郭高峰
(江蘇省如東高級中學江蘇如東226400)
高中化學知識負遷移的成因分析及轉化策略探究
郭高峰
(江蘇省如東高級中學江蘇如東226400)
建構主義學習理論認為:學習過程不是學習者被動地接受知識,而是通過聯系新舊知識及經驗的相互作用完成對知識的建構的過程,這種新舊知識之間的相互影響就是學習中的遷移。作者通過常見的幾種高中化學知識的負遷移的成因分析,結合自己的教學實踐,提出幾種有效轉化負遷移的策略。
高中化學;負遷移;轉化策略
一次考試結束經常會聽到有學生說這道題做錯了,和原來的哪道題目混淆了,其實這種混淆就是教育心理學上的“負遷移”。所謂負遷移,就是舊的知識和習慣性思維方法對新學內容的影響,這種影響對新學習起干擾或抑制作用。在平時的教學中如果仔細分析學生在作業或者試卷中出現的錯誤可以知道,由于負遷移現象造成的錯誤比例很高,因此作為教師應該遵循促進學習正遷移的教學原則,分析負遷移產生的原因,采取必要的措施,減少或杜絕負遷移,促進學生對所學知識的理解與運用。
1.思維定勢誘發負遷移[1]
所謂思維定勢,就是學生按照以往積累的經驗或者已有的固定思維方式去考慮問題,表現出思維的一種傾向性。如果是積極的思維定勢會促進知識的正遷移,但是隨著學習內容不斷增加、復雜性和靈活性逐步提高時,消極的思維定勢將成為后繼學習的一大障礙,誘發負遷移,特別是當新舊問題形似質異時,思維定勢往往會使學生步入誤區。比如:根據Na2O2與CO2反應生成Na2CO3和O2,若推理出Na2O2與SO2反應生成Na2SO3和O2,顯然是錯了,因為CO2與SO2看起來形式相似,但是+4價是碳元素的最高價態而非硫元素的最高價態,應該生成Na2SO4。再如:工業上可以利用電解原理來電鍍銅,但是不存在電鍍鋁的電鍍池,因為鋁離子在水溶液中不可能得電子。
2.認知缺陷造成負遷移
認知結構的缺陷很容易造成學生的認知障礙而造成負遷移。實踐證明,當學生認知結構不完善時,原有的認知基礎會對問題的解決起到阻礙作用,它會成為學生學習的“絆腳石”造成負遷移。比如:在介紹電解原理的時候涉及到放電順序的問題,很多教師總結了陰離子在陽極的放電順序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3-、SO42-、CO32-等)>F-,殊不知放電順序并不是一成不變的,而是與離子濃度、介質等條件有關,像2009年江蘇高考第16題(4)利用惰性電極電解(NH4)2SO4溶液生產(NH4)2S2O8(過二硫酸銨),陽極發生的電極反應應為:2SO42--2e-=2S2O82-。如果不加變通的利用知識解決問題則得不出正確的答案。
3.以偏概全導致負遷移
學習化學,要學會總結,善于揭示化學規律的本質,以加深理解,便于運用。但是,化學規律與其他任何規律一樣,有絕對規律,也有一般性的相對規律,即規律性的結論常有例外或不適用的情況,忽視了化學規律的特殊性,就易犯以偏概全的錯誤,導致理解錯誤。比如:“兩種不同的酸溶液混合,溶液一定呈酸性”有不少學生認為這句話是對的,因為在學生的腦海中認為酸就是H2SO4、HCl、HNO3之類的,混合當然呈酸性,殊不知犯了以偏概全的錯誤,例如:H2S和H2SO4以物質的量之比2∶1混合后溶液呈中性(2H2S+H2SO4=2S↓+3H2O)等。
4.理解浮淺造成負遷移
學習遷移理論和經驗都告訴我們,沒有理解的知識是難以發生遷移的,深入理解是為了更好地掌握和應用所學知識。也就是說,理解知識,更重要的是為了應用知識,是為了更容易地把所學知識遷移到新情境中去,使今后的學習變得更容易。作為教師,為了讓學生能透徹理解所學知識,應充分利用課堂時間,盡可能多地設計一些新的應用情境,讓學生能在這些情境之中應用剛學到的知識,讓知識在遷移應用過程中得到強化。比如:2013年江蘇高考第15題考查了絕熱條件下的化學平衡討論,如果不深入理解平衡概念的內涵和外延就很難得出正確的結論。再如:SO2通入Fe(NO3)3溶液中離子方程式的書寫,很多同學忽視NO3-在酸性條件下具有強氧化性而寫出了這樣錯誤的離子方程式:SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO42-+ 2Fe2+。
1.注重探究實驗,克服負遷移[2]
