基于認(rèn)知彈性理論的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)研究

張武明

【摘? ? 要】認(rèn)知彈性理論是不良結(jié)構(gòu)領(lǐng)域知識(shí)獲取和轉(zhuǎn)移的一種學(xué)習(xí)理論，對(duì)高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)具有重要意義。結(jié)合當(dāng)前高中教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生基本素養(yǎng)的目標(biāo)，提出了高中化學(xué)教學(xué)的設(shè)計(jì)策略，注重多視角的概念表征，實(shí)施多維分析與概念設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì);認(rèn)知彈性理論

中圖分類號(hào)：G633.8? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1006-7485（2021）28-0103-02

Research on Senior High School Chemistry Teaching Design Based on Cognitive Flexibility Theory

（No.1 Senior High School in Wushan County， Gansu Province， China）ZHANG Wuming

【Abstract】Cognitive flexibility theory is a learning theory for the acquisition and transfer of knowledge in the field of unhealthy structure， which is of great significance to the design of senior high school chemistry teaching. Combining with the current goal of cultivating students' basic literacy in senior high school teaching， the design strategy of senior high school chemistry teaching is put forward， focusing on conceptual representation from multiple perspectives， and implementing multi-dimensional analysis and conceptual design.

【Keywords】Senior high school chemistry; Instructional design; Cognitive flexibility theory

一、認(rèn)知彈性理論指導(dǎo)高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的適用性

基礎(chǔ)化學(xué)素養(yǎng)不僅是一種簡(jiǎn)單的“認(rèn)知結(jié)果”，也是當(dāng)前學(xué)生普遍存在的“認(rèn)知方式”。因此，傳統(tǒng)的客觀主義學(xué)習(xí)理論已不能適應(yīng)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)素養(yǎng)發(fā)展的需要。在當(dāng)前課程中所應(yīng)用的認(rèn)知彈性理論，由于其“折中”的特點(diǎn)，可以兼顧發(fā)展中學(xué)生“認(rèn)知結(jié)果”和“認(rèn)知方式”的要求，對(duì)我國(guó)高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性作用。

（一）高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容存在結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域知識(shí)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，其知識(shí)的接受、拓展和應(yīng)用與實(shí)踐有著千絲萬縷的聯(lián)系，然而大多數(shù)化學(xué)知識(shí)來自化學(xué)實(shí)踐，通常與實(shí)際化學(xué)問題的動(dòng)態(tài)情況沒有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系。學(xué)生在解決結(jié)構(gòu)不良問題過程中所經(jīng)歷的思維過程與化學(xué)基礎(chǔ)素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生“認(rèn)知風(fēng)格”的需要十分吻合，包含結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的高中化學(xué)知識(shí)內(nèi)容，既符合化學(xué)知識(shí)的客觀實(shí)際，又符合培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)素養(yǎng)的需要。

（二）高中化學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)采取高級(jí)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式

高中化學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)采用“超前學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)方法，事實(shí)上，傳統(tǒng)教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面的指導(dǎo)作用并不明顯，雖然簡(jiǎn)化了化學(xué)問題面臨的處境，能在有限的時(shí)間內(nèi)提高教學(xué)的內(nèi)在有效性，但是，盲目依靠這種教學(xué)方法容易使學(xué)生形成思維傾向，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)復(fù)雜問題片面理解，不利于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)移到實(shí)際問題情境中。因此，在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的基本化學(xué)素質(zhì)，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)與生活中實(shí)際化學(xué)問題相符的情境，關(guān)注學(xué)生在解決語(yǔ)境問題中知識(shí)生成和不斷完善的過程，鼓勵(lì)學(xué)生采取“高級(jí)學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)方式，以深刻理解知識(shí)本體，體驗(yàn)知識(shí)本體所表現(xiàn)出來的復(fù)雜性，結(jié)合知識(shí)和情境，在高中化學(xué)教學(xué)中靈活應(yīng)用。

（三）高中化學(xué)教學(xué)要重視提升學(xué)生的認(rèn)知彈性

與課堂學(xué)習(xí)和考試面臨的化學(xué)問題不同，現(xiàn)實(shí)生活中的化學(xué)問題具有很大的不確定性，存在許多潛在的無法控制的因素。要想有效處理化學(xué)中所面臨的問題，或者是對(duì)問題提出合理的看法與意見，不僅要求學(xué)生靈活運(yùn)用自己的知識(shí)，分析問題的情況，做出正確的認(rèn)識(shí)，同時(shí)學(xué)生必須合理地檢索或收集解決問題所需的信息，并根據(jù)問題的情況進(jìn)行有針對(duì)性的重組，以應(yīng)對(duì)情境問題。因此，提高學(xué)生的認(rèn)知靈活性是學(xué)生基本化學(xué)素質(zhì)發(fā)展中不可或缺的。

