高效、愉快的化學(xué)學(xué)習(xí)方法

葉巧云

摘 要：戴維·奧蘇伯爾（David P·Ausubel）是美國(guó)當(dāng)代著名的教育心理學(xué)家和認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的代表人物，他于1963年提出了認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論，用以闡明認(rèn)知結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)中的作用。目前，該理論對(duì)我國(guó)正在實(shí)施的新課程改革中的教學(xué)理念和方法的更新具有深遠(yuǎn)的意義，已為廣大教育工作者熟悉并認(rèn)同。筆者結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論使學(xué)習(xí)化學(xué)過(guò)程更有趣、更高效，以下是筆者在運(yùn)用中的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

關(guān)鍵詞：高效；化學(xué)；學(xué)習(xí)方法

一、奧蘇貝爾的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論

奧蘇貝爾認(rèn)為，學(xué)生從事新的有意義的學(xué)習(xí)就是一個(gè)同化和發(fā)展自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程。同化和認(rèn)知結(jié)構(gòu)是奧蘇貝爾認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論的兩個(gè)基本概念。同化的實(shí)質(zhì)是新舊知識(shí)的相互作用，它既是新知識(shí)習(xí)得的心理機(jī)制，也是新知識(shí)被保持的心理機(jī)制。同化的結(jié)果使原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加豐富和更加分化。奧蘇貝爾根據(jù)所要學(xué)的新知識(shí)與原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)（觀念）的概括和包容水平高低，提出了三種同化模式，如下圖：

1.上位學(xué)習(xí)。即認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的觀念在概括和包容水平上低于要學(xué)習(xí)的新觀念。如在化學(xué)教材中堿金屬、鹵素兩章內(nèi)容安排在元素周期律之前就是利用新舊觀念相互作用，先學(xué)習(xí)堿金屬等下位知識(shí)然后再歸納總結(jié)出元素周期律這一新的上位觀念。

2.下位學(xué)習(xí)（又稱(chēng)類(lèi)屬學(xué)習(xí)）。就是認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有觀念的概括和包容水平高于要學(xué)習(xí)的新觀念。如，學(xué)了化學(xué)平衡的移動(dòng)原理后再安排的弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類(lèi)的水解水解平衡的知識(shí)學(xué)習(xí)就屬于下位學(xué)習(xí)，這樣就可以在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理來(lái)指導(dǎo)學(xué)習(xí)電離平衡和水解平衡規(guī)律。

3.并列學(xué)習(xí)。是要學(xué)習(xí)的新觀念與原有觀念無(wú)上位、下位關(guān)系，但在橫向上有彼此吻合的關(guān)系。例如，元素化合物各族之間的學(xué)習(xí)屬于并列關(guān)系。

二、認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論在化學(xué)教學(xué)中的指導(dǎo)作用

（一）認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)

奧蘇貝爾曾說(shuō)過(guò)：“如果我不得不把全部教育心理學(xué)還原為一條原理的話，我將會(huì)說(shuō)，影響學(xué)習(xí)的唯一的最重要的因素是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么?！辈⑶抑赋?，要“根據(jù)學(xué)生原有知識(shí)進(jìn)行教學(xué)?！笨梢哉f(shuō)，這是運(yùn)用同化理論指導(dǎo)教學(xué)的最基本的原則。在化學(xué)教學(xué)中，了解學(xué)生原有認(rèn)知水平、選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法、教學(xué)模式和教學(xué)策略都必須遵循這一條原則。

1.在了解學(xué)生原有的認(rèn)知狀況基礎(chǔ)上選擇教學(xué)方法。在設(shè)計(jì)高二化學(xué)《鹽類(lèi)的水解》的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，筆者仔細(xì)分析學(xué)生情況：①原有的知識(shí)分析：通過(guò)前一階段的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)具備了化學(xué)平衡、電離平衡、水的電離和溶液酸堿性等基礎(chǔ)理論知識(shí)；②對(duì)學(xué)生心理狀況（認(rèn)知風(fēng)格）分析：高中生具有豐富的想象力和創(chuàng)造力，有一種較強(qiáng)的成就欲望，他們對(duì)純粹枯燥的教學(xué)可能有抵觸情緒，如果課堂上能讓他們自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可能會(huì)更有利于調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。基于上述兩方面的分析，筆者選擇了“發(fā)現(xiàn)法”進(jìn)行課堂教學(xué)，即通過(guò)共同發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、開(kāi)展討論和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等手段，以學(xué)生為課堂的主體，教師為主導(dǎo)、參與和關(guān)注學(xué)生的發(fā)現(xiàn)活動(dòng)。在授課過(guò)程中，我向?qū)W生提供的是一種可以將假設(shè)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的情景（實(shí)驗(yàn)）。他們?cè)诟髯缘闹R(shí)背景里面，運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)和能力時(shí)發(fā)現(xiàn)矛盾，探尋解決矛盾的線索，大膽提出假設(shè)并動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)舊知識(shí)的延伸及新方法的應(yīng)用獲得新的發(fā)現(xiàn)，最終在同化或順應(yīng)中擴(kuò)展了自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和提高了自己的認(rèn)知水平，不僅圓滿(mǎn)完成了本次教學(xué)的任務(wù)。更重要的是，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中始終處于自主和積極的最佳狀態(tài)，表現(xiàn)出一種奮發(fā)的學(xué)習(xí)精神。

