學習遷移理論下高中化學教學策略研究

馬春維

（陜西省大荔縣教學教研室，陜西 大荔 715100）

在新課程改革不斷深入的背景下，高中化學教學要充分關(guān)注學生的學科核心素養(yǎng)的培育，重點培養(yǎng)學生解決實際問題的化學思維觀念和學科能力。教師要充分有效地運用學習遷移理論，探索合理可行的高中化學教學策略，以高中化學知識為載體進行遷移教學，引導學生從化學的角度觀察、分析和解決問題，提升學生的化學思維方法和學科能力。

一、學習遷移理論概述

學習遷移是人類發(fā)展學習認知能力的基本特征和方法。有效的學習遷移能夠讓學習者擺脫時空的限制和束縛，在原有的知識結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行思維的遷移和拓展，在面對陌生問題情境時，通過類比概括出新舊知識的相似性和內(nèi)在聯(lián)系，調(diào)用學習者的知識儲備解決實際問題，探尋到提升認知能力的有效方法，實現(xiàn)知識的內(nèi)化，促進學習者能力的發(fā)展和提升。

學習遷移理論中學習的遷移主要包括以下幾種類型：

（一）低路遷移和高路遷移

根據(jù)遷移過程中參與意識和程度的不同，學習者可以在實際最初的變式情境中進行技能練習，通過充分練習后實現(xiàn)自動遷移，無需進行持續(xù)的反思和總結(jié)。高路遷移則是有意識地將之前學習的抽象知識進行概括和歸納，將化學原理、觀點和概念能夠較好地應用于新情境之中，實現(xiàn)創(chuàng)造性的認知。

（二）同化性遷移、順應性遷移和重組性遷移

同化性遷移是直接將原有的認知經(jīng)驗應用于類似的事物之中，并未實質(zhì)性地改變原有的認知結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出舉一反三的同化性遷移思維方法。順應性遷移是在面對新情境時，需要對原有知識經(jīng)驗進行抽象和概括，形成一種新的認知結(jié)構(gòu)和體系，通過有效歸類來順應事物的變化。重組性遷移則是對原有知識體系中的部分要素進行重新整合，使各成分之間建立起新的聯(lián)系，并應用于新的情境之中。

（三）正遷移和負遷移

正遷移是指一種學習對另一種學習的促進和增強作用，負遷移則是一種學習對另一種學習的干擾與削弱作用。通常來說，在教學實踐中需要強化正遷移，減少負遷移。

二、基于學習遷移理論的高中化學教學策略分析

（一）創(chuàng)設(shè)多樣化的化學教學情境，拓展知識遷移路徑

高中化學知識較為抽象，讓不少學生感覺較為枯燥，難以啟發(fā)知識學習遷移的欲望。對此，教師可以合理創(chuàng)設(shè)多樣化的學習情境，開辟知識遷移路徑，激發(fā)學生的學習探究興趣，增進對高中化學概念、原理的認知和領(lǐng)悟。

1.問題情境

以學習高中化學“沉淀溶解平衡”的知識為例，教師可以從生活實例出發(fā)，以問題情境導入新課，讓學生在直觀形象的圖片或多媒體中快速進入到學習過程，產(chǎn)生學習的需要，帶著問題進入化學知識的學習。如：教師可以展示我國千姿百態(tài)的溶洞圖片，讓學生思考溶洞形成的具體原理。并運用多媒體展示腎結(jié)石圖片、小朋友蛀牙的圖片，向?qū)W生介紹腎結(jié)石的主要成分是難溶電解質(zhì)CaC2O4和Ca3（PO4）2，并提出問題：“思考如何預防腎結(jié)石的發(fā)生？”“牙齒為什么會長蟲？為何含氟牙膏能夠預防齲齒？”

2.視頻情境

為了讓學生加深對化學知識的理解，老師可以利用多媒體創(chuàng)設(shè)視頻情境，播放分組實驗相關(guān)的視頻：將AgCl轉(zhuǎn)化為AgI，再轉(zhuǎn)化為Ag2S，使沉淀之間的轉(zhuǎn)化變得可視化，能夠讓學生直觀可視沉淀轉(zhuǎn)化過程，通過視頻情境觀察相關(guān)步驟：①1mLNaCl和10 滴AgNO3溶液混合；②向所得固液混合物中滴加10 滴KI 溶液；③向新得固液混合物中滴加10 滴Na2S。在觀看沉淀轉(zhuǎn)化的過程，這與學生既有的知識結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖突，由此激發(fā)學生主動探究的興趣和熱情，從微觀化學方程式的角度對沉淀轉(zhuǎn)化進行解釋，從而理解沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)在于改變條件沉淀溶解平衡的移動，再利用化學方程式計算沉淀轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)，體會沉淀轉(zhuǎn)化與化學平衡之間的聯(lián)系。

