高二文科生化學認知策略應用情況的探查

胡先錦+呂琳

摘要：通過問卷測試和發聲思維等方法，對高二文科生的化學認知策略應用情況進行了探查。結果顯示，學生的復述策略以意義復述為主；對信息的精加工以“擴展與引申”和“概括”策略為主；學生以列提綱法為主要組織策略。

關鍵詞：高二文科生；認知策略；測驗分析

文章編號：1005–6629（2014）1–0024–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

高二文科學生大多物理和化學學習不夠理想，對科學課程的興趣不大，但他們大多數仍要學習“化學與生活”模塊的知識（針對江蘇省而言）并要通過高中學業水平測試。該模塊內容覆蓋面較廣，與社會生產生活聯系緊密，注重實踐應用性。而當前，針對文科生化學學習的認知策略研究相對較少。為此，筆者以“化學與生活”模塊知識為載體，通過測驗和發聲思維等方法進行了相關研究，以了解文科生認知策略的掌握和應用情況。

1 研究的設計與實施

1.1 理論基礎

加涅（R. M. Gagne，1977）認為，認知主要是指人腦對信息的加工過程，如對信息的編碼、轉換、儲存。認知策略則是學習者用來調節自己內部注意、記憶、思維等過程的技能，其功能在于使學習者不斷反省自己的認知活動，是一種處理內部事物的能力[1]。

溫斯坦等（Weinstein， et al.，1983）將認知策略分為復述策略、精加工策略和組織策略等。復述策略（rehearsal strategy）是指為了在記憶中保持信息而對信息進行重復識記的策略[2]。對于某些簡單任務，直接進行幾次口頭重復即可，這是機械復述方法。而對于某些復雜任務，往往需要采用關鍵詞復述、位置復述、聯系復述、理解復述和組塊復述等意義復述方法[3]。

精加工策略（elaborative strategy）是一種更高水平的更精細的信息加工策略，是對記憶的材料補充細節、舉出例子、作出推論，或使之與其他觀念形成聯想，以達到長期保持的目的，是在意義理解基礎上的信息加工策略[4]。根據已有研究，精加工策略主要包括概括法、類比法、比較法、質疑、擴展與引申和先行組織者等。施米克和格羅夫（R. Schmeck，E. Groue）的研究表明，成功的大學生比不成功大學生更常常回答出一些精加工的事例，如“我能說出兩者的異同”，“新概念通常使我想到類似的概念”[5]。

組織策略（organizational strategy）是學習者根據知識、經驗之間的關系，對學習材料進行系統、有序的分類、整理與概括，形成知識結構的更高水平的信息加工策略，通常有列提綱、畫網絡圖（或概念圖示）等方法[6]。應用組織策略可以對學習材料進行深入加工，進而促進對所學內容的理解和記憶。相對于精加工策略，組織策略更側重于對學習材料的內在聯系的建構。

在學習過程中，不同層次的認知策略的實際應用并不是割裂的，而往往是聯合使用，從而達到對學習材料進行更深層次的加工處理。

1.2 測驗設計

結合《普通高中化學課程標準（實驗）》和《江蘇省學業水平測試考試說明（化學）》，參考了高峰《高中生化學反應原理知識認知策略的研究》等，編制了“高二文科生化學認知策略應用情況測驗卷”。測驗卷分為四部分（見表1）。

主試在進行認知策略介紹時，主要通過舉例說明相關策略類型。對于復述策略的介紹，以對某些內容作下劃線、記住關鍵詞、與生活實際聯系等方法來加深記憶為例進行說明。對于精加工策略，主試先告知學生有類比法、比較法、質疑、擴展與引申等策略并簡單闡述概念，隨后以擴展與引申策略為例，主試從“疏松劑如小蘇打，能使食品酥脆、疏松”出發，擴展到“疏松劑可以受熱分解產生氣體”，“氣體可以使食品內部形成均勻致密的海綿狀多孔組織”，從而引申出“疏松劑受熱分解產生氣體而使食品酥脆、疏松”這一擴展與引申就加深了我們對“疏松劑”的理解，把“知其然”深化為“知其所以然”。對于組織策略，主試先告知學生組織策略的概念及列提綱、畫網絡圖等具體策略，并以北美五大湖為例，包括Huron（休倫湖）、Ontario（安大略湖）、Michigan（密歇根湖）、Erie（伊利湖）、Superior（蘇必利爾湖），采用提綱式（或金字塔式）取其第一個字母組合為“HOMES”來完成材料的組織，完成對五大湖名稱的記憶[7]。

