初中化學(xué)教學(xué)中相異構想的轉變策略論文
摘要 筆者在初中生化學(xué)前概念中相異構想成因的前期研究基礎上，分析了影響學(xué)生相異構想轉變的因素，并結合前人研究成果，從引發(fā)學(xué)生認知沖突、促進(jìn)認知順應、激發(fā)學(xué)習興趣、促進(jìn)學(xué)習主動(dòng)調控等角度，初步提出了促進(jìn)學(xué)生相異構想轉變的教學(xué)策略。
關(guān)鍵詞 化學(xué)前概念 相異構想 教學(xué)策略
前科學(xué)概念（前概念）亦稱(chēng)為日常概念，指“未經(jīng)專(zhuān)門(mén)教學(xué)，在同其他人進(jìn)行日常交際和積累個(gè)人經(jīng)驗的過(guò)程中掌握的概念，其內涵受狹隘的知識范圍限制，往往被不適當地擴大或縮小”。學(xué)生正式學(xué)習某一學(xué)科前形成的前概念，有些與科學(xué)概念一致，有些與科學(xué)概念不相一致，這些偏離或背離科學(xué)概念的觀(guān)點(diǎn)與看法即為“相異構想”。
已有研究表明，學(xué)生正式學(xué)習化學(xué)前已形成大量的相異構想，這些相異構想經(jīng)正規化學(xué)學(xué)習后，一部分可以轉變，還有一部分難以轉化，并影響學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習。因此，發(fā)現并采用一定教學(xué)方法幫助學(xué)生轉變這些相異構想，一直是迫切需要解決的實(shí)際問(wèn)題。筆者在探析初二學(xué)生化學(xué)前概念中相異構想成因的前期研究基礎上，分析了影響學(xué)生相異構想轉變的因素，并結合筆者的教學(xué)實(shí)踐研究，提出了促進(jìn)學(xué)生相異構想轉變的教學(xué)策略。
1 相異構想形成特點(diǎn)及影響相異構想轉變的因素
筆者前期研究結果表明，相關(guān)學(xué)科知識掌握的清晰度、日常生活經(jīng)驗豐富的程度、媒體信息的科學(xué)性等因素對學(xué)生化學(xué)相異構想的形成具有一定的影響，且由于思維方法不當、日常生活經(jīng)驗不足等原因，在信息的接收與內化過(guò)程中，學(xué)生的化學(xué)相異構想表現出簡(jiǎn)單枚舉，錯誤推理，望文生義，主觀(guān)臆斷，思維定勢，缺少辨證思維等形成特點(diǎn)。這些特點(diǎn)與學(xué)生的元認知水平、認識風(fēng)格、學(xué)習興趣與動(dòng)機、教師教學(xué)方式、班級學(xué)習氛圍等因素相互交織、共同制約主體相異構想的轉變。
如元認知水平較高、學(xué)習興趣濃厚、思維靈活、學(xué)習較扎實(shí)的學(xué)生，能主動(dòng)將已有的知識與科學(xué)概念相比較，找出差異，正確定位科學(xué)概念，并有意尋找一些方法主動(dòng)監控，調節自身認知過(guò)程；在已有觀(guān)念不能解釋新現象和解決新問(wèn)題時(shí)，這些學(xué)生較易從新的角度看待問(wèn)題，尋求問(wèn)題的答案，從而為相異構想的轉變提供更多機會(huì )與空間。而元認知水平較低或對學(xué)習不感興趣、學(xué)習不踏實(shí)的學(xué)生，雖然有時(shí)能很快接受新概念，但由于僅僅憑外部信息和類(lèi)似“這是科學(xué)的，我應該記住此概念”的潛意識自我強化做出判定，缺少深入有效的證明，因此一段時(shí)間后，有些學(xué)生記住的仍是自己的最初概念；這些學(xué)生發(fā)現自己認知錯誤的可能性較小，糾正相異構想的意識較低，相對前者相異構想較難轉變。又如，在科學(xué)概念教學(xué)中，教師如果忽視學(xué)生已有的非科學(xué)觀(guān)念，未采取適當方式引起學(xué)生對原有錯誤觀(guān)點(diǎn)的不滿(mǎn)，或未提供比學(xué)生原有的觀(guān)點(diǎn)更為合適，包攝性更強的學(xué)習材料，也會(huì )影響學(xué)生相異構想的轉變。
