認(rèn)知靈活理論在高中化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用探討

曾泓源

（廣東省茂名市化州市合江中學(xué)，廣東 茂名）

認(rèn)知靈活理論是20世紀(jì)90年代從國(guó)外興起的建構(gòu)主義的拓展內(nèi)容，理論內(nèi)涵是指在概念學(xué)習(xí)過程中能夠?qū)?duì)概念的分析和理解進(jìn)行多元化的詮釋，使學(xué)生對(duì)概念的掌握更加深入、更加靈活。這一理論的主要應(yīng)用方式是將同一概念通過不同的角度進(jìn)行分析理解，或者對(duì)多個(gè)概念從相同的角度進(jìn)行對(duì)比分析。將認(rèn)知靈活理論應(yīng)用于對(duì)高中化學(xué)概念的教學(xué)過程中，有助于學(xué)生在深入理解概念的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用概念解決化學(xué)問題，從而使學(xué)生逐步建立解決化學(xué)問題的多元化思路，將化學(xué)概念的應(yīng)用進(jìn)行拓展，將基于化學(xué)概念的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移，在不同的情境狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)知識(shí)的靈活解讀，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的深度和廣度，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)概念和化學(xué)問題的分析理解能力。本文就認(rèn)知靈活理論在高中化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析闡述。

一、通過知識(shí)的遷移靈活理解概念

許多化學(xué)概念的表述都具有程式化的特點(diǎn)，學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中對(duì)這些概念的掌握主要靠死記硬背，這種方式雖然可以使學(xué)生記住概念的內(nèi)容，但對(duì)一些概念的理解卻不夠深入，因此在實(shí)際運(yùn)用環(huán)節(jié)也無法達(dá)到學(xué)以致用的目的。針對(duì)這種情況，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生通過不同的角度探究化學(xué)概念的涵義，通過知識(shí)的遷移實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)概念的深層次解讀，在此基礎(chǔ)上明確和應(yīng)用化學(xué)概念。例如，在解讀“物質(zhì)的量”這一概念時(shí)，教師要注意將宏觀世界與微觀世界聯(lián)系起來，從學(xué)生比較熟悉的宏觀世界著手，設(shè)置能夠激發(fā)學(xué)生探究興致的問題，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，逐步引導(dǎo)學(xué)生理解這一概念。教師可以設(shè)置這樣一個(gè)問題：不定數(shù)量的螺絲釘要如何才能算出其數(shù)量？學(xué)生圍繞問題展開探究，可能會(huì)得到幾種不同的算法：其一，可以直接數(shù)數(shù)；其二，可以稱一下所有螺絲釘?shù)闹亓浚缓蟪砸粋€(gè)螺絲釘?shù)馁|(zhì)量，得到數(shù)量；其三，利用模具，比如將螺絲釘順序排列在容器中，每次可以裝一百個(gè)；其四，計(jì)算一百個(gè)螺絲釘所占的體積，然后用所有螺絲釘?shù)捏w積除以前者，再乘以一百。結(jié)合對(duì)這一問題的不同算法，教師可以引導(dǎo)學(xué)生得出對(duì)巨大數(shù)量的物質(zhì)可以進(jìn)行物理搭橋算法，再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生明確宏觀物質(zhì)是由微觀粒子組成的，對(duì)一定數(shù)量的微觀粒子的計(jì)算，也可以使用將粒子結(jié)合為一個(gè)整體進(jìn)行搭橋計(jì)算的方式，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“物質(zhì)的量”是一個(gè)物理量，表示的是含有一定數(shù)目粒子的集合體，明確這一概念的內(nèi)涵。

二、通過知識(shí)的修正深入理解概念

當(dāng)學(xué)生的認(rèn)知被某一具體問題顛覆，學(xué)生就會(huì)自覺地對(duì)這一問題產(chǎn)生探究的興趣，從而主動(dòng)發(fā)掘認(rèn)知被顛覆的原因以及其中的原理。因此，教師可以在教學(xué)中有意識(shí)地設(shè)計(jì)顛覆學(xué)生認(rèn)知的話題，引導(dǎo)學(xué)生注意到新知識(shí)與舊知識(shí)之間的認(rèn)知矛盾，使學(xué)生結(jié)合新知修正自己對(duì)概念的理解。例如，在教學(xué)“氧化還原反應(yīng)”時(shí)，學(xué)生對(duì)這一反應(yīng)的最初理解是判定是否為氧化還原反應(yīng)的依據(jù)在于物質(zhì)中“氧”的存在情況，如果沒有氧元素的介入，自然就不是氧化還原反應(yīng)了，最典型的氧化還原反應(yīng)方程式都是有氧元素的，例如：C+HNO3→NO2+CO2+H2O，而經(jīng)過進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，教師可以為學(xué)生列出不具備氧元素的氧化還原反應(yīng)方程式，例如Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，這時(shí)學(xué)生的固有認(rèn)知受到顛覆，就會(huì)增加對(duì)這一概念的興趣，在此基礎(chǔ)上教師展示氧化還原反應(yīng)的概念，請(qǐng)學(xué)生明確判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù)并非氧元素的轉(zhuǎn)移，而是電子的轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)在方程式中就是物質(zhì)化合價(jià)的變化，在這一過程中，學(xué)生通過認(rèn)知被顛覆和修正的過程明確了氧化還原反應(yīng)的真正意義，同時(shí)其思維也得到了相應(yīng)的鍛煉。

三、通過知識(shí)的類比系統(tǒng)理解概念

化學(xué)概念中一些物質(zhì)之間的關(guān)系比較抽象，學(xué)生理解有一定的困難，在這種情況下，教師可以將一些生活中類似的現(xiàn)象與概念的理解結(jié)合起來，通過現(xiàn)象之間的類比，從而使抽象的概念形象化，加深學(xué)生的理解。例如，教師可以以生活中的“商品單價(jià)=商品總價(jià)/商品數(shù)量”的公式來與化學(xué)中的“摩爾質(zhì)量”公式進(jìn)行類比，使學(xué)生了解到“摩爾質(zhì)量”與“物質(zhì)的量”之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為：M=m/n，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推導(dǎo)出與之相關(guān)的“氣體摩爾體積”“物質(zhì)的量的濃度”與“物質(zhì)的量”之間的轉(zhuǎn)化公式。這種類比的方式可以將學(xué)生較為熟悉的生活問題與化學(xué)問題形成類比，化抽象為形象，使學(xué)生更加系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)相關(guān)概念的內(nèi)涵。

總之，認(rèn)知靈活理論在高中化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用，可以進(jìn)一步發(fā)展和活躍學(xué)生的思維，使學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的解讀更加深刻、更加具體、更加具有系統(tǒng)性。作為高中化學(xué)教師，要注意在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)側(cè)面、多個(gè)角度探究化學(xué)概念的內(nèi)涵，從而在明確概念的基礎(chǔ)上鍛煉學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力。