淺談學習遷移理論在高中化學課堂中的應用與實踐.doc

淺談學習遷移理論在高中化學課堂中的應用與實踐 文/舒雄魁 【摘要】在對遷移理論概述的基礎上，結合教學實踐，從消除思維定勢，重視綜合概括，創(chuàng)設問題情境，加強變式訓練和利用聯(lián)想類比等方面闡述了遷移理論在高中化學課堂中的應用，從而達到“為遷移而教”的教學理念。 關鍵詞遷移理論；化學課堂；為遷移而教；蘇教版教材 在化學教學時常會出現(xiàn)這樣的情景：教師“教無條理”，學生“學無頭緒”，不能觸類旁通，學習效率低下。歸其主要原因：沒能有效應用學習遷移理論，教師對學生缺乏在遷移能力方面的培養(yǎng)。國際21世紀教育委員會的報告教育財富蘊藏其中提出的面對未來社會發(fā)展的四種基本要求-學會認知、學會做事、學會共處、學會生存。如果說這是學校教學的重要目標,那么學習的遷移就是檢驗教學是否達到這個目標的可靠指標。為此,在高中化學教學中我們應以學習遷移理論為指導,通過教學活動促進學生學習的積極遷移,消除或盡量避免消極的遷移,就當今課堂教學境界而言,“為遷移而教”應該成為一個追求的目標。 1.學習遷移理論的概述 1.1學習遷移理論的定義 學習遷移是指一種學習對另一種學習的影響。早期學習遷移理論有相同要素說、學習定勢說、概括化理論等?，F(xiàn)代認知遷移理論以布魯納(BrunerJS)和奧蘇伯爾(AusubelDp)等人為代表。該理論科學而全面地解釋了學生遷移的現(xiàn)象和實質。其主要觀點為:(1)一切新的有意義的學習都是在原有的學習基礎上產生的,不受學習者原有認知結構影響的學習是不存在的。由于學生學習和課堂教學是系統(tǒng)連貫的,因此,學習過程自始至終貫穿著遷移。(2)遷移不是單向的,而是雙向的,即前后兩種學習活動是互相影響的,其影響作用可能是促進的(正遷移),也可能是阻礙的(負遷移)。(3)遷移是學習者運用原有認知結構的觀念對新課題進行分析、概括的過程,即認知結構與新課題內容的“同化過程”。(4)學習者認知結構中觀念的清晰性、穩(wěn)定性、概括性、包攝性和辨別性的高低,影響學習遷移,此外,教師對學生學習方式方法上的指導作用也不容忽視。 現(xiàn)代認知遷移理論把遷移定義為:學習者利用認知結構的原有觀念,通過思維對新課題內容進行分析概括,在揭示新舊課題共同本質基礎上發(fā)生學習遷移,以順利獲取新知識的過程。 現(xiàn)代教育心理學理論認為：學習遷移是指一種已經(jīng)獲得的知識、技能、方法和態(tài)度對學習新知識的影響。簡言之,遷移就是一種學習對于另一種學習的影響。此外,運用所學的知識技能去解決問題也是一種遷移。 1.2學習遷移理論的分類 馬克思主義唯物辯證法認為，一切事物都是普遍聯(lián)系的。學習遷移正因為如此，它能夠使一種學習對另一種學習產生影響，這種影響既可以使先前的學習對后繼的學習發(fā)生作用，也可以使后繼的學習對先前的學習發(fā)生作用。先前的學習影響后繼的學習，叫做順向遷移；后繼的學習對先前的學習發(fā)生影響，叫做逆向遷移。當然，這種相互影響和相互作用也可能是積極的，也可能是消極的。學習遷移的性質又有正負之分，一種學習對另一種學習起積極的促進作用稱為正遷移；一種學習對另一種學習起消極、干擾或抑制作用稱為負遷移。 1.3學習遷移理論的作用 凡是有教育的地方就會有遷移,從來不存在相互間不產生影響的學習。