找出差異，正確定位科學(xué)概念，并有意尋找一些方法主動監(jiān)控，調(diào)節(jié)自身認知過程；在已有觀念不能解釋新現(xiàn)象和解決新問題時，這些學(xué)生較易從新的角度看待問題，尋求問題的答案，從而為相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變提供更多機會與空間。而元認知水平較低或?qū)W(xué)習(xí)不感興趣，學(xué)習(xí)不踏實的學(xué)生，雖然有時能很快接受新概念，但由于僅僅憑外部信息和類似“這是科學(xué)的，我應(yīng)該記住此概念”的潛意識自我強化做出判定，缺少深入有效的證明，因此一段時間后，有些學(xué)生記住的仍是自己的最初概念；這些學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己認知錯誤的可能性較小，糾正相異構(gòu)想的意識較低，相對前者相異構(gòu)想較難轉(zhuǎn)變。又如，在科學(xué)概念教學(xué)中，教師如果忽視學(xué)生已有的非科學(xué)觀念，未采取適當(dāng)方式引起學(xué)生對原有錯誤觀點的不滿，或未提供比學(xué)生原有的觀點更為合適，包攝性更強的學(xué)習(xí)材料，也會影響學(xué)生相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。

相對來說，學(xué)生通過觀察或親身經(jīng)歷并經(jīng)抽象邏輯思維而形成的相異構(gòu)想較難改變。如由于學(xué)生在日常生活情景中確實多次觀察到“紙張，木柴等物質(zhì)燃燒需要點燃”，“物質(zhì)燃燒時有火”的現(xiàn)象等，因而學(xué)習(xí)化學(xué)前有37.0%的學(xué)生認為“燃燒需要用火去點燃”“燃燒離不開火”，既使經(jīng)過一年的化學(xué)學(xué)習(xí)后，仍有24.7%的學(xué)生持有這些觀點；又如“金，銀不會銹蝕”，“金屬不能燃燒”等，均表現(xiàn)出較低的轉(zhuǎn)化率。而學(xué)生因缺乏辨證思維形成的片面認識，或由于知識經(jīng)驗不足形成的相異構(gòu)想，較易隨辨證思維能力的提高和知識經(jīng)驗的不斷積累而轉(zhuǎn)變，如“化學(xué)物質(zhì)是有害的，有毒的”，“空氣中主要是氧氣，二氧化碳”，“水能變油”等相異構(gòu)想，表現(xiàn)出較高的轉(zhuǎn)化率。

2促進學(xué)生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略

2.1引發(fā)學(xué)生形成認知沖突

學(xué)習(xí)時學(xué)生是基于原有認知結(jié)構(gòu)理解新知識的，當(dāng)運用已有經(jīng)驗不能解釋新情景時，便引發(fā)認知沖突。根據(jù)波斯納等人提出的觀念改變模型，讓學(xué)習(xí)者對當(dāng)前的概念產(chǎn)生不滿是促進學(xué)生觀念轉(zhuǎn)變的重要有效條件。為此，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認知沖突，使學(xué)生對已有觀念產(chǎn)生懷疑與不滿，是轉(zhuǎn)變相異構(gòu)想的首要步驟。

（1）通過合作與討論引發(fā)認知沖突

在教學(xué)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生與他人（同學(xué)或老師）就某一問題進行討論或合作，在討論或合作中，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)他人觀點與自己不同，且比自己的觀點更適合解決問題時，往往會對自己的觀念提出懷疑，產(chǎn)生認知沖突和求知心理，此時，學(xué)生較易接受新的，正確的科學(xué)觀念。丹瑟里恩的一項研究也表明；學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中學(xué)到的知識比單獨學(xué)習(xí)時多得多，且合作學(xué)習(xí)有助于克服錯誤觀念，能使學(xué)生超越自己的認識，通過他人與自己不同的觀點，看到事物的其他方面，從而形成對事物更加豐富的了解。