（二）通過主題式化學設(shè)計教學活動，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維

高中化學教學可以采用主題式化學設(shè)計教學的方式，從整體性的視角引導學生探索主題問題，提高學生知識遷移運用的能力，使零散的化學知識系統(tǒng)化。教師要在教學活動中確定一個主題，圍繞主題的主線展開教學實踐活動，做到循序漸進，一環(huán)扣一環(huán)，具有連貫性，從而有效激發(fā)學生學習探究的內(nèi)在驅(qū)動力。

以學習高中化學“探秘印刷電路板腐蝕液”的知識為例，為了培養(yǎng)學生的知識遷移運用能力、系統(tǒng)思維意識和合作探究能力，教師以“探秘印刷電路板腐蝕液”作為探究主題，引導學生基于系統(tǒng)思維對主題進行細化和分解，形成若干個小主題，比如：印刷電路板的傳統(tǒng)制作、電路板廢液的回收與處理、腐蝕液原料的多法制備等。教師在課前布置預習任務，要求學生查閱印刷電路板的制作原理及常見印刷電路板的制作方法，復習鐵及其化合物的知識和氧化還原反應的知識，鞏固常見實驗操作中的相關(guān)技能及注意事項。之后，學生可以采用小組合作探究的方式進行問題探究，設(shè)置并參與多樣化的小組合作探究任務，最后將主題牽涉的鐵及其化合物的知識整合為體系，教師在不同主題中引導提問，引領(lǐng)學生探究整合知識。在學習小主題：印刷電路板的傳統(tǒng)制作之中，教師要求學生觀看視頻并思考印刷電路板腐蝕液的主要成分，學生觀看視頻并回答印刷電路板腐蝕液的主要成分為氯化鐵溶液；教師繼而追問：氯化鐵溶液為什么能做印刷電路板腐蝕液？并提示學生可以嘗試從不同的反應類型進行分析。在小主題“電路板廢液的回收與處理”的學習活動中，教師可以布置相關(guān)任務：要求學生合作探討回收廢液中鐵元素和銅元素的處理方案，并對學生進行提示，讓學生嘗試從氧化還原的角度選擇合適的氧化劑和還原劑，并將FeCl2溶液轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液，CuCl2溶液轉(zhuǎn)化為Cu 單質(zhì)。學生合作討論并制定設(shè)計回收處理方案，從而較好地引導學生對化學知識進行深入理解、反思和總結(jié)，對知識譜圖進行自評、學生互評、教師評價，促進知識的應用與遷移，有效培養(yǎng)學生的知識系統(tǒng)性、系統(tǒng)思維意識和實驗探究能力。

（三）引領(lǐng)學生進行化學深度學習，發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)

基于學習遷移下的深度學習是必然指向?；趯W習遷移理論的高中化學教學要引領(lǐng)學生進行深度學習，從學習預備階段、主體階段和反思階段探討高中化學教學策略，較好地培養(yǎng)和發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)。

1.預備階段的深度學習

教師要在高中化學課堂教學中營造民主平等的師生關(guān)系，鼓勵學生積極主動地參與到化學知識的學習之中，倡導學生大膽質(zhì)疑、敢于發(fā)問，說出自己關(guān)于化學知識的相關(guān)理解和看法，并結(jié)合化學知識融入到相關(guān)教學情境之中，進入到對正課的學習。如：在進行“硅單質(zhì)及其性質(zhì)”的教學之中，教師可以播放我國芯片產(chǎn)業(yè)被“卡脖子”的視頻，吸引學生的注意力，并提問：“受制于人的芯片是由什么元素組成的？”“該元素在自然界是如何存在的？”，由此激發(fā)學生的學習動機，充分體現(xiàn)化學情境的育人價值。

