初中化學教學中相異構想的轉變策略論文

　　摘要 筆者在初中生化學前概念中相異構想成因的前期研究基礎上，分析了影響學生相異構想轉變的因素，并結合前人研究成果，從引發學生認知沖突、促進認知順應、激發學習興趣、促進學習主動調控等角度，初步提出了促進學生相異構想轉變的教學策略。

　　關鍵詞 化學前概念 相異構想 教學策略

　　前科學概念（前概念）亦稱為日常概念，指“未經專門教學，在同其他人進行日常交際和積累個人經驗的過程中掌握的概念，其內涵受狹隘的知識范圍限制，往往被不適當地擴大或縮小”。學生正式學習某一學科前形成的前概念，有些與科學概念一致，有些與科學概念不相一致，這些偏離或背離科學概念的觀點與看法即為“相異構想”。

　　已有研究表明，學生正式學習化學前已形成大量的相異構想，這些相異構想經正規化學學習后，一部分可以轉變，還有一部分難以轉化，并影響學生的進一步學習。因此，發現并采用一定教學方法幫助學生轉變這些相異構想，一直是迫切需要解決的實際問題。筆者在探析初二學生化學前概念中相異構想成因的前期研究基礎上，分析了影響學生相異構想轉變的因素，并結合筆者的教學實踐研究，提出了促進學生相異構想轉變的教學策略。

　　1 相異構想形成特點及影響相異構想轉變的因素

　　筆者前期研究結果表明，相關學科知識掌握的清晰度、日常生活經驗豐富的程度、媒體信息的科學性等因素對學生化學相異構想的形成具有一定的影響，且由于思維方法不當、日常生活經驗不足等原因，在信息的接收與內化過程中，學生的化學相異構想表現出簡單枚舉，錯誤推理，望文生義，主觀臆斷，思維定勢，缺少辨證思維等形成特點。這些特點與學生的元認知水平、認識風格、學習興趣與動機、教師教學方式、班級學習氛圍等因素相互交織、共同制約主體相異構想的轉變。

　　如元認知水平較高、學習興趣濃厚、思維靈活、學習較扎實的學生，能主動將已有的知識與科學概念相比較，找出差異，正確定位科學概念，并有意尋找一些方法主動監控，調節自身認知過程；在已有觀念不能解釋新現象和解決新問題時，這些學生較易從新的角度看待問題，尋求問題的答案，從而為相異構想的轉變提供更多機會與空間。而元認知水平較低或對學習不感興趣、學習不踏實的學生，雖然有時能很快接受新概念，但由于僅僅憑外部信息和類似“這是科學的，我應該記住此概念”的潛意識自我強化做出判定，缺少深入有效的證明，因此一段時間后，有些學生記住的仍是自己的最初概念；這些學生發現自己認知錯誤的可能性較小，糾正相異構想的意識較低，相對前者相異構想較難轉變。又如，在科學概念教學中，教師如果忽視學生已有的非科學觀念，未采取適當方式引起學生對原有錯誤觀點的不滿，或未提供比學生原有的觀點更為合適，包攝性更強的學習材料，也會影響學生相異構想的轉變。

　　相對來說，學生通過觀察或親身經歷并經抽象邏輯思維而形成的相異構想較難改變。如由于學生在日常生活情景中確實多次觀察到“紙張、木柴等物質燃燒需要點燃”、“物質燃燒時有火”的現象等，因而學習化學前有37.0%的學生認為“燃燒需要用火去點燃”、“燃燒離不開火”，既使經過一年的化學學習后，仍有24.7%的學生持有這些觀點；又如“金、銀不會銹蝕”、“金屬不能燃燒”等，均表現出較低的轉化率。而學生因缺乏辨證思維形成的片面認識，或由于知識經驗不足形成的相異構想，較易隨辨證思維能力的提高和知識經驗的不斷積累而轉變，如“化學物質是有害的、有毒的”、“空氣中主要是氧氣、二氧化碳”、“水能變油”等相異構想，表現出較高的轉化率。

　　2 促進學生相異構想轉變的教學策略

　　2.1引發學生形成認知沖突

　　學習時學生是基于原有認知結構理解新知識的，當運用已有經驗不能解釋新情景時，便引發認知沖突。根據波斯納等人提出的觀念改變模型，讓學習者對當前的概念產生不滿是促進學生觀念轉變的重要有效條件。為此，引發學生產生認知沖突，使學生對已有觀念產生懷疑與不滿，是轉變相異構想的首要步驟。

　　（1） 通過合作與討論引發認知沖突

　　在教學中，教師可引導學生與他人（同學或老師）就某一問題進行討論或合作，在討論或合作中，當學生發現他人觀點與自己不同，且比自己的觀點更適合解決問題時，往往會對自己的觀念提出懷疑，產生認知沖突和求知心理，此時，學生較易接受新的、正確的科學觀念。丹瑟里恩的一項研究也表明；學生在合作學習中學到的知識比單獨學習時多得多，且合作學習有助于克服錯誤觀念，能使學生超越自己的認識，通過他人與自己不同的觀點，看到事物的其他方面，從而形成對事物更加豐富的了解。

　　（2） 通過揭示差異產生認知沖突

　　當學生看到自己認為“正確”的觀點被老師宣布為“錯誤”時，易引起認識和情感的強烈反差，促使學生找出原有觀點錯誤的原因。如針對學生“金屬不能燃燒”的錯誤觀點，教師可以在講授金屬有關特性或鐵絲與鎂條的燃燒時，呈現出錯誤觀念，并給予糾正，再與學生討論，總結出正確的觀念與解釋。

