学科教育论文-初中化学教学中“相异构想”的转变策略.doc

学科教育论文-初中化学教学中“相异构想”的转变策略摘要笔者在初中生化学前概念中相异构想成因的前期研究基础上，分析了影响学生相异构想转变的因素，并结合前人研究成果，从引发学生认知冲突、促进认知顺应、激发学习兴趣、促进学习主动调控等角度，初步提出了促进学生相异构想转变的教学策略。关键词化学前概念相异构想教学策略前科学概念（前概念）亦称为日常概念，指“未经专门教学，在同其他人进行日常交际和积累个人经验的过程中掌握的概念，其内涵受狭隘的知识范围限制，往往被不适当地扩大或缩小”。学生正式学习某一学科前形成的前概念，有些与科学概念一致，有些与科学概念不相一致，这些偏离或背离科学概念的观点与看法即为“相异构想”。已有研究表明，学生正式学习化学前已形成大量的相异构想，这些相异构想经正规化学学习后，一部分可以转变，还有一部分难以转化，并影响学生的进一步学习。因此，发现并采用一定教学方法帮助学生转变这些相异构想，一直是迫切需要解决的实际问题。笔者在探析初二学生化学前概念中相异构想成因的前期研究基础上，分析了影响学生相异构想转变的因素，并结合笔者的教学实践研究，提出了促进学生相异构想转变的教学策略。1相异构想形成特点及影响相异构想转变的因素笔者前期研究结果表明，相关学科知识掌握的清晰度、日常生活经验丰富的程度、媒体信息的科学性等因素对学生化学相异构想的形成具有一定的影响，且由于思维方法不当、日常生活经验不足等原因，在信息的接收与内化过程中，学生的化学相异构想表现出简单枚举，错误推理，望文生义，主观臆断，思维定势，缺少辨证思维等形成特点。这些特点与学生的元认知水平、认识风格、学习兴趣与动机、教师教学方式、班级学习氛围等因素相互交织、共同制约主体相异构想的转变。如元认知水平较高、学习兴趣浓厚、思维灵活、学习较扎实的学生，能主动将已有的知识与科学概念相比较，找出差异，正确定位科学概念，并有意寻找一些方法主动监控，调节自身认知过程；在已有观念不能解释新现象和解决新问题时，这些学生较易从新的角度看待问题，寻求问题的答案，从而为相异构想的转变提供更多机会与空间。而元认知水平较低或对学习不感兴趣、学习不踏实的学生，虽然有时能很快接受新概念，但由于仅仅凭外部信息和类似“这是科学的，我应该记住此概念”的潜意识自我强化做出判定，缺少深入有效的证明，因此一段时间后，有些学生记住的仍是自己的最初概念；这些学生发现自己认知错误的可能性较小，纠正相异构想的意识较低，相对前者相异构想较难转变。又如，在科学概念教学中，教师如果忽视学生已有的非科学观念，未采取适当方式引起学生对原有错误观点的不满，或未提供比学生原有的观点更为合适，包摄性更强的学习材料，也会影响学生相异构想的转变。相对来说，学生通过观察或亲身经历并经抽象逻辑思维而形成的相异构想较难改变。如由于学生在日常生活情景中确实多次观察到“纸张、木柴等物质燃烧需要点燃”、“物质燃烧时有火”的现象等，因而学习化学前有37.0%的学生认为“燃烧需要用火去点燃”、“燃烧离不开火”，既使经过一年的化学学习后，仍有24.7%的学生持有这些观点；又如“金、银不会锈蚀”、“金属不能燃烧”等，均表现出较低的转化率。而学生因缺乏辨证思维形成的片面认识，或由于知识经验不足形成的相异构想，较易随辨证思维能力的提高和知识经验的不断积累而转变，如“化学物质是有害的、有毒的”、“空气中主要是氧气、二氧化碳”、“水能变油”等相异构想，表现出较高的转化率。