而且,學生把學到的知識應用到新的學習中或以后的生活和工作中也是教育和教學的根本目的之一,因此可以說遷移在學校教育教學中無所不在并發(fā)揮著重要作用。其作用突出表現(xiàn)在:(1)遷移是有效學習的標志；(2)遷移對于提高解決問題的能力具有直接的促進作用；(3)遷移是習得的經(jīng)驗得以概括化、系統(tǒng)化的有效途徑,是能力與品德形成的前提條件。 2.學習遷移理論在高中化學課堂中的應用 “為遷移而教”是課堂教學的高級境界。由此出發(fā),教師在日常的化學教學中應注意結合高中化學的學科特點和具體的教學對象的特點,靈活地創(chuàng)設和利用教育契機去促進正遷移的發(fā)生以及防止負遷移的發(fā)生。 2.1消除思維定勢，克服負遷移 實踐證實：當新知識與認知結構中原有的知識相似而不相同時,先入為主的原有知識常常干擾、抑制新知識的學習,因定勢而出現(xiàn)負遷移,這與認知結構中原有的觀念不穩(wěn)定、不清楚有關。如果學生的認識結構中原有的觀念越穩(wěn)定、越清晰,產生的負遷移就越小。 (1)記憶定勢：記憶定勢的特征是印象重疊或混淆記憶,即認知結構中原有的舊知識嚴重干擾了相關的其它知識。例如,在蘇教版化學反應原理專題一第二單元化學能與電能的轉化的學習中（說明：本文出現(xiàn)的教材內容均蘇教版教材），在熟悉原電池的工作原理之后學習電解池,兩者的電極反應容易出現(xiàn)混淆。這時應該分析對比原電池與電解池電極反應的區(qū)別,多年的教學實踐告訴我們,這一類的知識一般學生是經(jīng)?；煜?。在化學平衡常數(shù)這節(jié)內容時，會出現(xiàn)化學平衡常數(shù)K的表達式，化學反應原理第49頁，有一段文字：“固體、水溶液的水的濃度可視為定值，其濃度不列入平衡常數(shù)表達式中?！比魧W生只停留在記憶的層次，則對后續(xù)的學習會產生阻礙。其實，當水在水蒸汽狀態(tài)時和某些有機反應時，水是需要列入表達式的。 (2)理解定勢：理解定勢是對某些概念、原理在內涵上理解的偏差或適用范圍不清楚而產生的思維障礙。例如,化學教科書中認為既能與酸反應,又能與堿反應的物質都稱為兩性物質,而H2S有下列反應: H2S+H2SO4(濃)=SO2+S+2H2O(氧化還原反應) H2S+2NaOH=Na2S+2H2O(復分解反應) 因此,學生也會得出H2S是兩性物質的結論。甚至一些大學課本至今還認為鋁既能與酸反應又能與堿反應而被稱兩性金屬?？梢钥闯?學生概括的大前提有明顯的缺陷,因為判斷兩性物質涉及的反應僅局限于復分解反應,而H2S與濃H2SO4之間則是氧化還原反應；Al(鋁)是比較活潑的金屬元素，與酸、堿反應是比較劇烈的氧化還原反應，是不能稱為兩性金屬。 (3)直覺定勢：直覺定勢的產生與學生缺乏周密的思考和科學的判斷有關，常在新的問題情境中憑借直覺或局部線索,匆忙草率地做出推論。例如，面對問題pH=3的酸溶液稀釋10倍后,溶液的pH值等于多少時，不少學生會迅速給出pH=4的不完全正確的結論，忽視了弱酸這一可能的情形。 (4)操作定勢：操作定勢常常在化學實驗中表現(xiàn)出來,由動作定向不當或夾帶某些習慣引起。例如,傾倒液體時不顧標簽的位置,天平稱量時直接用手拿取砝碼,試劑、pH試紙及濾紙浪費較大等。