　　教學中教師也可直接呈現出易使學生產生錯誤觀點的情景（綠色植物通過什么作用吸收二氧化碳，又通過什么作用將二氧化碳釋放到大氣中），激活學生頭腦中與新信息有關的相異構想（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、蒸騰現象的區別與聯系。該方法在引發學生認知沖突的同時，也幫助學生清晰的理解概念間的關系。

　　（3） 通過創設問題情境引發認知沖突

　　設置與學生相異構想產生沖突的問題情景，可以讓學生充分暴露錯誤觀念，反思自身觀點與科學觀點之間的差異，激發探求新知的熱情。

　　在教學中可以通過與日常生活聯系緊密、能產生與學生原有觀點相矛盾的化學實驗暴露學生的錯誤認識，引發認知沖突。例如，可將“在透明玻璃裝置中點燃一只蠟燭，并蓋上玻蓋”與“用聚光鏡將陽光聚焦到一張紙上，確保一段時間以上”的實驗對比，讓學生分析2個實驗的異同點，分析燃燒所需要的條件，并在交流討論中讓學生發現并轉變“燃燒肯定要點燃”、“物質燃燒需要火”等的相異構想。又如教師可通過“水果電池使音樂卡片發出聲音”的實驗，激發學生思考電能的來源，通過實物情景促進學生轉變“電池中的電是通過外界充進去的”、“電池本身帶電”等相異構想。

　　歷史上一些科學家或化學家勇于打破傳統束縛、不懈追求科學真理的資料也可用與創設問題情景。如通過從古代阿那克西米尼認為空氣是一種元素，到亞里士多德認為空氣是一種物質，再經伽里略通過實驗測知空氣的重量，至舍勒、拉瓦錫等發現空氣中的氧和其他成分的過程，讓學生了解人類對空氣組成認識不斷發展的過程，同時引導學生將這些觀點與自己的原有認識進行對比（如有些學生認為空氣沒有質量、空氣中主要含有氧氣和二氧化碳），找出自己與科學家之間的認識差異，促進相異構想的轉變。

　　2.2促進學生的認知順應

　　學生產生認知沖突后，如何促進學生的認知順應是轉變相異構想需要解決的第二個問題，為此，筆者根據學生形成相異構想的特點，提出了以下促進學生認知順應的策略。

　　（1） 通過“對話”促進順應

　　對話策略是以讓學生產生認知沖突的內容為主題，讓學生展開討論或辯論的方法。在“對話”過程中，教師要引導學生充分發表自己的意見，認真聆聽他人的觀點，并時刻檢驗自己與他人觀點的正誤。例如以“二氧化碳的功與過”為主題，讓學生各抒己見，不僅可以讓學生認識二氧化碳常見性質與“可滅火、是光合作用的原料、可作氣肥”等用途，也讓學生了解“溫室效應”、“大氣污染”等危害，使學生在活躍的氛圍中完善和轉變頭腦中原有的“二氧化碳對人類有害無利”、“二氧化碳是有毒氣體”、“把空氣中的二氧化碳除去后，空氣質量會變好”等一些非科學認識。

　　（2） 加強方法滲透促進順應

　　筆者的前期研究表明，許多相異構想的形成是因為學生缺乏一定的科學方法而導致。為此，教師在教學中滲透科學方法教育，引導學生認識科學方法的內涵與適用范圍，有助于學生相異構想的轉變。如使學生知道簡單枚舉法是一種不完全歸納法，所得結論并不一定可靠，需經過實踐的檢驗；進行推理時，推理前提的正確性，是保證推理結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題時，應確保兩類研究對象在某些屬性或特征上的真實相似，且相似屬性與類推屬性必須有本質的甚至必然的聯系，才能使推論結果具有一定的正確性；有目的、有計劃、有步驟的觀察是獲得更多信息的科學觀察方法。

　　（3） 引導主動調控加強順應

　　已有研究表明，學生的元認知水平與學習成績之間呈正相關系。同樣，學生相異構想的轉變也需要學生去反思已有認識、調整已有思維方式，為此，教師應在教學中指導學生主動監控，促進認知順應地完成。

　　確立學習目標是學生形成自我監控的重要方面。教師可指導學生認識具體的學習目標，理解自己所要達到的目標水平，并在教師引導下根據目標要求檢查自己的學習結果，從而引發學習過程的自我監控；教師可以通過正誤實驗的設計，引導學生更加積極的思考，去探究事物的內在規律性；教師還可以針對某一知識的學習目標，通過學習提問單，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？”等，使學生不斷對自己的思維過程和狀態進行總結和調整，在自我監控下使自己真正參與相異構想的轉變；也可以通過化學日記等方法，將學生關于此知識的已有錯誤觀點與科學觀念聯系起來，促進相異構想的轉變。

　　2.3促進學生及時反饋

　　由于學生的一些相異構想根深蒂固，難以糾正，因此，了解學生相異構想的轉變情況，并根據反饋信息進一步設計方案促進其轉變是學生相異構想轉變不可或缺的環節。在教學過程中，教師可通過指導學生建立化學檔案袋、測評、繪制概念圖等方法進行信息反饋，并在發現問題的基礎上，進一步通過“引發認知沖突”、“促進認知順應”的策略，鞏固和加深學生對科學概念的有效理解。

　　轉變學生相異構想的策略多且復雜，教學策略的選擇也應視具體教學內容、不同學生相異構想形成的特點而定。筆者認為在眾多策略中引發認知沖突、促進認知順應、促進主動調控是學生相異構想獲得根本性轉變的關鍵因素，這些策略的使用，能使學生對自己的相異構想從潛意識轉為有意識狀態，從心理和行動上真正參與到相異構想的轉變過程中。

　　參考文獻

　　[1] 顧明遠主編．教育大辭典－５．上海教育出版社，1996:264

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　　[3] 吳慶麟等編著.認知教育心理學.上海:上海科學科技出版社,2000:362

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