（2）通過揭示差異產(chǎn)生認知沖突

當(dāng)學(xué)生看到自己認為“正確”的觀點被老師宣布為“錯誤”時，易引起認識和情感的強烈反差，促使學(xué)生找出原有觀點錯誤的原因。如針對學(xué)生“金屬不能燃燒”的錯誤觀點，教師可以在講授金屬有關(guān)特性或鐵絲與鎂條的燃燒時，呈現(xiàn)出錯誤觀念，并給予糾正，再與學(xué)生討論，總結(jié)出正確的觀念與解釋。

教學(xué)中教師也可直接呈現(xiàn)出易使學(xué)生產(chǎn)生錯誤觀點的情景（綠色植物通過什么作用吸收二氧化碳，又通過什么作用將二氧化碳釋放到大氣中），激活學(xué)生頭腦中與新信息有關(guān)的相異構(gòu)想（如分不清光合作用與呼吸作用，光合作用與蒸騰作用等），然后教師給出正確答案，解釋光合作用與呼吸作用，蒸騰現(xiàn)象的區(qū)別與聯(lián)系。該方法在引發(fā)學(xué)生認知沖突的同時，也幫助學(xué)生清晰的理解概念間的關(guān)系。

（3）通過創(chuàng)設(shè)問題情境引發(fā)認知沖突

設(shè)置與學(xué)生相異構(gòu)想產(chǎn)生沖突的問題情景，可以讓學(xué)生充分暴露錯誤觀念，反思自身觀點與科學(xué)觀點之間的差異，激發(fā)探究求知的熱情。

在教學(xué)中可以通過與日常生活聯(lián)系緊密，能產(chǎn)生與學(xué)生原有觀點相矛盾的化學(xué)實驗暴露學(xué)生的錯誤認識，引發(fā)認知沖突。例如，可將“在透明玻璃裝置中點燃一只蠟燭，并蓋上玻蓋”與“用聚光鏡將陽光聚焦到一章紙上，確保一段時間以上”的實驗對比，讓學(xué)生分析2個實驗的異同點，分析燃燒所需的條件，并在交流討論中讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并轉(zhuǎn)變“燃燒肯定要點燃”，“物質(zhì)燃燒需要火”等的相異構(gòu)想。又如教師可通過“水果電池使音樂卡片發(fā)出聲音”的實驗，激發(fā)學(xué)生思考電能的來源，通過食物情景促進學(xué)生轉(zhuǎn)變“電池中的電是通過外界充進去的”、“電池本身帶電”等相異構(gòu)想。

歷史上一些科學(xué)家或化學(xué)家用于打破傳統(tǒng)束縛、不懈追求科學(xué)真理的資料也可用與創(chuàng)設(shè)問題情景。如通過從古代阿那克西米尼認為空氣是一種元素，到亞里士多德認為空氣是一種物質(zhì)，再經(jīng)伽里略通過實驗測知空氣的重量，至舍勒、拉瓦錫等發(fā)現(xiàn)空氣中的氧和其他成分的過程，讓學(xué)生了解人類對空氣組成認識不斷發(fā)展的過程，同時引導(dǎo)學(xué)生將這些觀點與自己的原有認識進行對比（如有些學(xué)生認為空氣沒有質(zhì)量、空氣中主要含有氧氣和二氧化碳），找出自己與科學(xué)家之間的認識差異，促進相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。

2.2促進學(xué)生的認知順應(yīng)

當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生認知沖突后，如何促進學(xué)生的認知順應(yīng)是轉(zhuǎn)變相異構(gòu)想需要解決的第二個問題，為此，筆者根據(jù)學(xué)生形成相異構(gòu)想的特點，提出了以下促進學(xué)生認知順應(yīng)的策略。

（1）通過“對話”促進順應(yīng)

對話策略是以讓學(xué)生產(chǎn)生認知沖突的內(nèi)容為主題，讓學(xué)生展開討論或辯論的方法。在“對話”過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)表自己的意見，認真聆聽他人的觀點，并時刻檢驗自己與他人觀點的正誤。例如以“二氧化碳的功與過”為主題，讓學(xué)生各抒己見，不僅可以讓學(xué)生認識二氧化碳常見性質(zhì)與“可滅火、是光合作用的原料、可作氣肥”等用途，也讓學(xué)生了解“溫室效應(yīng)”、“大氣污染”等危害，使學(xué)生在活躍的氛圍中完善和轉(zhuǎn)變頭腦中原有的“二氧化碳對人類有害無利”，“二氧化碳是有毒氣體”、“把空氣中的二氧化碳除去后，空氣質(zhì)量會變好”等一些非科學(xué)認識。

