認知靈活理論于高中化學概念教學中的應用

馮聰

【摘要】高中化學概念教學存在著直線和抽象的問題，這不利于學生的有效學習以及科學素養的培養，應用認知靈活理論，明確學生的認知情狀，解析概念要素之間的關系，創設生活情境，利于解決概念教學中的問題，實現《高中化學新課程標準》的要求。

【關鍵詞】高中化學 概念教學 認知靈活理論

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）07-0115-02

一、引言

立于高考的角度，高中化學應著重于習題的精選多練；立于化學性質為自然科學的角度，高中化學應著重于實驗以及與生活相關聯。無論是哪個角度，似乎都與化學概念相遠離。只是，不要否認，也不能否認，化學概念是化學的基礎，沒有對化學概念的正確理解，有效解題與實踐就無從談起，所謂高樓起于平地，千里積于跬步。然而，目前的高中化學概念教學卻存在著一些問題，欲解決這些問題，需要尋找合適的教學理論并在理論的指導下完善教學方式。

二、高中化學概念教學之問題

1. 概念孤立且采取直線型教學

經觀察，除元素周期律相關概念之外，高中其他化學概念，多是散見于教材中，呈現孤立化，教師教學時也是按部就班地進行，分割性地對概念進行處理，即采取直線型教學方式，很少有教師對概念進行組織化的處理。化學概念的這種簡單化的布局形式和教學方式，雖然對于概念的理解無礙，卻不利于概念有效遷移于習題與實踐中。缺少與其他知識的密切鏈接，沒有形成圖式，概念只是死概念而已。

2. 概念抽象且教學知識化

高中化學概念多是用術語好邏輯條件組合而成的，具有高度的抽象性，比如混合物的概念，有的化學概念甚至不夠明確，比如離子的概念，只是一個過程描述，在教學這些概念時，教師也多是強調學生從知識角度進行理解和記憶，缺少與生活情境的聯系，即使偶爾為之，也多是教材中直接取樣，缺少自我創造性。

三、認知靈活理論及其應用于高中化學概念教學的必要性

1. 認知靈活理論

認知靈活理論是建構主義的一個分支，在學習觀方面，主張在與外界接觸中個人知識和能力框架進行持續的擴展和修正，只是，認知靈活理論更加側重于應用個人知識和能力框架對外界復雜信息進行處理，并且強調處置的靈活性，即對劣性領域知識進行高級學習。劣性知識，指的是不容易習得的松散的知識。

與學習觀相應，認知靈活理論的教學觀為通達教學：教學內容需要進行聯系處理，避免孤立呈現；教學方式為十字交叉，即安排不同的情境，從不同的角度對知識進行教學，這里強調兩點，一是化抽象的教學內容為具體的情境，二是多角度。

2. 認知靈活理論應用于高中化學概念教學的必要性

與初中化學概念相較，高中化學概念更為復雜，呈現出劣性知識特性，比如，同是離子，初中階段只是定義為為微粒并且補充了元素的原子和離子能夠進行轉化，高中階段卻從過程進行定義，這表明需要完成的是酸堿鹽溶液發生電離條件的學習與教學目標。

《高中化學新課程標準》指出，高中化學教學，以培養學生的科學素養為主，主要是通過對基本概念和基本方法的學習，發展學生的創新能力和實踐能力，以及樹立學生實事求是的價值觀與愛國主義精神，這要求教學必須從具體情境的角度進行。

在學習觀方面，認知靈活理論將知識分為良性和劣性兩種，提出針對性的初級學習與高級學習兩種學習方式，基于劣性知識學習匹配的高級學習方式符合學生對高中化學概念的學習；在教學觀方面，認知靈活理論倡導的十字交叉教學時創造多種情境實現對知識的多角度傳授，使學生能夠在概念學習中提高自身科學素養，從而實現《高中化學新課程標準》的教學要求。

四、認知靈活理論指導下的高中化學概念教學方式改進

1. 確定學生知識情狀，研究教學目標與過程

學生進入課堂學習，是以自己已有的認知結構對新知識進行解讀，所以，教師在上課之前，必須對學生已有的相關的知識結構進行了解，比如，在初中學習了什么相關內容，然后在此基礎上，對自己的教學目標和教學過程進行設計，新知識是什么，在新知識與舊知識之間如何聯通，可以創造哪些情境促進學生有意義學習。

以化學能與熱能的教學為例，教師需要首先明確學生在初中階段已經對化學反應產生能量變化且通過化學反應可以使能量發生變化有了認知，并且熟悉了一些常見的化學反應，所以課堂教學目標是認知能量變化的所以然以及相關聯知識，而這個教學目標需要通過創設常見化學反應的實驗來實現，并且需要結合生活中的案例，比如自熱飯盒。

2. 明確概念的多重要素，解析多重要素之間的關系

認知靈活理論注重從多個角度對知識進行認知，這有利于構建對知識的完整認知系統，避免對知識的片面認識。運用到高中化學概念教學中，則是通過變式變例對概念的多重要素進行解讀，在對本質特征進行深化的正例和對非本質特征進行剔除的反例中，強化對概念的理解。

以氧化還原反應為例，因為初中化學是從得氧與失氧的角度進行的，教師需要通過一些反面的案例來證明得氧與失氧不是氧化還原反應的本質特征，比如沒有氧元素參與的化學反應，然后通過正面的案例證明氧化還原反應的本質是反應過程中某些元素的化合價發生變化或者是電子的轉移。經此，學生對氧化還原反應的概念形成一個新的理解。

3. 創設生活情境，增加教學的趣味與實踐

認知靈活理論注重知識與生活的結合，使得知識提煉于生活遷移于生活。這種教學理論運用于高中化學概念教學，化抽象為具體，增加了知識教學的趣味度和實踐性。

以物質的量與摩爾為例：如果教師只是讓學生死記硬背物質的量為“一定數目的粒子集體”，摩爾是物質的量的單位，學生不能建立起新舊知識之間的連接，也很難理解物質的量的概念；如果教師引入1000粒大米為1g（假設）進行比較教學，不僅在宏觀和微觀之間假設起了橋梁，而且學生對物質的量與摩爾的理解頗為深刻。

參考文獻：

[1]羅秀玲，錢揚義. 布魯姆和奧蘇貝爾的學習理論在化學概念教學中的綜合應用[J]. 化學教育，2007，1