學生分析問題能力和思維能力是實現知識遷移的重要因素,而這種能力提高的關鍵是學生自主探究性學習能力的培養,在化學學習過程中有相當一部分知識的負遷移必須依賴探究實驗來轉化。如:在學生的印象中排在金屬活動性順序表中前面的金屬可以把后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來,但金屬鈉卻不能置換出硫酸銅溶液中的銅,如果僅憑老師講,學生印象不會深刻,在教學過程中演示鈉投入硫酸銅溶液中的實驗,讓學生觀察到鈉溶解,有氣泡逸出,且有藍色絮狀沉淀生成,這樣就會讓學生輕易地獲得感性認識,印象深刻。再如:不少同學認為在氫氧化鎂沉淀中,加入濃的氯化銨溶液沉淀完全溶解是因為氯化銨溶液呈酸性,這時教師可引導學生設計如下實驗:在氫氧化鎂沉淀中,加入濃的CH3COONH4溶液,結果沉淀也完全溶解,通過探究實驗讓學生感知醋酸銨溶液呈中性,氫氧化鎂溶解是由于NH4+與OH-結合成NH3·H2O而使c(OH-)減少,Ms(OH)2沉淀溶解。
2.重視變式訓練,消除負遷移
在學習化學過程中,一部分學生雖然已經具備了解決問題所需要的各種化學知識,但在解題過程中難以準確地提取應用,只是簡單地將已有的知識經驗機械地“模仿”,因此在平時的教學中,采用變式訓練往往有助于培養學生思維的敏捷性,提高學生靈活解題的能力。常見的變式訓練是圍繞一個重點難點或者疑點知識的教學內容,從不同角度和層面來設置問題,通過訓練使學生全面準確地理解問題的本質屬性。這樣,有利于培養學生全面地看問題,注意從事物之間的聯系和矛盾上來理解事物的本質,促進知識的正遷移。比如:2013江蘇高考20題第(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO460molCuSO4能氧化白磷的物質的量是。教師可以設置以下變式訓練:(1)60molCuSO4參與反應,體現氧化性和體現還原性的白磷的物質的量之比是。(2)11mol白磷參加反應能還原CuSO4的物質的量
。(3)11mol白磷做還原劑能還原CuSO4的物質的量。通過變式訓練讓學生更深刻地理解氧化還原知識的內在聯系,不怕回答“刁”、“難”的問題,讓學生的學習變得更加自信。
3.運用對比分析,減少負遷移[3]
心理學研究表明:運用對比學習可抗干擾。加強對易混知識的比較,找準分化點,有利于排除干擾,加深對某些相關概念的認識和理解,使易混知識在學生頭腦中徹底分化。在教學中,教師可以對一些相似概念,通過對比分析,引導學生找出概念間的相互聯系和本質區別,如對“同系物”、“同分異構體”、“同位素”、“同素異形體”;“氧化反應”、“還原反應”、“被氧化”、“被還原”等這些易混淆的概念加以對比區分,讓學生準確把握概念的內涵和外延,從根本上杜絕由于概念混淆不清而導致記憶不深刻,從而有利于減少知識的負遷移。再如:“配位數”的概念,在選修三課本中出現了三次,但學生往往忽略它們之間的區別,最后常常發生張冠李戴的情況。若在課堂上教師能將三個概念組合在一起采用對比教學,明確配合物理論中配位數為直接與中心原子連接的配體的原子數目,一般為中心離子所帶電荷的兩倍;晶體學中,金屬晶體配位數是晶格中與某一原子相距最近且相等的原子個數;離子晶體中離子的配位數是指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數目,通過引導學生對比分析,可以更好地掌握和區分這三個概念,從而防止因混淆關系而導致錯誤。
4.構建知識網絡,防止負遷移
學生掌握了基礎知識,但不代表學生在解題的過程中就可以運用自如了!這就要求教師要引導學生對基礎知識進行全面回顧,把知識結構化、條理化和系統化,即對知識進行深度加工,尋找知識的內在聯系和深層次的意義。比如在復習元素化合物時,對眾多繁雜的化學反應,特別是有著密切聯系的一些反應,構建知識網絡無疑是十分必要的,我們可通過具體直觀的網絡圖形有選擇性地進行歸納,即以物質轉化圖的這種形式來深化元素化合物知識的復習,如“鐵網”、“銅網”、“鋁網”、“硫網”等,當然加強它們相互間聯通也是很關鍵的,像2011年江蘇卷的第9題就是將“鈉”與“氯”有機融合。再如關于海水的綜合利用的復習,由于其涉及的知識面廣、內容多、似乎都是記憶的內容,面對這種情況,教師可以引導學生構建這樣一張知識網絡圖(圖1),不僅融合了元素化合物知識,而且還結合了實驗、原理等內容,讓學生一目了然。通過“知識網絡圖”對各種知識進行整理歸納能很好地鍛煉學生的思維能力,啟發學生的聯想力和創造力,提高學生的學習效率,促進有意義學習。
1008-0546(2014)01-0019-02
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.007