2.找出新舊知識(shí)間相互聯(lián)系設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。同樣以《鹽類(lèi)的水解》的教學(xué)為例，當(dāng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道鹽溶液并非都顯中性。教師引導(dǎo)學(xué)生思考如下問(wèn)題：①溶液的酸堿性本質(zhì)是什么？（回顧舊知識(shí)）②氫氧化鈉溶液為什么顯堿性？鹽酸為什么顯酸性？它們的電離對(duì)水的電離平衡產(chǎn)生什么影響？③氯化鈉溶液為什么顯中性？氯化鈉電離產(chǎn)生的離子能跟水電離生成的離子反應(yīng)嗎？對(duì)水的電離平衡有沒(méi)有影響？④實(shí)驗(yàn)測(cè)得Na2CO3溶液是顯堿性，NH4Cl溶液顯酸性，原因何在？這些溶質(zhì)電離產(chǎn)生的離子，能跟水電離產(chǎn)生的離子發(fā)生反應(yīng)嗎？對(duì)水的電離平衡有何影響？溶液中還可能存在其他化學(xué)平衡嗎？（問(wèn)題環(huán)環(huán)相扣、由淺入深以幫助學(xué)生從已有知識(shí)逐步過(guò)渡到新知識(shí)）

教學(xué)中，教師注重新舊知識(shí)的聯(lián)系，教學(xué)過(guò)程中從已有的知識(shí)過(guò)渡到新知識(shí)，講清新知識(shí)與已有知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，以利于學(xué)生進(jìn)行同化學(xué)習(xí)。

3.設(shè)計(jì)建構(gòu)化的教學(xué)模式。如果說(shuō)學(xué)生的學(xué)習(xí)就是利用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化新知識(shí)，建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程，那么教師就應(yīng)該設(shè)計(jì)構(gòu)建構(gòu)化的教學(xué)模式。這一模式的基本思路是，在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中找到同化新知識(shí)的原有的有關(guān)知識(shí)，經(jīng)過(guò)分析、推理等思維過(guò)程，使新知識(shí)與原有的知識(shí)建立聯(lián)系，進(jìn)而概括出新的規(guī)律性知識(shí)并重建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)運(yùn)用新規(guī)律，進(jìn)一步檢驗(yàn)、鞏固新知識(shí)，并實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。

例如：高三“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)過(guò)程片段：

師：判斷以下反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)：①2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；②2KI+Br2=2KBr+I2；③NaOH+HCl=NaCl+H2O；④Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；⑤2Na+2H2O=NaOH+H2（學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解題）。

生：①②④⑤是氧化還原反應(yīng)。

師：很好，上述氧化還原中的氧化劑、還原劑均為大家熟悉的，那么能否根據(jù)這些熟悉的例子歸納氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向？

……（學(xué)生討論）

生：強(qiáng)制弱，向著生成弱氧化劑和弱還原劑的方向進(jìn)行。

師：對(duì)。也就是說(shuō)：氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物；還原劑還原性大于還原產(chǎn)物。

師：已知氧化性：Cl2>Br2>Fe3+>I2；還原性：I->Fe2+>Br->Cl-判斷下列反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的是：①Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-；②2Fe3++2I-=2Fe2++I2；③2Fe2++I2=2Fe3++2I-；④2Fe3++2Cl-=Cl2+2Fe2+

……（學(xué)生運(yùn)用新知識(shí)解題）

生：①②正確。

……（強(qiáng)化練習(xí)以鞏固知識(shí)）

師：今有三個(gè)氧化還原反應(yīng)：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KI；②2FeCl2+Cl2=2FeCl3；③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O若溶液中有Fe2+、I-和Cl-共存，要氧化除去I-而不影響Fe2+和Cl-，可加入的試劑是：