1.3 調查實施

進行大范圍測驗前，先做了小樣本測驗，并根據測驗結果對試題的數量、表達形式和提問方式等進行修正。然后采用了整體抽樣的方法，選擇了江蘇省四所高中的高二文科學生作為測驗對象，這些學生的教學進度和教材相同。共發放測驗卷206份，回收有效測驗卷202份。

1.4 測驗分析與數據處理

試卷回收后，批閱與復述策略和精加工策略相關的試題，實行采點計分，即學生根據試卷所給閱讀材料，能正確復述或分析出一點，計1分。對兩類試題分別計分，并根據認知策略類型對學生所回答的信息進行分類匯總。對于組織策略應用的試題，則根據學生對試題材料所采用的不同組織方式進行分類統計，測試結果均采用SPSS 11.5對數據進行統計和分析。隨后，根據統計結果選取部分典型個案（涵蓋不同選科類型，男女生各20名）進行發聲思維，以探查學生應用認知策略的思考過程。例如，對閱讀材料“工業碳酸鈉法脫硫技術”進行發聲思維時學生進行精加工的思維行為圖（見圖1），筆者用“[1]”表示題給信息，用“（1）”表示學生從認知結構中提取的信息，用“①”表示加工后的信息。

從圖1可以看出，該學生首先從材料中獲得信息“減少煤燃燒時向空氣中排放SO2”、“專題1中講到‘石灰石法脫硫”，推斷出“脫硫的目的是防止SO2污染環境”、“可以用多種方法對煤進行脫硫處理”，再結合材料中信息“碳酸鈉法脫硫的反應原理”，同時從已有認知結構中提取“石灰石脫硫的反應原理及反應產物”、“氧化還原反應的概念”等知識，進而推斷出“石灰石脫硫是將硫元素氧化為石膏”、“碳酸鈉法脫硫考慮吸收劑的循環使用”和“要綜合考慮工業成本和經濟效益”等。

2 探查的結果與分析

2.1 學生的復述策略以意義復述為主

心理學家謝切諾夫曾說，“記憶是心理發展的奠基石……如果人類沒有記憶，那么感知就不能留下痕跡，人將永遠處于新生兒狀態”。復述是記憶的初始環節，成功的記憶必須是在正確理解、掌握并善于運用識記的一般規律的基礎上才能得以實現。

艾賓浩斯（H. Ebbinghaus）和肯斯雷（Kingsley）的研究也恰恰揭示了意義復述在記憶的數量上、精確性上以及時間的節省上都大大優于機械識記。根據意義律提高記憶效果，要促使新知識與舊知識取得聯系，促使學習內容與已有經驗進行聯系。一方面，只有當新知識納入舊知識的系統與網絡中，新知識才真正被理解；另一方面，新知識也只有固定在舊知識的“樁”上，才不會成為孤立的、零星的、易被遺忘的知識點[8]。

但是在測試中，也發現學生在復述策略應用方面還存在著不足，他們沒有自覺地采用組塊策略。所謂組塊策略，就是將零散的構件組成有意義的單元。例如，可以通過兩種緩沖溶液的作用原理對緩沖溶液構成進行初步組塊——都是兩種互不反應的分別呈現弱酸性和弱堿性的溶液混合，從而完成對緩沖溶液概念的深化記憶，但學生僅是以兩種緩沖溶液的作用原理來復述而已。從信息加工的角度來看，組塊是人對信息進行組織或再編碼。可以說，要想增加閱讀的容量，提高閱讀教學的材料加工效率，組塊策略的應用很關鍵[9]。

2.2 對信息的精加工以“概括”和“擴展與引申”策略為主

以“工業碳酸鈉法脫硫技術”為測驗材料，分類統計學生的信息精加工結果。數據顯示，大部分學生在信息處理過程中進行了精加工處理，僅約5%的信息未經加工。在此基礎上，筆者對部分學生進行發聲思維，以了解學生進行精加工的思維過程和具體策略應用情況。研究結果表明，學生首先會采用畫線法和筆記法對材料進行初步加工，對自認為重要的信息進行畫線，如在“石灰石法脫硫”、“碳酸鈉法脫硫技術”下畫線，在空白處進行某些注釋，如寫出石灰石法脫硫的化學方程式，等等。在對材料的精加工過程中，學生主要采用概括法、類比法、比較法和擴展與引申等精加工策略（見表3）。概括法是在思維上對某些具有相同屬性的事物從中抽取出來的本質屬性，并能推廣到具有這些屬性的其他事物，從而形成關于這類事物的普遍認識。比較法則是對兩種或兩種以上有區別的相關事物進行對比分析的一種精加工方法，通過對易混淆的相關知識進行比較分析，不僅能揭示不同事物的關鍵特征和差異，而且能更容易地掌握新知識的內涵[10]。

