引發(fā)認(rèn)知沖突 優(yōu)化學(xué)生的化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)

朱春清　李九玲

【摘 要】認(rèn)知結(jié)構(gòu)是影響學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)因素之一，構(gòu)建合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是培養(yǎng)其學(xué)習(xí)能力的核心。站在教育者的角度，本文分析了認(rèn)知結(jié)構(gòu)缺陷的成因，并提出四種優(yōu)化學(xué)生化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的方法，以期提高教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】認(rèn)知沖突；化學(xué)教學(xué)；認(rèn)知結(jié)構(gòu)

作為終身教育的一個(gè)重要環(huán)節(jié)——學(xué)校教育，其任務(wù)不只是傳授現(xiàn)有的知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使他們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，為每個(gè)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。正如林崇德老師主編的《學(xué)習(xí)與發(fā)展》一書中所說：“學(xué)習(xí)能力，從其構(gòu)成和實(shí)質(zhì)來看，它是學(xué)科知識(shí)、技能、策略經(jīng)過內(nèi)化和概括化后在學(xué)生頭腦中形成的認(rèn)知結(jié)構(gòu)”，聯(lián)想到學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)，可以看出，構(gòu)建合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是培養(yǎng)其學(xué)習(xí)能力的核心。

一、認(rèn)知結(jié)構(gòu)的缺陷是導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難的主要原因

很多學(xué)生把化學(xué)認(rèn)為是“第二外語”，主要是因?yàn)榛瘜W(xué)內(nèi)容瑣碎、難于記憶而缺乏信心。究其根本，很大程度上是由于學(xué)生沒有科學(xué)的構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，或者說作為教師的我們忽視了幫助學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的缺陷主要表現(xiàn)在以下三方面：

1.學(xué)生的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備量少

學(xué)生的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備量不大，就缺少用來同化新知的適當(dāng)概念。大教育心理學(xué)家奧蘇貝爾認(rèn)為：動(dòng)機(jī)和智商只影響學(xué)生學(xué)習(xí)的速度而不決定學(xué)習(xí)的成敗。原有知識(shí)不僅決定學(xué)習(xí)難易，而且常常決定學(xué)習(xí)的成敗。所以，學(xué)生的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備量少，構(gòu)建化學(xué)認(rèn)知就有困難。

2.知識(shí)可提取性低

由于學(xué)生對(duì)知識(shí)的死記硬背、機(jī)械理解，導(dǎo)致學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不完善，所以在需要知識(shí)時(shí)不能很快的提取出來。正如一個(gè)圖書館一樣，如果書是雜亂無章堆在一起，那我們想找某一本書就很困難，但如果我們把書分門別類的排放整齊，這樣我們就可以很快的找到我們所需要的書籍了。

3.負(fù)遷移比例高

由于原有的知識(shí)并沒有牢固掌握，理解不透徹，所以常常不但不會(huì)產(chǎn)生知識(shí)的正遷移，反而可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)遷移。

二、引發(fā)認(rèn)知沖突，優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)

認(rèn)知結(jié)構(gòu)與認(rèn)知沖突密不可分，認(rèn)知沖突不僅是認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的矛盾，而且是認(rèn)知結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的基本條件。所謂認(rèn)知沖突，就是學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與新的學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的矛盾沖突。在化學(xué)教學(xué)中，教師可利用外界的人為因素，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知矛盾，引起學(xué)生的有意注意，調(diào)動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力，來促進(jìn)學(xué)生積極、高效地優(yōu)化化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

1.利用教學(xué)中新、舊知識(shí)銜接點(diǎn)引發(fā)認(rèn)知沖突

例如，我們?cè)诟咭槐匦?教學(xué)“氧化還原”反應(yīng)時(shí)，教師可以這樣設(shè)置認(rèn)知沖突：從四大基本反應(yīng)類型入手，舉例反應(yīng)“3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2”它不屬于四大基本反應(yīng)類型的任何一種，這樣，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知沖突，此時(shí)，老師順勢(shì)引導(dǎo)，引出氧化還原反應(yīng)。經(jīng)過這樣的認(rèn)知沖突后，學(xué)生一定會(huì)將知識(shí)掌握的很牢固。

2.運(yùn)用驚奇實(shí)驗(yàn)引發(fā)認(rèn)知沖突

科學(xué)家研究表明：在人的情緒發(fā)生的心理機(jī)制中，客觀事物與個(gè)體預(yù)期之間的關(guān)系，是決定情緒發(fā)生的一個(gè)重要因素。當(dāng)具有新異性、變化性的刺激超出個(gè)體預(yù)期，就會(huì)產(chǎn)生驚奇情緒，如果個(gè)體發(fā)現(xiàn)這一刺激與自己認(rèn)知需要相聯(lián)系時(shí)，驚奇就轉(zhuǎn)化成情緒性興趣。個(gè)體一旦產(chǎn)生由驚奇轉(zhuǎn)化來的興趣，往往會(huì)在心理上伴以某種沖動(dòng)感，將有助于學(xué)生產(chǎn)生“跳一跳”去學(xué)習(xí)、探究有一定難度的學(xué)習(xí)任務(wù)的心向。在化學(xué)教學(xué)中，有很多驚奇的實(shí)驗(yàn)可以引發(fā)認(rèn)知沖突。

