初中化學(xué)教學(xué)中的“相異構(gòu)想”轉(zhuǎn)變策略

1、初中化學(xué)教學(xué)中的“相異構(gòu)想”轉(zhuǎn)變策略    初中化學(xué)教學(xué)中的“相異構(gòu)想”轉(zhuǎn)變策略揚(yáng)州市邗江區(qū)新壩中學(xué) 徐林培 225107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(rèn)知沖突、促進(jìn)認(rèn)知順應(yīng)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)學(xué)習(xí)主動(dòng)調(diào)控等角度，初步提出了促進(jìn)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(jìn)行日常交際和積累個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程中掌握的概念，其內(nèi)涵受狹隘的知識(shí)范圍限制，往往被不適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大或縮小”。學(xué)生正

2、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(diǎn)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(jìn)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(shí)際問(wèn)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(shí)踐研究，提出了促進(jìn)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(diǎn)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(shí)掌握的清晰

3、度，日常生活經(jīng)驗(yàn)豐富的程度，媒體信息的科學(xué)性等因素對(duì)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(yàn)不足等原因，在信息的接收與內(nèi)化過(guò)程中，學(xué)生的化學(xué)相異構(gòu)想表現(xiàn)出簡(jiǎn)單枚舉，錯(cuò)誤推理，望文生義，主觀臆斷，思維定勢(shì)，缺少辨證思維等形成特點(diǎn)。這些特點(diǎn)與學(xué)生的元認(rèn)知水平，認(rèn)識(shí)風(fēng)格，學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)機(jī)，教師教學(xué)方式，班級(jí)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(rèn)知水平較高，學(xué)習(xí)興趣濃厚，思維靈活，學(xué)習(xí)較扎實(shí)的學(xué)生，能主動(dòng)將已有的知識(shí)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(dòng)監(jiān)控，調(diào)節(jié)自身認(rèn)知過(guò)程；在已有觀念不能解釋新現(xiàn)象和解決新問(wèn)題時(shí)，這些學(xué)生

4、較易從新的角度看待問(wèn)題，尋求問(wèn)題的答案，從而為相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變提供更多機(jī)會(huì)與空間。而元認(rèn)知水平較低或?qū)W(xué)習(xí)不感興趣，學(xué)習(xí)不踏實(shí)的學(xué)生，雖然有時(shí)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(shí)自我強(qiáng)化做出判定，缺少深入有效的證明，因此一段時(shí)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(rèn)知錯(cuò)誤的可能性較小，糾正相異構(gòu)想的意識(shí)較低，相對(duì)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(duì)原有錯(cuò)誤觀點(diǎn)的不滿，或未提供比學(xué)生原有的觀點(diǎn)更為合適，包攝性更強(qiáng)的學(xué)習(xí)材料，也會(huì)影響學(xué)生相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。相對(duì)來(lái)說(shuō)，學(xué)生

5、通過(guò)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(shí)多次觀察到“紙張，木柴等物質(zhì)燃燒需要點(diǎn)燃”，“物質(zhì)燃燒時(shí)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(rèn)為“燃燒需要用火去點(diǎn)燃”“燃燒離不開火”，既使經(jīng)過(guò)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(diǎn)；又如“金，銀不會(huì)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(rèn)識(shí)，或由于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)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(shí)經(jīng)驗(yàn)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

6、進(jìn)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(rèn)知沖突學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)生是基于原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)理解新知識(shí)的，當(dāng)運(yùn)用已有經(jīng)驗(yàn)不能解釋新情景時(shí)，便引發(fā)認(rèn)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(duì)當(dāng)前的概念產(chǎn)生不滿是促進(jìn)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(rèn)知沖突，使學(xué)生對(duì)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(guò)合作與討論引發(fā)認(rèn)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(wèn)題進(jìn)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(diǎn)與自己不同，且比自己的觀點(diǎn)更適合解決問(wèn)題時(shí)，往往會(huì)對(duì)自己的觀念提出懷疑，產(chǎn)生認(rèn)知沖突和求知

7、心理，此時(shí)，學(xué)生較易接受新的，正確的科學(xué)觀念。丹瑟里恩的一項(xiàng)研究也表明；學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中學(xué)到的知識(shí)比單獨(dú)學(xué)習(xí)時(shí)多得多，且合作學(xué)習(xí)有助于克服錯(cuò)誤觀念，能使學(xué)生超越自己的認(rèn)識(shí)，通過(guò)他人與自己不同的觀點(diǎn)，看到事物的其他方面，從而形成對(duì)事物更加豐富的了解。（2）    通過(guò)揭示差異產(chǎn)生認(rèn)知沖突當(dāng)學(xué)生看到自己認(rèn)為“正確”的觀點(diǎn)被老師宣布為“錯(cuò)誤”時(shí)，易引起認(rèn)識(shí)和情感的強(qiáng)烈反差，促使學(xué)生找出原有觀點(diǎn)錯(cuò)誤的原因。如針對(duì)學(xué)生“金屬不能燃燒”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，教師可以在講授金屬有關(guān)特性或鐵絲與鎂條的燃燒時(shí)，呈現(xiàn)出錯(cuò)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