各種消極定勢產生的共同之處在于學生對新舊學習材料異同點的認識不足,要克服由此帶來的負遷移，應將新舊知識與技能的不同目的、要求、條件和練習的方式、方法等加以明確的辨別和對比,使學生對新舊知識和技能之間的聯(lián)系與區(qū)別有清晰的認識與把握。 2.2重視綜合概括，揭示遷移要素 2.2.1性質的概括 對物質的某些物理性質或化學性質進行歸類概括。例如：在有機化學基礎專題三第一單元脂肪烴中，在學習乙烯典型的化學性質(如加成、聚合等)的同時，引導學生概括出不飽和雙鍵的通性，并遷移至其它烯烴的推斷或解釋有關的化學現(xiàn)象。例如，在學習乙烯典型的化學性質(如加成、氧化、聚合)的同時，啟發(fā)引導學生概括由不飽和雙鍵的通性，利用知識的遷移規(guī)律，可以推斷或解釋結構更為復雜的烯烴的化學性質。 實踐證明，在化學教學中不斷啟發(fā)引導學生進行方法的概括，可使學生的思維變得清晰有序，問題解決變得簡單明了，大大地促進知識的正遷移。 2.2.2原理概括 根據(jù)化學學科的特征,從現(xiàn)象、事實和邏輯推理中概括出化學基本原理。例如：在學習化學反應原理專題二第三單元化學平衡移動時，通過討論影響化學平衡的因素,引導學生概括出影響化學平衡的一般規(guī)律勒沙特列原理。掌握了上述原理,即可以幫助學生回顧和解釋已學的元素及其化合物中的某些知識,如合成氨條件的選擇、SO2催化氧化反應條件的控制、CaCO3在CO2水溶液中的溶解與析出等。即構成逆向遷移，而且又有助于對后續(xù)課程如電離平衡、水解平衡的特征及影響因素的理解與學習，又構成順向遷移。 2.2.3方法概括 在化學教學中，除了充分利用學習者的已有認識結構、思維水平外，還應重視教學方法對學生概括能力的影響。要對宏觀的或微觀的化學方法在不同的場合下的適用性進行概括。如化學計算常涉及反應物和生成物之間的質量差、物質的量差、氣體的體積差等，對這類計算，應通過許多典型例題的分析，引導學生總結出差量是解題的突破口，尋求量與已知差量之間的比例關系，即可形成簡捷的解題思維路徑。 2.3創(chuàng)設問題情境，拓寬遷移通道 教師在教學中要創(chuàng)設情境、引發(fā)動機、激發(fā)興趣,突出化學學科特點，發(fā)揮實驗教學功能，讓學生學會分析、綜合、歸納、演繹、比較、判斷、推理等思維方法，促進學生能力的發(fā)展，為后繼學習提供鋪墊。例如,在必修1專題四硫、氮和可持續(xù)發(fā)展中，介紹大氣污染、酸雨的形成、臭氧空洞；在氮的氧化物中介紹NO分子在生物學方面所起的獨特功能；這些“窗口”的開設，新知識的滲透，無疑既活化了化學教學，使之更為生機勃勃,也為學生在以后的學習和工作中“臨窗遠眺”乃至“破窗而入”，或在“接頭”上進行“嫁接”、“聯(lián)想”與發(fā)展提供了豐富的機會，也為基礎知識向前沿知識的遷移拓寬了通道。 2.4加強變式訓練，提高遷移的變通性 為了使學生原有的認知結構得到延伸和擴展，產生有效的學習遷移，增強學生的思維變通性。教師在教學中要圍繞重點、難點或疑點的教學內容從不同角度構造問題，通過演練促使學生全面準確地理解問題的本質屬性，使學生能舉一反三、以一貫十、以相對不變去應對萬變。如在有機化學基礎的教學中筆者提出：“根據(jù)你們學過的知識和不同的原料制取乙醇”的問題情境讓學生討論時，學生的思維立即活躍起來，列舉出鹵乙烷水解法、乙烯水化法、乙醛催化加氫法、乙酸乙酯水解法、淀粉發(fā)酵法等多種制乙醇的方法。