二、認(rèn)知彈性理論指導(dǎo)下的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)建議

（一）重視概念多視角表征，實(shí)施概念的多維分析設(shè)計(jì)

當(dāng)前我國(guó)高中化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)目標(biāo)不僅是對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的掌握，還包含對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，以此為基礎(chǔ)達(dá)到對(duì)學(xué)生基本化學(xué)素養(yǎng)的提升，并增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)知靈活性。知識(shí)的呈現(xiàn)方式對(duì)學(xué)生認(rèn)知彈性的發(fā)展起著決定性的作用，在知識(shí)呈現(xiàn)過程中運(yùn)用的視角越多，越有利于學(xué)生認(rèn)知彈性的發(fā)展。

如表1所示，教師在進(jìn)行“Fe的電化學(xué)腐蝕”模塊的教學(xué)中，需要從不同角度進(jìn)行學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)，讓學(xué)生通過對(duì)不同角度進(jìn)行化學(xué)知識(shí)理解，從而達(dá)到對(duì)復(fù)雜知識(shí)的簡(jiǎn)化，從中獲得化學(xué)知識(shí)，在提升學(xué)生認(rèn)知彈性的同時(shí)，完成對(duì)化學(xué)知識(shí)的深入理解。一個(gè)化學(xué)問題在不同時(shí)間、不同境遇下的理解是不同的，所以需要從不同角度出發(fā)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的深入分析。認(rèn)知彈性理論的應(yīng)用可以幫助學(xué)生在不同情況下進(jìn)行知識(shí)的應(yīng)用，方便學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移運(yùn)用，能有效提高學(xué)生的認(rèn)知彈性。根據(jù)上述分析，在對(duì)高中化學(xué)課程設(shè)計(jì)中，需要將概念的多視角表征和案例的多維分析放在核心地位，以期做到舉一反三，通過一個(gè)知識(shí)或方法達(dá)到對(duì)相關(guān)問題的理解，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)整體結(jié)構(gòu)的理解。

（二）運(yùn)用概念的相關(guān)案例，實(shí)施概念與案例“交叉縱橫形”設(shè)計(jì)

彈性理論中強(qiáng)調(diào)案例在教學(xué)過程中作用的理解，需要通過合理的案例幫助學(xué)生進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及知識(shí)深入理解，通過這種方法不僅可以提高學(xué)生的理論分析水平，而且可以起到理論與實(shí)踐的溝通作用。根據(jù)認(rèn)知彈性理論的相關(guān)運(yùn)用案例，將案例與相應(yīng)的化學(xué)概念“配對(duì)”，并實(shí)現(xiàn)不同案例與概念之間的相互聯(lián)系。在具體的教學(xué)中，對(duì)一個(gè)化學(xué)理論的學(xué)習(xí)，需要聯(lián)系到很多相關(guān)理念，并通過很多相關(guān)的案例進(jìn)行引導(dǎo)學(xué)習(xí)，而對(duì)于化學(xué)案例來說，更加需要多個(gè)相關(guān)案例對(duì)多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的化學(xué)概念的表征進(jìn)行支持，以此形成一個(gè)有化學(xué)概念和相應(yīng)的化學(xué)案例所交替構(gòu)成的“縱橫交叉形”結(jié)構(gòu)。例如，在化學(xué)課程中對(duì)于“物質(zhì)的量”板塊的學(xué)習(xí)，在這個(gè)單元中所涉及的知識(shí)點(diǎn)具有一定難度，如“物質(zhì)的量與阿伏加德羅常數(shù)”“氣體摩爾體積”“摩爾質(zhì)量”“物質(zhì)的量濃度”。高中生在初中課程學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了關(guān)于“HCl與NaOH的中和反應(yīng)”“木炭燃燒生成CO或CO2”“高錳酸鉀加受熱分解生成氧氣”“實(shí)驗(yàn)室制備H2”，為此可以通過彈性理論進(jìn)行結(jié)合理解，以期待帶動(dòng)本課程中的學(xué)習(xí)。

三、結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今時(shí)代，認(rèn)知彈性理論對(duì)高中化學(xué)教學(xué)具有重要的指導(dǎo)意義。認(rèn)知彈性理論不能成為教學(xué)過程中唯一的學(xué)習(xí)方法，對(duì)很多經(jīng)驗(yàn)不足的教師來說，這種教學(xué)方法的落實(shí)還存在很多有待改進(jìn)的地方，為此教育研究者和一線教育工作者必須共同努力，進(jìn)一步深化認(rèn)知彈性理論教學(xué)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡楊， 王后雄. 基于認(rèn)知彈性理論的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J]. 教育理論與實(shí)踐，2020（11）.

（責(zé)編? 侯? 芳）