A.Cl2 B.2KMnO4 C.FeCl3 D.HCl

……（提供情景實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移）

（二）同化論幫助學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

認(rèn)知結(jié)構(gòu)在化學(xué)學(xué)習(xí)中特指學(xué)生頭腦里內(nèi)化了的化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)。衡量學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要標(biāo)志就在于學(xué)生頭腦中是否建立了良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，即他們到底掌握了多少化學(xué)知識(shí)以及這些知識(shí)是否構(gòu)成了良好的組織結(jié)構(gòu)。在化學(xué)教學(xué)中教師要善于分析教材，找出知識(shí)之間的聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律，把各章節(jié)的中心內(nèi)容及與之有聯(lián)系的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，先通過(guò)典型的例子有意識(shí)的在學(xué)生頭腦中建立認(rèn)知方法，再引導(dǎo)他們運(yùn)用同化論將該認(rèn)知方法運(yùn)用在學(xué)習(xí)其它的上、下位及同位知識(shí)，通過(guò)這樣的指引就可以幫助學(xué)生建立良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

例如在《甲烷》的教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生先分析甲烷的分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵，學(xué)生發(fā)現(xiàn)只有碳?xì)滏I，又想到化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)就是舊鍵斷裂新鍵形成的過(guò)程，此時(shí)教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用共價(jià)鍵理論分析碳?xì)滏I的穩(wěn)定性，再講解甲烷的化學(xué)性質(zhì)。這樣的教學(xué)過(guò)程會(huì)幫助學(xué)生建立分子結(jié)構(gòu)決定分子化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)知模式。學(xué)生在這樣的認(rèn)知模式指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)烷烴中只有碳?xì)滏I和碳碳鍵，分析兩鍵的牢固性就會(huì)得出烷烴應(yīng)具有甲烷類(lèi)似的性質(zhì)，從而習(xí)得甲烷的上位知識(shí)烷烴的性質(zhì)。再如乙烯和乙炔應(yīng)屬同位關(guān)系，在學(xué)習(xí)乙烯時(shí)講清楚雙鍵不穩(wěn)定的原因，學(xué)生就會(huì)很容易掌握乙炔的性質(zhì)。同理可以運(yùn)用相同方法指導(dǎo)其他有機(jī)物的學(xué)習(xí)。

（三）認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論指導(dǎo)化學(xué)復(fù)習(xí)

化學(xué)是一門(mén)具有大量的零散知識(shí)，融事實(shí)、概念、原理和技能為一體的特殊的知識(shí)結(jié)構(gòu)的學(xué)科，所以教師需要借助認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化理論使之有序化、系統(tǒng)化，使知識(shí)按照某種規(guī)律性得以連續(xù)。

例如在化學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)，教師通過(guò)分析知識(shí)的要領(lǐng)與主線，運(yùn)用同化點(diǎn)打破知識(shí)的章節(jié)界限，重新進(jìn)行整理和組織，使其在縱向上層次分明，橫向上融會(huì)貫通，重建新的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。例如，在復(fù)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)中的元素及其化合物這部分內(nèi)容時(shí)，就可以以“元素→單質(zhì)→氧化物（氫化物）→存在”這條線串起；而在學(xué)習(xí)具體的單質(zhì)、化合物時(shí)則既可以“結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途→制法”為思路，又可從該單質(zhì)到各類(lèi)化合物之間的橫向聯(lián)系進(jìn)行復(fù)習(xí)，也可同時(shí)結(jié)合元素周期律，將元素化合物知識(shí)形成一個(gè)完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

再如：在復(fù)習(xí)有機(jī)物烴及烴的衍生物的內(nèi)容時(shí)，按照分子結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)和官能團(tuán)決定性質(zhì)這條規(guī)律，將有機(jī)物中物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化串起來(lái)，形成了如下圖的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

通過(guò)這樣的重新組合、綜合貫通，使知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、整體化，在學(xué)生腦子里建立一幅縱橫交聯(lián)、相互轉(zhuǎn)化的高層次的知識(shí)網(wǎng)，以達(dá)到高效復(fù)習(xí)的目的。

三、結(jié)語(yǔ)

奧蘇貝爾有句名言：“教學(xué)過(guò)程的實(shí)質(zhì)在于有意識(shí)地影響和操縱學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)變量，在于有效地控制被同化新知識(shí)意義的精確性、清晰性、穩(wěn)定性以及向新情境的可遷移性?！睂?shí)踐證明，在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中引進(jìn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化模式，在效果上體現(xiàn)出知識(shí)連貫、學(xué)習(xí)效率提高、時(shí)間經(jīng)濟(jì)、負(fù)擔(dān)減輕、心情愉快和能力增強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，具有實(shí)踐意義。

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