相對來(lái)說(shuō)，學(xué)生通過(guò)觀(guān)察或親身經(jīng)歷并經(jīng)抽象邏輯思維而形成的相異構想較難改變。如由于學(xué)生在日常生活情景中確實(shí)多次觀(guān)察到“紙張、木柴等物質(zhì)燃燒需要點(diǎn)燃”、“物質(zhì)燃燒時(shí)有火”的現象等，因而學(xué)習化學(xué)前有37.0%的學(xué)生認為“燃燒需要用火去點(diǎn)燃”、“燃燒離不開(kāi)火”，既使經(jīng)過(guò)一年的化學(xué)學(xué)習后，仍有24.7%的學(xué)生持有這些觀(guān)點(diǎn)；又如“金、銀不會(huì )銹蝕”、“金屬不能燃燒”等，均表現出較低的轉化率。而學(xué)生因缺乏辨證思維形成的片面認識，或由于知識經(jīng)驗不足形成的相異構想，較易隨辨證思維能力的提高和知識經(jīng)驗的不斷積累而轉變，如“化學(xué)物質(zhì)是有害的、有毒的”、“空氣中主要是氧氣、二氧化碳”、“水能變油”等相異構想，表現出較高的轉化率。
2 促進(jìn)學(xué)生相異構想轉變的教學(xué)策略
2.1引發(fā)學(xué)生形成認知沖突
學(xué)習時(shí)學(xué)生是基于原有認知結構理解新知識的，當運用已有經(jīng)驗不能解釋新情景時(shí)，便引發(fā)認知沖突。根據波斯納等人提出的觀(guān)念改變模型，讓學(xué)習者對當前的概念產(chǎn)生不滿(mǎn)是促進(jìn)學(xué)生觀(guān)念轉變的重要有效條件。為此，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認知沖突，使學(xué)生對已有觀(guān)念產(chǎn)生懷疑與不滿(mǎn)，是轉變相異構想的首要步驟。
�。�1） 通過(guò)合作與討論引發(fā)認知沖突
在教學(xué)中，教師可引導學(xué)生與他人（同學(xué)或老師）就某一問(wèn)題進(jìn)行討論或合作，在討論或合作中，當學(xué)生發(fā)現他人觀(guān)點(diǎn)與自己不同，且比自己的觀(guān)點(diǎn)更適合解決問(wèn)題時(shí)，往往會(huì )對自己的觀(guān)念提出懷疑，產(chǎn)生認知沖突和求知心理，此時(shí)，學(xué)生較易接受新的、正確的科學(xué)觀(guān)念。丹瑟里恩的一項研究也表明；學(xué)生在合作學(xué)習中學(xué)到的知識比單獨學(xué)習時(shí)多得多，且合作學(xué)習有助于克服錯誤觀(guān)念，能使學(xué)生超越自己的認識，通過(guò)他人與自己不同的觀(guān)點(diǎn)，看到事物的其他方面，從而形成對事物更加豐富的了解。
�。�2） 通過(guò)揭示差異產(chǎn)生認知沖突
當學(xué)生看到自己認為“正確”的觀(guān)點(diǎn)被老師宣布為“錯誤”時(shí)，易引起認識和情感的強烈反差，促使學(xué)生找出原有觀(guān)點(diǎn)錯誤的原因。如針對學(xué)生“金屬不能燃燒”的錯誤觀(guān)點(diǎn)，教師可以在講授金屬有關(guān)特性或鐵絲與鎂條的燃燒時(shí)，呈現出錯誤觀(guān)念，并給予糾正，再與學(xué)生討論，總結出正確的觀(guān)念與解釋。
