認知心理學對有機化學教學的啟示

文章編號：1005-6629(2007)02-0021-02

中圖分類號：C633．8

文獻標識碼：B

認知心理學是探索人們如何獲取知識和使用知識的一門學問，自20世紀50年代中期以來，它隨著信息論和計算機科學與技術、語言學、神經科學等學科的迅速發展而興起，并成為發展最快的心理學分支學科之一。

認知心理學所探討的問題，涉及人類心理活動的深層次心理機制及其過程，如人是如何通過感知覺、注意、記憶、語言、思維和推理等心理活動過程。對信息進行加工、簡約、轉換而成為知識與經驗來解決所面臨的問題；人是如何運用知識來對自己的行為和認知活動做出決定并產生效果的。

當代認知心理學的研究成果對在教學過程中指導教與學的過程，提高教學質量有重要的啟示。認知心理學強調學生學習時知識表征和信息加工過程是決定學習結果和學習效率的直接原因，把人看成主動的信息加工者。認為人腦在接收外部信息時不是消極的、被動的，他要用原有的知識和經驗對這些信息進行選擇、組織、加工、處理，抽取他們的本質，結合有關知識，選擇其主要的、有用的信息把它們儲存起來。這提示我們在教學中不能忽視學生的主體性。必須以學生頭腦中的認知規律為前提去創設學生學習的外部條件，這些外部條件可以激起學生進行思考和記憶等心理活動。同時，對學生學習心理機制的研究還有利于我們改進學生的學習策略并培養學生的原認知技能。使學生能對自己的認知活動進行監控，學會如何學習。

對于化學學科課程而言，有機化學部分是相對獨立的一個知識體系，學生在學習這一部分知識時往往會出現兩極分化的現象，有些學生很快就能抓住該部分知識的學習要領，學起來如魚得水，還有些卻遲遲不能人門，導致所學知識如一盤散沙，無法開竅。現結合認知心理學相關理論從知識表征、學習策略和原認知技能三個方面來談談有機化學的教學，希望能在理論的指導下實踐，有效地進行教學。

1 知識的建構與表征

知識的建構是刺激信息在人腦中的存儲與組織的過程。知識的表征指知識在人腦中的存儲和組織形式或者說知識在人腦中的呈現方式。如何有效地建構知識并使知識表征最優化是提高學生學習能力的根本，因此在學習有機化學知識時要做到知識的條件化、程序化；網絡化、系統化。

1．1 知識的條件化、程序化

在化學學習中，有一條最重要的學習思想就是“物質結構決定物質性質”，因此有機物基礎知識的學習基本上是按照結構中官能團的分類進行編排的，每一類有機物官能團都具有特殊的性質，各類有機物的特殊反應也主要決定于它的官能團。學生在學習時就需要把所學到的具體物質與相對應的官能團的性質結合起來儲存在大腦中，并能夠舉一反三、觸類旁通，將陳述性知識轉化為程序性知識。

如學習了最簡單的烯烴——乙烯(能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色)，知道乙烯的官能團是碳碳雙鍵，分析碳碳不飽和雙鍵具有能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色的性質，由此及彼，可得知丙烯、丁烯等烯烴都有此性質。擴展到烴的衍生物和高分子化合物的學習中，也可推斷出，若結構中含有碳碳雙鍵，則易發生加成與氧化反應。

1．2 知識的網絡化、系統化

學生把所學知識在頭腦中組織起來，形成知識組塊，構建良好的結構系統有利于知識的記憶和提取。有機化學的知識結構系統完整、脈絡清晰，在課堂教學中，教師應注意引導學生理清知識要素間的縱橫聯系，分清知識的主干與分支，形成知識網絡。

有機化學知識主要分為烴、烴的衍生物、有機高分子物質幾大類，相互間能夠轉化，教師要鼓勵學生積極主動地分析整理，這樣有助于學生更深刻地理解有機物的各類官能團之間的差異與聯系。如下圖列出了烴和烴的衍生物之間的相互轉化關系，結構清晰。一目了然。

2 學習策略的掌握與改進

學習策略是學習者為達到一定的學習目標、有意識的進行自我認知、反饋、調控和優選學習方法的一系列活動過程的總和，它可以分為認知策略和自我調控策略兩大類，主要包括注意策略、記憶策略、精加工策略、組織策略、思維策略和自我調控策略(任務指向、自我指向)等。在教學過程中應結合教學內容選擇恰當的策略展開學習。

2．1 激發注意的策略

注意策略指對進入大腦的信息進行選擇，保證大腦有效的加工信息。教師可以通過情景設置或問題設計確立學習目標，強化焦點注意。使頭腦保證警覺和知覺集中，能迅速地選擇信息并對其進行加工。如：在學習乙酸酯化反應的性質時，教師通過乙醇與乙酸的實驗來引起學生注意，在實驗過程中，奇怪的化學現象(有油狀液體和香味產生)會吸引學生，引起他們的好奇心，此時，教師不失時機、環環相扣的提問，可以激發學生深層次的思維，有利于知識的掌握。

2．2 增強記憶的策略

記憶策略就是記住學習材料或保持新信息的有效方法，包括識記、保持、提取等策略。若要信息在長時記憶中保持，就需要多次復述和信息編碼。分類歸納是對信息進行編碼的基本過程和依據。如：

通過這樣的分類與官能團的性質比較，能有助于學生記憶的準確快速。

2．3 提高思維的策略

教師在教學中引導學生注重問題解決的思維過程，采用分析、綜合、抽象、概括、演繹等思維方法，遵循從個別到一般，從具體到抽象，從簡單到復雜的規律，抓住已知與未知的聯系，使靜態知識內化到動態的思維中去思考和認識。

如：羧酸的學習中，先認識了生活中常見的羧酸——乙酸，了解并掌握了乙酸的性質后，分析其官能團羧基的性質，推而廣之就知道了羧酸類物質的性質。而作為酸，我們已經學過一些無機酸，可通過比較有機酸與無機酸的酸性加深對羧酸的理解。

3 元認知技能的培養

元認知指學生對自己學習過程的了解和對怎樣處理進入學習系統的信息所做出的決策，具體表現為學生在進行認知活動時，能把握活動的目的要求，將自己的認知活動作為意識的對象，積極自覺地監控自己認知活動的進行，選擇適宜的解決問題的策略，不斷地取得和分析反饋信息，及時相應地調節自己的認知過程，堅持或改變解決問題的策略和方法。

培養學生的元認知技能可從以下三個方面展開：

3．1 制訂學習計劃

在展開相關知識的學習前，先明確學習的步驟和方法。有機物的學習往往是從最簡單的或最常見的物質人手，展開一類物質的學習，從個體到一般，再從共性到個性。

3．2 開展自我評價

學生可以針對一定學習任務的認知要求，自覺地評價自己知識掌握的程度及存在的問題。學生的自我監控的培養要逐漸進行，使學生能客觀、準確地評價自我并進行調整。

3．3 認識所學知識技能的有效性

學生需要充分地體會到所學內容與生活、社會的聯系，認識到作業的意義和作用，這樣可以激發學習的積極性，促進更加有效的學習。有機化學與現代社會的發展密不可分，高分子化合物的不斷推陳出新為人類開拓出了一片新天地，學生能意識到這一點就能使他們了解所學內容的價值，提高了學習的主動性。

總之，認知心理學中的基本原理和觀點對當今的教學模式、教學方法、教學評價等方面都提供了幫助，我們作為教師應該更好地去體會并加以很好的利用。

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