（2）加強方法滲透促進順應(yīng)

筆者的前期研究表明，許多相異構(gòu)想的形成是因為學(xué)生缺乏一定的科學(xué)方法而導(dǎo)致。為此，教師在教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育，引導(dǎo)學(xué)生認識科學(xué)方法的內(nèi)涵與適用范圍，有助于學(xué)生相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。如使學(xué)生知道簡單枚舉法是一種不完全歸納法，所得結(jié)論并不一定可靠，需經(jīng)過實踐的檢驗；進行推理時，推理前提的正確性，是保證推理結(jié)果正確與否的必要條件之一；用類比方法解釋新事物與新問題時，應(yīng)確保兩類研究對象在某些屬性或特征上的真實相似，且相似屬性與類推屬性必須有本質(zhì)的甚至必然的聯(lián)系，才能使推論結(jié)果具有一定的真確性；有目的、有計劃、有步驟的觀察是獲得更多信息的科學(xué)觀察方法。

（3）引導(dǎo)主動調(diào)控加強順應(yīng)

已有研究表明，學(xué)生的元認知水平與學(xué)習(xí)成績之間呈正關(guān)系。同樣，學(xué)生相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變也需要學(xué)生去反思已有認識、調(diào)整已有思維方式，為此，教師應(yīng)在教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生主動監(jiān)控，促進認知順應(yīng)地完成。

確立學(xué)習(xí)目標是學(xué)生形成自我監(jiān)控的重要方面。教師可指導(dǎo)學(xué)生認識具體的學(xué)習(xí)目標，理解自己所要達到的目標水平，并在教師引導(dǎo)下根據(jù)目標要求檢查自己的學(xué)習(xí)結(jié)果，從而引發(fā)學(xué)習(xí)過程的自我監(jiān)控；教師可以通過正誤實驗的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生更加積極的思考，去探究事物的內(nèi)在規(guī)律性；教師還可以針對某一知識的學(xué)習(xí)目標，通過學(xué)習(xí)提問單，如“看到此概念我想到了什么？”、“我的想法與老師所講的概念有什么異同點？”等，使學(xué)生不斷對自己的思維過程和狀態(tài)進行總結(jié)和調(diào)整，在自我監(jiān)控下使自己真正參與相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變；也可以通過化學(xué)日記等方法，將學(xué)生關(guān)于此知識的已有錯誤觀點與科學(xué)觀念聯(lián)系起來，促進相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。

2.3促進學(xué)生及時反饋

由于學(xué)生的一些相異構(gòu)想根深蒂固，難以糾正，因此，了解學(xué)生相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變情況，并根據(jù)反饋信息進一步設(shè)計方案促進其轉(zhuǎn)變是學(xué)生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變不可或卻的環(huán)節(jié)。在教學(xué)過程中，教師可通過指導(dǎo)學(xué)生建立化學(xué)檔案袋、測評、繪制概念圖等方法進行信息反饋，并在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上，進一步通過“引發(fā)認知沖突”、“促進認知順應(yīng)”的策略，鞏固和加深學(xué)生對科學(xué)概念的有效理解。

轉(zhuǎn)變學(xué)生相異構(gòu)想的策略多且復(fù)雜，教學(xué)策略的選擇也應(yīng)視具體教學(xué)內(nèi)容、不同學(xué)生相異構(gòu)想形成的特點而定。筆者認為在眾多策略中引發(fā)認知沖突、促進認知順應(yīng)、促進主動調(diào)空是學(xué)生相異構(gòu)想獲得根本性轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素，這些策略的使用，能使學(xué)生對自己的相異構(gòu)想從潛意識轉(zhuǎn)為有意識狀態(tài)，從心理和行動上真正參與到相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變過程中。