8、教師也可直接呈現(xiàn)出易使學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤觀點(diǎn)的情景（綠色植物通過(guò)什么作用吸收二氧化碳，又通過(guò)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(rèn)知沖突的同時(shí)，也幫助學(xué)生清晰的理解概念間的關(guān)系。（3）    通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境引發(fā)認(rèn)知沖突設(shè)置與學(xué)生相異構(gòu)想產(chǎn)生沖突的問(wèn)題情景，可以讓學(xué)生充分暴露錯(cuò)誤觀念，反思自身觀點(diǎn)與科學(xué)觀點(diǎn)之間的差異，激發(fā)探究求知的熱情。在教學(xué)中可以通過(guò)與日常生活聯(lián)系緊密，能產(chǎn)生與學(xué)生原有觀

9、點(diǎn)相矛盾的化學(xué)實(shí)驗(yàn)暴露學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，引發(fā)認(rèn)知沖突。例如，可將“在透明玻璃裝置中點(diǎn)燃一只蠟燭，并蓋上玻蓋”與“用聚光鏡將陽(yáng)光聚焦到一章紙上，確保一段時(shí)間以上”的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，讓學(xué)生分析2個(gè)實(shí)驗(yàn)的異同點(diǎn)，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(diǎn)燃”，“物質(zhì)燃燒需要火”等的相異構(gòu)想。又如教師可通過(guò)“水果電池使音樂卡片發(fā)出聲音”的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生思考電能的來(lái)源，通過(guò)食物情景促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變“電池中的電是通過(guò)外界充進(jìn)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(wèn)題情景。如通過(guò)從古代阿那克西米尼認(rèn)為空氣是一種元素，到亞里士

10、多德認(rèn)為空氣是一種物質(zhì)，再經(jīng)伽里略通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)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(guò)程，讓學(xué)生了解人類對(duì)空氣組成認(rèn)識(shí)不斷發(fā)展的過(guò)程，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生將這些觀點(diǎn)與自己的原有認(rèn)識(shí)進(jìn)行對(duì)比（如有些學(xué)生認(rèn)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(rèn)識(shí)差異，促進(jìn)相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。2.2促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知順應(yīng)當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突后，如何促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知順應(yīng)是轉(zhuǎn)變相異構(gòu)想需要解決的第二個(gè)問(wèn)題，為此，筆者根據(jù)學(xué)生形成相異構(gòu)想的特點(diǎn)，提出了以下促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知順應(yīng)的策略。（1）    通過(guò)“對(duì)話”促進(jìn)順應(yīng)對(duì)話策略是以讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突的內(nèi)容為主

11、題，讓學(xué)生展開討論或辯論的方法。在“對(duì)話”過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)表自己的意見，認(rèn)真聆聽他人的觀點(diǎn)，并時(shí)刻檢驗(yàn)自己與他人觀點(diǎn)的正誤。例如以“二氧化碳的功與過(guò)”為主題，讓學(xué)生各抒己見，不僅可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)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(duì)人類有害無(wú)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(huì)變好”等一些非科學(xué)認(rèn)識(shí)。（2）    加強(qiáng)方法滲透促進(jìn)順應(yīng)筆者的前期研究表明，許多相異構(gòu)想的形成是因?yàn)閷W(xué)生缺乏一定

12、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(rèn)識(shí)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(jiǎn)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(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)；進(jìn)行推理時(shí)，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(wèn)題時(shí)，應(yīng)確保兩類研究對(duì)象在某些屬性或特征上的真實(shí)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(jì)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(dòng)調(diào)控加強(qiáng)順應(yīng)已有研究表明，學(xué)生的元認(rèn)知水平與學(xué)習(xí)成績(jī)

13、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(rèn)識(shí)、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(dòng)監(jiān)控，促進(jìn)認(rèn)知順應(yīng)地完成。確立學(xué)習(xí)目標(biāo)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(rèn)識(shí)具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)，理解自己所要達(dá)到的目標(biāo)水平，并在教師引導(dǎo)下根據(jù)目標(biāo)要求檢查自己的學(xué)習(xí)結(jié)果，從而引發(fā)學(xué)習(xí)過(guò)程的自我監(jiān)控；教師可以通過(guò)正誤實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，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(duì)某一知識(shí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過(guò)學(xué)習(xí)提問(wèn)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(diǎn)？”等，使學(xué)生不斷對(duì)自己的思維過(guò)程和狀態(tài)進(jìn)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(guò)化學(xué)日記等方法，將學(xué)生關(guān)于此知識(shí)的已有錯(cuò)誤觀點(diǎn)與科學(xué)觀念聯(lián)系起來(lái)，促進(jìn)相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。2.3促進(jìn)學(xué)生及時(shí)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(jìn)一步設(shè)計(jì)方案促進(jìn)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(guò)程中，教師可通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生建立化學(xué)檔案袋、測(cè)評(píng)、繪制概念圖等方法進(jìn)行