擴展與引申策略又分為求同引申和求異引申兩類，如“兩種脫硫方法均能夠在脫硫的同時講究工業經濟效益”是求同引申策略，而“石灰石法是氣-固相反應，物質易于分離；而碳酸鈉法是氣-液相反應，需要其他相應操作進行物質分離”則是求異引申策略。學習過程中，對新知識進行擴展與引申是深化學習的重要途徑，有利于思考程度增加，獲得更豐富的信息與外延，也更易與已有認知結構建立連接。

隨后，筆者根據結果對部分學生進行發聲思維，結果顯示85%的學生能較為清晰地根據提綱對所給材料信息進行重現（重述信息達到約70%以上），有15%的學生存在較多疏漏。可見，高二文科生在化學學習過程中，能較好地應用組織策略來分析材料的結構，使材料變得更有系統性、組織性、形象性，結構更加明確，使材料的內容簡化、精煉化，從而更好地把握材料，形成知識的結構網絡，提高認知結構的清晰度和可利用性。

溫斯坦和梅耶（C. E. Wainstein， J. Mayer，1996）就提出了兩種有用的組織策略：列提綱（outlining）和畫地圖（mapping），認為科學應用組織策略將新的、零散的知識與原有知識進行整合組織構建一個意義結構，能顯著幫助學習者進行復雜知識的學習，也可以讓教育者和學習者本人了解知識的掌握情況[12]。

3 結語

筆者的研究表明，高二文科生在化學學習過程中能較好地應用意義復述、概括、擴展與引申、列提綱等認知策略，同時還存在一定問題，如組塊策略、知識網絡圖等策略還有待提高。目前，學術界已普遍認為認知策略作為一種內隱的認知技能是具有可教性的，是可以通過一定的研究方法加以揭示，并形成可供傳授的知識體系進行教學的[13]。教師可以通過實施學習心理、學習動機的積極影響和特定的策略訓練來不斷提高學生的認知策略的掌握和應用水平。

參考文獻：

[1][2][4][6][7][11]張大均.教育心理學[M].北京：人民教育出版社，2004：165～166，249，252～261.

[3][8][10]皮連生.教育心理學[M].上海：上海教育出版社，2004：60～62，114～118，139～152.

[5][9]施良方.學習論[M].北京：人民教育出版社，2001：239～240，267～271.

[12]龐維國.自主學習——學與教的原理和策略[M].上海：華東師范大學出版社，2003：218～224.

[13]肖谷清，肖小明等.化學教學中認知策略的教學訓練[J].化學教育，2005，（3）：22～23.

2 探查的結果與分析

2.1 學生的復述策略以意義復述為主

心理學家謝切諾夫曾說，“記憶是心理發展的奠基石……如果人類沒有記憶，那么感知就不能留下痕跡，人將永遠處于新生兒狀態”。復述是記憶的初始環節，成功的記憶必須是在正確理解、掌握并善于運用識記的一般規律的基礎上才能得以實現。

艾賓浩斯（H. Ebbinghaus）和肯斯雷（Kingsley）的研究也恰恰揭示了意義復述在記憶的數量上、精確性上以及時間的節省上都大大優于機械識記。根據意義律提高記憶效果，要促使新知識與舊知識取得聯系，促使學習內容與已有經驗進行聯系。一方面，只有當新知識納入舊知識的系統與網絡中，新知識才真正被理解；另一方面，新知識也只有固定在舊知識的“樁”上，才不會成為孤立的、零星的、易被遺忘的知識點[8]。

但是在測試中，也發現學生在復述策略應用方面還存在著不足，他們沒有自覺地采用組塊策略。所謂組塊策略，就是將零散的構件組成有意義的單元。例如，可以通過兩種緩沖溶液的作用原理對緩沖溶液構成進行初步組塊——都是兩種互不反應的分別呈現弱酸性和弱堿性的溶液混合，從而完成對緩沖溶液概念的深化記憶，但學生僅是以兩種緩沖溶液的作用原理來復述而已。從信息加工的角度來看，組塊是人對信息進行組織或再編碼。可以說，要想增加閱讀的容量，提高閱讀教學的材料加工效率，組塊策略的應用很關鍵[9]。