教師引導學生分析原料的難易、成本的高低、反應過程的控制,對上述列舉出的方法作出綜合評價,以達到思維求異,解法求優(yōu)的教學效果。 變式練習要符合學生的認識發(fā)展規(guī)律，尤其要符合學生的“最近發(fā)展區(qū)”，在了解學生現(xiàn)有基礎的前提下，圍繞若干重點、難點、疑點，從不同角度精心設計具有典型性和梯度性的變式問題。特別提醒的是練習初期，習題之間應保持一定的同一性，隨著知識鞏固，再逐漸演變成與初始情境完全不同的新情境。 2.5利用聯(lián)想類比，促進知識與能力的遷移 在教學中有意創(chuàng)設一些信息給予題，這類題的解法是，依據(jù)題目所給的信息與學生頭腦中已有的知識相比較，形成新的知識結構，再遷移到題設情境中解決新問題。旨在培養(yǎng)學生提取信息及對知識、方法、技能的遷移能力。 例如,在有機化學基礎學習“對映異構”內容時，可先復習已學過的構造異構和順反異構，再引出對映異構，然后把各種異構現(xiàn)象以提綱小結式進行對比： （1）構造異構分子中原子相互連接的次序和方式不同。包括： 碳架異構：碳鏈的骨架不同，如丁烷與2-甲基丙烷 位置異構：取代基或官能團在碳鏈或環(huán)上的位置不同，如1-氯丙烷與2-氯丙烷。 官能團異構：官能團不同，如丁醇與乙醚 互變異構：如乙烯醇和乙醛 （2）立體異構相同構造的分子，原子在空間的排列方式不同。包括：構型異構和構象異構。 構型異構：分子構造相同而構型不同，包括： A、順反異構：由于雙鍵或環(huán)的存在而引起的構型不同，如順-2-丁烯與反-2-丁烯 B、對映異構：相同構造的分子,二者成實物與鏡像關系，如左旋乳酸與右旋乳酸 （3）構象異構：由于分子內單鍵旋轉而產生的異構,如乙烷的交叉式構象與重疊式構象。 在有機化學教學中,教師在充分運用相似聯(lián)想揭示事物之間內在聯(lián)系和共性的同時,應強化對個性的認識,有意識地引導學生對易混淆的具體知識或技能進行比較、辨析,促使學生樹立清晰的觀念,在遇到新的學習課題時,能迅速找到新舊知識的結合點,使原有的知識經(jīng)驗主動、順利、有效地得到正遷移。 3.總結與思考 總而言之，遷移理論只有在教學實踐中應用,才能發(fā)揮其對教與學的指導作用。由于教學是師生雙邊活動的過程,因此,教師的“為遷移而教”與學生的“為遷移而學”是統(tǒng)一的。教師應積極開展學習遷移教學理念，將遷移理論融入高中化學教學中，應給予學生足夠的時間和空間，促使學生進行有效的思維，進而結合化學知識的特性來引導學生分析、總結開展學習遷移的有利途徑，最大限度地促成化學知識之間的遷移，以提升學生的科學素養(yǎng)和技能，從而提高教學質量和效果。 本文主要是通過教學內容或教學方法的選擇的角度來淺談學習遷移理論，遷移的實質是什么？要使教學產生良好遷移效果，應如何處理知識、技能和智力之間的關系？還有待于在今后的工作實踐中慢慢的體會如何才能“為遷移而教”，從而提升課堂教學的境界。 參考文獻 1付建中.教育心理學M.北京:清華大學出版社，xx:138160 2陳琦,劉儒德.當代教育心理學M.北京:北京師范大學出版社,1997:106. 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