2.主體階段的深度學習

要在主體階段發(fā)展學生的化學陳述性知識和程序性知識，重點培養(yǎng)學生的高階思維和合作探究能力。

以習得核心的化學陳述性知識為例，教師要引導學生自主歸納化學新概念的核心本質(zhì)特征，幫助學生建構(gòu)完整的知識框架和體系，歸納出化學知識的內(nèi)在規(guī)律。以學習“鹽類水解”的知識為例，教師讓學生動手操作，用PH 計測試室溫下的溶液：醋酸鈉溶液、硫化鈉溶液、氯化鈉、硫酸鈉、三氯化鋁溶液、硫酸銅溶液等，并讓學生歸納出鹽溶液呈酸性和堿性的原因，采用合作探究的方式歸納其化學規(guī)律和內(nèi)在本質(zhì)，得知不同溶液在室溫下的酸堿性，從而較好地把握鹽類水解的本質(zhì)。

在建構(gòu)化學程序性知識的教學過程中，要引導學生掌握產(chǎn)生式的條件項，在產(chǎn)生式的條件與行為之間建立聯(lián)結(jié)，并通過反復的練習和反饋促進行為的精準度。教師可以出示近遷移的相關(guān)習題，引導學生把握相對應的產(chǎn)生式。

如，若有機物A 與有機物B 互為同系物，則它們①物理性質(zhì)相同；②化學性質(zhì)相似；③通式相同；④類別相同。

A.①②B.①②③C.②④D.②③④

解答：根據(jù)同系物的化學概念，得知選項為D。

并且，教師還可以設(shè)置一定量的變式練習，對學生的學習過程和學習結(jié)果進行及時的反饋，促進產(chǎn)生式條件項與行為項聯(lián)結(jié)的準確性，引導學生進行靈活的化學知識遷移，較好地促進學生對化學程序性知識的深度學習。

3.反思階段的深度學習

教師可以基于一定目的對學生在化學學習過程的實際表現(xiàn)進行即時性評價，順應“教學評一體化”的新課標要求，真實評價學生在高中化學課堂上的表現(xiàn)，促進學生的深度學習。

同時，教師要引導學生進行自我反思，結(jié)合具體的化學學習內(nèi)容設(shè)置反思清單，幫助學生反思和總結(jié)深度學習過程的問題，及時反饋并進行改進和優(yōu)化。以學習“電解質(zhì)”的化學知識為例，教師可以從學生的學習動機、學習過程、探究活動、反思總結(jié)等方面入手，幫助學生設(shè)置反思清單：①嘗試用自己的話描述一下電解質(zhì)的概念；②運用“電解質(zhì)”的化學概念解決課后練習；③運用“電解質(zhì)”的概念解決生活中的實際問題。

（四）善用類比遷移，發(fā)展學生化學核心素養(yǎng)

1.完善認知架構(gòu)

高中化學遷移教學應以完善的認知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，當學生的認知結(jié)構(gòu)越健全，則越容易在學習中進行適宜的類比和遷移，達到事半功倍的學習效果。以學習離子反應的化學知識為例，高一階段學生已經(jīng)掌握了離子無法大量共存的條件，在學習氧化還原反應的基本概念之后，進一步擴充氧化還原反應離子組不能共存的相關(guān)知識，如亞鐵離子與硝酸根離子和氫離子無法共存、鐵離子與碘離子無法共存；進而在初步了解電離和電解質(zhì)的概念后，擴充相關(guān)化學知識：能夠生成弱電解質(zhì)（弱酸、弱堿、水）的離子組不能共存。由此可見，教師應引導學生對化學知識進行整理、概括、歸納，幫助學生完成化學知識的建構(gòu)，為類比遷移創(chuàng)造條件。

2.精準透析概念

為了充分發(fā)揮類比遷移的學習效能，教師應引導學生精準透析化學概念，由淺入深地概括總結(jié)相關(guān)知識。以學習“電解質(zhì)”的知識點為例，應精準區(qū)分電解質(zhì)和非電解質(zhì)的化學概念，明晰電解質(zhì)與非電解質(zhì)的區(qū)別，從而較好地促進正遷移的發(fā)生。

3.運用建模培養(yǎng)學生歸納能力

通過建模的方法分析化學問題的內(nèi)在規(guī)律，描述化學因果關(guān)系或相互關(guān)系，引導學生快速從題目中獲取有用信息，提高學生的概括歸納能力。以學習“電解池電極反應式的書寫”建模教學為例，首先讓學生判斷電解池的陰陽極，再找出陰陽極附近可以放電的離子，按放電順序得出產(chǎn)物，并寫出電極反應式和電解總反應式。