2.2 對信息的精加工以“概括”和“擴展與引申”策略為主

以“工業碳酸鈉法脫硫技術”為測驗材料，分類統計學生的信息精加工結果。數據顯示，大部分學生在信息處理過程中進行了精加工處理，僅約5%的信息未經加工。在此基礎上，筆者對部分學生進行發聲思維，以了解學生進行精加工的思維過程和具體策略應用情況。研究結果表明，學生首先會采用畫線法和筆記法對材料進行初步加工，對自認為重要的信息進行畫線，如在“石灰石法脫硫”、“碳酸鈉法脫硫技術”下畫線，在空白處進行某些注釋，如寫出石灰石法脫硫的化學方程式，等等。在對材料的精加工過程中，學生主要采用概括法、類比法、比較法和擴展與引申等精加工策略（見表3）。概括法是在思維上對某些具有相同屬性的事物從中抽取出來的本質屬性，并能推廣到具有這些屬性的其他事物，從而形成關于這類事物的普遍認識。比較法則是對兩種或兩種以上有區別的相關事物進行對比分析的一種精加工方法，通過對易混淆的相關知識進行比較分析，不僅能揭示不同事物的關鍵特征和差異，而且能更容易地掌握新知識的內涵[10]。

擴展與引申策略又分為求同引申和求異引申兩類，如“兩種脫硫方法均能夠在脫硫的同時講究工業經濟效益”是求同引申策略，而“石灰石法是氣-固相反應，物質易于分離；而碳酸鈉法是氣-液相反應，需要其他相應操作進行物質分離”則是求異引申策略。學習過程中，對新知識進行擴展與引申是深化學習的重要途徑，有利于思考程度增加，獲得更豐富的信息與外延，也更易與已有認知結構建立連接。

隨后，筆者根據結果對部分學生進行發聲思維，結果顯示85%的學生能較為清晰地根據提綱對所給材料信息進行重現（重述信息達到約70%以上），有15%的學生存在較多疏漏。可見，高二文科生在化學學習過程中，能較好地應用組織策略來分析材料的結構，使材料變得更有系統性、組織性、形象性，結構更加明確，使材料的內容簡化、精煉化，從而更好地把握材料，形成知識的結構網絡，提高認知結構的清晰度和可利用性。

溫斯坦和梅耶（C. E. Wainstein， J. Mayer，1996）就提出了兩種有用的組織策略：列提綱（outlining）和畫地圖（mapping），認為科學應用組織策略將新的、零散的知識與原有知識進行整合組織構建一個意義結構，能顯著幫助學習者進行復雜知識的學習，也可以讓教育者和學習者本人了解知識的掌握情況[12]。

3 結語

筆者的研究表明，高二文科生在化學學習過程中能較好地應用意義復述、概括、擴展與引申、列提綱等認知策略，同時還存在一定問題，如組塊策略、知識網絡圖等策略還有待提高。目前，學術界已普遍認為認知策略作為一種內隱的認知技能是具有可教性的，是可以通過一定的研究方法加以揭示，并形成可供傳授的知識體系進行教學的[13]。教師可以通過實施學習心理、學習動機的積極影響和特定的策略訓練來不斷提高學生的認知策略的掌握和應用水平。

參考文獻：

[1][2][4][6][7][11]張大均.教育心理學[M].北京：人民教育出版社，2004：165～166，249，252～261.

[3][8][10]皮連生.教育心理學[M].上海：上海教育出版社，2004：60～62，114～118，139～152.

[5][9]施良方.學習論[M].北京：人民教育出版社，2001：239～240，267～271.

[12]龐維國.自主學習——學與教的原理和策略[M].上海：華東師范大學出版社，2003：218～224.

[13]肖谷清，肖小明等.化學教學中認知策略的教學訓練[J].化學教育，2005，（3）：22～23.

2 探查的結果與分析

2.1 學生的復述策略以意義復述為主

心理學家謝切諾夫曾說，“記憶是心理發展的奠基石……如果人類沒有記憶，那么感知就不能留下痕跡，人將永遠處于新生兒狀態”。復述是記憶的初始環節，成功的記憶必須是在正確理解、掌握并善于運用識記的一般規律的基礎上才能得以實現。

艾賓浩斯（H. Ebbinghaus）和肯斯雷（Kingsley）的研究也恰恰揭示了意義復述在記憶的數量上、精確性上以及時間的節省上都大大優于機械識記。根據意義律提高記憶效果，要促使新知識與舊知識取得聯系，促使學習內容與已有經驗進行聯系。一方面，只有當新知識納入舊知識的系統與網絡中，新知識才真正被理解；另一方面，新知識也只有固定在舊知識的“樁”上，才不會成為孤立的、零星的、易被遺忘的知識點[8]。