教學(xué)中教師也可直接呈現出易使學(xué)生產(chǎn)生錯誤觀(guān)點(diǎn)的情景（綠色植物通過(guò)什么作用吸收二氧化碳，又通過(guò)什么作用將二氧化碳釋放到大氣中），激活學(xué)生頭腦中與新信息有關(guān)的相異構想（如分不清光合作用與呼吸作用，光合作用與蒸騰作用等），然后教師給出正確答案，解釋光合作用與呼吸作用、蒸騰現象的區別與聯(lián)系。該方法在引發(fā)學(xué)生認知沖突的同時(shí)，也幫助學(xué)生清晰的理解概念間的關(guān)系。
�。�3） 通過(guò)創(chuàng )設問(wèn)題情境引發(fā)認知沖突
設置與學(xué)生相異構想產(chǎn)生沖突的問(wèn)題情景，可以讓學(xué)生充分暴露錯誤觀(guān)念，反思自身觀(guān)點(diǎn)與科學(xué)觀(guān)點(diǎn)之間的差異，激發(fā)探求新知的熱情。
在教學(xué)中可以通過(guò)與日常生活聯(lián)系緊密、能產(chǎn)生與學(xué)生原有觀(guān)點(diǎn)相矛盾的化學(xué)實(shí)驗暴露學(xué)生的錯誤認識，引發(fā)認知沖突。例如，可將“在透明玻璃裝置中點(diǎn)燃一只蠟燭，并蓋上玻蓋”與“用聚光鏡將陽(yáng)光聚焦到一張紙上，確保一段時(shí)間以上”的實(shí)驗對比，讓學(xué)生分析2個(gè)實(shí)驗的異同點(diǎn)，分析燃燒所需要的條件，并在交流討論中讓學(xué)生發(fā)現并轉變“燃燒肯定要點(diǎn)燃”、“物質(zhì)燃燒需要火”等的相異構想。又如教師可通過(guò)“水果電池使音樂(lè )卡片發(fā)出聲音”的實(shí)驗，激發(fā)學(xué)生思考電能的來(lái)源，通過(guò)實(shí)物情景促進(jìn)學(xué)生轉變“電池中的電是通過(guò)外界充進(jìn)去的”、“電池本身帶電”等相異構想。
歷史上一些科學(xué)家或化學(xué)家勇于打破傳統束縛、不懈追求科學(xué)真理的資料也可用與創(chuàng )設問(wèn)題情景。如通過(guò)從古代阿那克西米尼認為空氣是一種元素，到亞里士多德認為空氣是一種物質(zhì)，再經(jīng)伽里略通過(guò)實(shí)驗測知空氣的重量，至舍勒、拉瓦錫等發(fā)現空氣中的氧和其他成分的過(guò)程，讓學(xué)生了解人類(lèi)對空氣組成認識不斷發(fā)展的過(guò)程，同時(shí)引導學(xué)生將這些觀(guān)點(diǎn)與自己的原有認識進(jìn)行對比（如有些學(xué)生認為空氣沒(méi)有質(zhì)量、空氣中主要含有氧氣和二氧化碳），找出自己與科學(xué)家之間的認識差異，促進(jìn)相異構想的轉變。
2.2促進(jìn)學(xué)生的認知順應
學(xué)生產(chǎn)生認知沖突后，如何促進(jìn)學(xué)生的認知順應是轉變相異構想需要解決的第二個(gè)問(wèn)題，為此，筆者根據學(xué)生形成相異構想的特點(diǎn)，提出了以下促進(jìn)學(xué)生認知順應的策略。
�。�1） 通過(guò)“對話(huà)”促進(jìn)順應
對話(huà)策略是以讓學(xué)生產(chǎn)生認知沖突的內容為主題，讓學(xué)生展開(kāi)討論或辯論的方法。在“對話(huà)”過(guò)程中，教師要引導學(xué)生充分發(fā)表自己的意見(jiàn)，認真聆聽(tīng)他人的觀(guān)點(diǎn)，并時(shí)刻檢驗自己與他人觀(guān)點(diǎn)的正誤。例如以“二氧化碳的功與過(guò)”為主題，讓學(xué)生各抒己見(jiàn)，不僅可以讓學(xué)生認識二氧化碳常見(jiàn)性質(zhì)與“可滅火、是光合作用的原料、可作氣肥”等用途，也讓學(xué)生了解“溫室效應”、“大氣污染”等危害，使學(xué)生在活躍的氛圍中完善和轉變頭腦中原有的“二氧化碳對人類(lèi)有害無(wú)利”、“二氧化碳是有毒氣體”、“把空氣中的二氧化碳除去后，空氣質(zhì)量會(huì )變好”等一些非科學(xué)認識。