如在“鈉的化合物”一節(jié)的教學(xué)中，可通過演示“向用脫脂棉包裹的過氧化鈉粉末中吹氣的反應(yīng)”，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使得學(xué)生原有的知識(shí)與新問題之間發(fā)生強(qiáng)烈的碰撞，引發(fā)學(xué)生認(rèn)為“二氧化碳可以滅火而現(xiàn)在看到的二氧化碳可以點(diǎn)火”這一認(rèn)知結(jié)構(gòu)上的沖突，激起學(xué)生強(qiáng)烈的探索欲望。

3.利用學(xué)生已有的化學(xué)規(guī)律引發(fā)認(rèn)知沖突

學(xué)生在學(xué)習(xí)原電池時(shí)，判斷正負(fù)極的方法中有一條是“一般，活潑性強(qiáng)的金屬做負(fù)極”，而學(xué)生往往忽略了“一般”二字且沒有深刻理解原電池的原理。這時(shí)教師便可以這樣設(shè)置教學(xué)過程從而使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，從而可以更好的完善已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

活動(dòng)環(huán)節(jié)一、由Mg、Al、和稀H2SO4溶液組成原電池，判斷其兩極并寫出電極方程式。

活動(dòng)環(huán)節(jié)二、由Mg、Al、和NaOH溶液組成原電池，判斷其兩極并寫出電極方程式。

在第二環(huán)節(jié)中，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知沖突，如果按照平時(shí)規(guī)律的話，Mg應(yīng)該是負(fù)極，電極反應(yīng)式與環(huán)節(jié)一中的相同，但正極又該如何寫呢？這時(shí)教師要適時(shí)引導(dǎo)，進(jìn)行活動(dòng)環(huán)節(jié)三。

活動(dòng)環(huán)節(jié)三、教師提供實(shí)驗(yàn)器材（要有電流計(jì)），讓學(xué)生自己組裝原電池，并測(cè)電流方向。

實(shí)踐證明，Al才是負(fù)極反應(yīng)物，那產(chǎn)物呢？在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生思考，小組討論，完成方程式的書寫。同時(shí)，學(xué)生也能得出“原電池的負(fù)極是要能與電解質(zhì)溶液自發(fā)地進(jìn)行反應(yīng)”的結(jié)論。至此，學(xué)生開始整理自己的知識(shí)了，開始有意識(shí)的完善自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)了。

4.利用學(xué)生的思維定勢(shì)引發(fā)認(rèn)知沖突

學(xué)生常常會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：學(xué)習(xí)某一章節(jié)時(shí)感覺很簡單，不存在困難，但是一旦進(jìn)入測(cè)試階段，就會(huì)出現(xiàn)思維障礙。究其原因，這些障礙都是因?yàn)閷W(xué)生局限于原有的知識(shí)框架之中，對(duì)化學(xué)概念、化學(xué)原理作孤立的理解，一旦遇到綜合性的化學(xué)問題，便會(huì)造成思維的中斷。

如：在學(xué)習(xí)“鈉的化合物”一節(jié)知識(shí)的內(nèi)容“鈉與電解質(zhì)溶液反應(yīng)”時(shí)，學(xué)習(xí)了鈉和水、鈉和稀鹽酸這兩個(gè)置換反應(yīng)后，教師提出“鈉和硫酸銅溶液”如何反應(yīng)呢？學(xué)生很快就會(huì)根據(jù)思維定勢(shì)——金屬活動(dòng)性順序表寫出“2Na + CuSO4 = Na2SO4 + Cu”這樣的方程式。這時(shí)，教師就可以通過讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來造成認(rèn)知沖突。事實(shí)勝于雄辯，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來完成方程式的書寫。

幫助學(xué)生突破思維定勢(shì)，教師要多引發(fā)認(rèn)知沖突，強(qiáng)調(diào)知識(shí)間結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，多幫學(xué)生分析知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，歸納演繹主要知識(shí)，形成網(wǎng)絡(luò)，并把主要知識(shí)縱橫滲透，從而形成化學(xué)知識(shí)的立體模式。只有這樣，才能有利于學(xué)生突破思維定勢(shì)，優(yōu)化化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)代心理學(xué)研究表明，在課堂教學(xué)中設(shè)置認(rèn)知沖突，造成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不平衡，促成原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的順應(yīng)，優(yōu)化學(xué)生的化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生所學(xué)知識(shí)記牢記清，更容易形成學(xué)習(xí)能力。在化學(xué)教學(xué)中設(shè)置認(rèn)知沖突的方法還有很多種，另外，什么樣的教學(xué)內(nèi)容、在什么時(shí)機(jī)設(shè)置什么樣的認(rèn)知沖突，還需我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步地探索和研究。