4.巧用變式訓練，提高類比遷移能力

變式訓練能夠引導學生由表及里地認識化學知識和規(guī)律，通過一系列變式訓練增進對化學知識的理解，從而較好地提高學生的發(fā)散思維和類比遷移能力。教師提出以下問題：“試用鐵棒和石墨棒作電極電解CuSO4溶液，寫出電極反應式和總反應式。”“將鐵棒和石墨交換位置，請問電極反應式是一樣的嗎？”通過上述問題引導學生進行思考，從電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷直流電源的正負極和左右側(cè)電極名稱，根據(jù)解題過程歸納總結(jié)電解問題的一般思路，從而較好地提高學生類比思維、概括歸納能力。

（五）注重高中化學實驗教學的學習遷移

高中化學實驗是化學教學的重要內(nèi)容，教師應在實驗教學中關(guān)注學生思維模式的遷移，要以高中化學實驗為載體，引導學生進行化學知識的學習遷移，從不同角度理解和思考問題，促進學生聯(lián)系之前學習過的內(nèi)容，拓寬學生知識遷移通道。教師要在明確實驗教學目標的前提下，制定相應實驗步驟，進行實驗驗證，對實驗數(shù)據(jù)進行觀察、記錄、分析和反思，進而增加學生對高中化學實驗知識的遷移能力。

例如，在“沉淀溶解平衡”實驗教學之中，將學生原有的知識進行重組遷移，形成具有一定邏輯性的知識鏈，之前學生已經(jīng)學習了化學平衡、電離平衡、水解平衡等相關(guān)知識，教師設(shè)計“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”導學案，對比難溶電解質(zhì)的化學平衡、電離平衡、水解平衡、溶解平衡，讓學生回顧溶解性與溶解度之間的關(guān)系，包括難溶、微溶、可溶、易溶等，營造出知識遷移的氛圍，總結(jié)出沉淀溶解平衡的定義、表示方法、特征，幫助學生基于既有認知體系學習新的概念，了解沉淀反應的生成、溶解、轉(zhuǎn)化等應用，深化對所學知識概念的認識，更好地將新概念同化到既有知識體系。在導入新課環(huán)節(jié)，教學通過圖片展示相關(guān)生活實例，如千姿百態(tài)的溶洞、小朋友的蛀牙、腎結(jié)石圖片等，讓學生思考上述圖片的產(chǎn)生原理以及處理措施，繼而向?qū)W生提問：“如何使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體？”通過實驗探究在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸的現(xiàn)象，以NaCl溶解平衡作為載體，引出可逆反應，樹立化學平衡的概念，認識到外在條件的改變會導致溶解平衡的移動，思考以下問題：“將AgCl溶于水，在大量AgCl固體體系中改變條件，如升溫、加入AgCl 固體、加入NaCl 固體、加入AgNO3固體等，對其會有怎樣的影響？”，并寫出Cu（OH）2、BaSO4、Ag2S 溶度積表達式，從而利用平衡移動原理闡釋相關(guān)現(xiàn)象，由舊知過渡到新知，實現(xiàn)認知的遷移。在學生大致了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡之后，可以采用系統(tǒng)類比、新舊類比等方法，幫助學生構(gòu)建系統(tǒng)的耦合體系，實現(xiàn)相關(guān)知識的同化遷移，促進相關(guān)知識系統(tǒng)化、框架化、網(wǎng)格化。

又如，在“氧化還原反應”實驗教學中，教師預先采集生活實例，提供實驗材料及實驗操作步驟，如木炭、天然氣、煤等，組織學生參與“氧化銅加熱通氫氣”的實驗，記錄相關(guān)實驗現(xiàn)象，觀察并分析實驗中氧化銅和氫氣中各種元素的變化情況，歸納總結(jié)氧化還原反應相關(guān)規(guī)律，完成橫向遷移深入到縱向遷移的轉(zhuǎn)變。

三、結(jié)語

綜上所述，基于學習遷移理論的高中化學教學要緊密聯(lián)系學科特點，結(jié)合學生的具體學情和特征，探討合理可行的高中化學教學策略，較好地激發(fā)學生的學習興趣和遷移動機，融入到高中化學教學情境之中，積極主動地參與思考和探究，并在教師的引導下培養(yǎng)遷移能力。