�。�2） 加強方法滲透促進(jìn)順應
筆者的前期研究表明，許多相異構想的形成是因為學(xué)生缺乏一定的科學(xué)方法而導致。為此，教師在教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育，引導學(xué)生認識科學(xué)方法的內涵與適用范圍，有助于學(xué)生相異構想的轉變。如使學(xué)生知道簡(jiǎn)單枚舉法是一種不完全歸納法，所得結論并不一定可靠，需經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗；進(jìn)行推理時(shí)，推理前提的正確性，是保證推理結果正確與否的必要條件之一；用類(lèi)比方法解釋新事物與新問(wèn)題時(shí)，應確保兩類(lèi)研究對象在某些屬性或特征上的真實(shí)相似，且相似屬性與類(lèi)推屬性必須有本質(zhì)的甚至必然的聯(lián)系，才能使推論結果具有一定的正確性；有目的、有計劃、有步驟的觀(guān)察是獲得更多信息的科學(xué)觀(guān)察方法。
�。�3） 引導主動(dòng)調控加強順應
已有研究表明，學(xué)生的元認知水平與學(xué)習成績(jì)之間呈正相關(guān)系。同樣，學(xué)生相異構想的轉變也需要學(xué)生去反思已有認識、調整已有思維方式，為此，教師應在教學(xué)中指導學(xué)生主動(dòng)監控，促進(jìn)認知順應地完成。
確立學(xué)習目標是學(xué)生形成自我監控的重要方面。教師可指導學(xué)生認識具體的學(xué)習目標，理解自己所要達到的目標水平，并在教師引導下根據目標要求檢查自己的學(xué)習結果，從而引發(fā)學(xué)習過(guò)程的自我監控；教師可以通過(guò)正誤實(shí)驗的設計，引導學(xué)生更加積極的思考，去探究事物的內在規律性；教師還可以針對某一知識的學(xué)習目標，通過(guò)學(xué)習提問(wèn)單，如“看到此概念我想到了什么？”、“我的想法與老師所講的概念有什么異同點(diǎn)？”等，使學(xué)生不斷對自己的思維過(guò)程和狀態(tài)進(jìn)行總結和調整，在自我監控下使自己真正參與相異構想的轉變；也可以通過(guò)化學(xué)日記等方法，將學(xué)生關(guān)于此知識的已有錯誤觀(guān)點(diǎn)與科學(xué)觀(guān)念聯(lián)系起來(lái)，促進(jìn)相異構想的轉變。
2.3促進(jìn)學(xué)生及時(shí)反饋
由于學(xué)生的一些相異構想根深蒂固，難以糾正，因此，了解學(xué)生相異構想的轉變情況，并根據反饋信息進(jìn)一步設計方案促進(jìn)其轉變是學(xué)生相異構想轉變不可或缺的環(huán)節。在教學(xué)過(guò)程中，教師可通過(guò)指導學(xué)生建立化學(xué)檔案袋、測評、繪制概念圖等方法進(jìn)行信息反饋，并在發(fā)現問(wèn)題的基礎上，進(jìn)一步通過(guò)“引發(fā)認知沖突”、“促進(jìn)認知順應”的策略，鞏固和加深學(xué)生對科學(xué)概念的有效理解。
轉變學(xué)生相異構想的策略多且復雜，教學(xué)策略的選擇也應視具體教學(xué)內容、不同學(xué)生相異構想形成的特點(diǎn)而定。筆者認為在眾多策略中引發(fā)認知沖突、促進(jìn)認知順應、促進(jìn)主動(dòng)調控是學(xué)生相異構想獲得根本性轉變的關(guān)鍵因素，這些策略的使用，能使學(xué)生對自己的相異構想從潛意識轉為有意識狀態(tài)，從心理和行動(dòng)上真正參與到相異構想的轉變過(guò)程中。
參考文獻
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