但是在測試中，也發現學生在復述策略應用方面還存在著不足，他們沒有自覺地采用組塊策略。所謂組塊策略，就是將零散的構件組成有意義的單元。例如，可以通過兩種緩沖溶液的作用原理對緩沖溶液構成進行初步組塊——都是兩種互不反應的分別呈現弱酸性和弱堿性的溶液混合，從而完成對緩沖溶液概念的深化記憶，但學生僅是以兩種緩沖溶液的作用原理來復述而已。從信息加工的角度來看，組塊是人對信息進行組織或再編碼。可以說，要想增加閱讀的容量，提高閱讀教學的材料加工效率，組塊策略的應用很關鍵[9]。

2.2 對信息的精加工以“概括”和“擴展與引申”策略為主

以“工業碳酸鈉法脫硫技術”為測驗材料，分類統計學生的信息精加工結果。數據顯示，大部分學生在信息處理過程中進行了精加工處理，僅約5%的信息未經加工。在此基礎上，筆者對部分學生進行發聲思維，以了解學生進行精加工的思維過程和具體策略應用情況。研究結果表明，學生首先會采用畫線法和筆記法對材料進行初步加工，對自認為重要的信息進行畫線，如在“石灰石法脫硫”、“碳酸鈉法脫硫技術”下畫線，在空白處進行某些注釋，如寫出石灰石法脫硫的化學方程式，等等。在對材料的精加工過程中，學生主要采用概括法、類比法、比較法和擴展與引申等精加工策略（見表3）。概括法是在思維上對某些具有相同屬性的事物從中抽取出來的本質屬性，并能推廣到具有這些屬性的其他事物，從而形成關于這類事物的普遍認識。比較法則是對兩種或兩種以上有區別的相關事物進行對比分析的一種精加工方法，通過對易混淆的相關知識進行比較分析，不僅能揭示不同事物的關鍵特征和差異，而且能更容易地掌握新知識的內涵[10]。

擴展與引申策略又分為求同引申和求異引申兩類，如“兩種脫硫方法均能夠在脫硫的同時講究工業經濟效益”是求同引申策略，而“石灰石法是氣-固相反應，物質易于分離；而碳酸鈉法是氣-液相反應，需要其他相應操作進行物質分離”則是求異引申策略。學習過程中，對新知識進行擴展與引申是深化學習的重要途徑，有利于思考程度增加，獲得更豐富的信息與外延，也更易與已有認知結構建立連接。

隨后，筆者根據結果對部分學生進行發聲思維，結果顯示85%的學生能較為清晰地根據提綱對所給材料信息進行重現（重述信息達到約70%以上），有15%的學生存在較多疏漏。可見，高二文科生在化學學習過程中，能較好地應用組織策略來分析材料的結構，使材料變得更有系統性、組織性、形象性，結構更加明確，使材料的內容簡化、精煉化，從而更好地把握材料，形成知識的結構網絡，提高認知結構的清晰度和可利用性。

溫斯坦和梅耶（C. E. Wainstein， J. Mayer，1996）就提出了兩種有用的組織策略：列提綱（outlining）和畫地圖（mapping），認為科學應用組織策略將新的、零散的知識與原有知識進行整合組織構建一個意義結構，能顯著幫助學習者進行復雜知識的學習，也可以讓教育者和學習者本人了解知識的掌握情況[12]。

3 結語

筆者的研究表明，高二文科生在化學學習過程中能較好地應用意義復述、概括、擴展與引申、列提綱等認知策略，同時還存在一定問題，如組塊策略、知識網絡圖等策略還有待提高。目前，學術界已普遍認為認知策略作為一種內隱的認知技能是具有可教性的，是可以通過一定的研究方法加以揭示，并形成可供傳授的知識體系進行教學的[13]。教師可以通過實施學習心理、學習動機的積極影響和特定的策略訓練來不斷提高學生的認知策略的掌握和應用水平。

參考文獻：

[1][2][4][6][7][11]張大均.教育心理學[M].北京：人民教育出版社，2004：165～166，249，252～261.

[3][8][10]皮連生.教育心理學[M].上海：上海教育出版社，2004：60～62，114～118，139～152.

[5][9]施良方.學習論[M].北京：人民教育出版社，2001：239～240，267～271.

[12]龐維國.自主學習——學與教的原理和策略[M].上海：華東師范大學出版社，2003：218～224.

[13]肖谷清，肖小明等.化學教學中認知策略的教學訓練[J].化學教育，2005，（3）：22～23.