2促进学生相异构想转变的教学策略2.1引发学生形成认知冲突学习时学生是基于原有认知结构理解新知识的，当运用已有经验不能解释新情景时，便引发认知冲突。根据波斯纳等人提出的观念改变模型，让学习者对当前的概念产生不满是促进学生观念转变的重要有效条件。为此，引发学生产生认知冲突，使学生对已有观念产生怀疑与不满，是转变相异构想的首要步骤。（1）通过合作与讨论引发认知冲突在教学中，教师可引导学生与他人（同学或老师）就某一问题进行讨论或合作，在讨论或合作中，当学生发现他人观点与自己不同，且比自己的观点更适合解决问题时，往往会对自己的观念提出怀疑，产生认知冲突和求知心理，此时，学生较易接受新的、正确的科学观念。丹瑟里恩的一项研究也表明；学生在合作学习中学到的知识比单独学习时多得多，且合作学习有助于克服错误观念，能使学生超越自己的认识，通过他人与自己不同的观点，看到事物的其他方面，从而形成对事物更加丰富的了解。（2）通过揭示差异产生认知冲突当学生看到自己认为“正确”的观点被老师宣布为“错误”时，易引起认识和情感的强烈反差，促使学生找出原有观点错误的原因。如针对学生“金属不能燃烧”的错误观点，教师可以在讲授金属有关特性或铁丝与镁条的燃烧时，呈现出错误观念，并给予纠正，再与学生讨论，总结出正确的观念与解释。教学中教师也可直接呈现出易使学生产生错误观点的情景（绿色植物通过什么作用吸收二氧化碳，又通过什么作用将二氧化碳释放到大气中），激活学生头脑中与新信息有关的相异构想（如分不清光合作用与呼吸作用，光合作用与蒸腾作用等），然后教师给出正确答案，解释光合作用与呼吸作用、蒸腾现象的区别与联系。该方法在引发学生认知冲突的同时，也帮助学生清晰的理解概念间的关系。（3）通过创设问题情境引发认知冲突设置与学生相异构想产生冲突的问题情景，可以让学生充分暴露错误观念，反思自身观点与科学观点之间的差异，激发探求新知的热情。在教学中可以通过与日常生活联系紧密、能产生与学生原有观点相矛盾的化学实验暴露学生的错误认识，引发认知冲突。例如，可将“在透明玻璃装置中点燃一只蜡烛，并盖上玻盖”与“用聚光镜将阳光聚焦到一张纸上，确保一段时间以上”的实验对比，让学生分析2个实验的异同点，分析燃烧所需要的条件，并在交流讨论中让学生发现并转变“燃烧肯定要点燃”、“物质燃烧需要火”等的相异构想。又如教师可通过“水果电池使音乐卡片发出声音”的实验，激发学生思考电能的来源，通过实物情景促进学生转变“电池中的电是通过外界充进去的”、“电池本身带电”等相异构想。历史上一些科学家或化学家勇于打破传统束缚、不懈追求科学真理的资料也可用与创设问题情景。如通过从古代阿那克西米尼认为空气是一种元素，到亚里士多德认为空气是一种物质，再经伽里略通过实验测知空气的重量，至舍勒、拉瓦锡等发现空气中的氧和其他成分的过程，让学生了解人类对空气组成认识不断发展的过程，同时引导学生将这些观点与自己的原有认识进行对比（如有些学生认为空气没有质量、空气中主要含有氧气和二氧化碳），找出自己与科学家之间的认识差异，促进相异构想的转变。2.2促进学生的认知顺应学生产生认知冲突后，如何促进学生的认知顺应是转变相异构想需要解决的第二个问题，为此，笔者根据学生形成相异构想的特点，提出了以下促进学生认知顺应的策略。（1）通过“对话”促进顺应对话策略是以让学生产生认知冲突的内容为主题，让学生展开讨论或辩论的方法。在“对话”过程中，教师要引导学生充分发表自己的意见，认真聆听他人的观点，并时刻检验自己与他人观点的正误。例如以“二氧化碳的功与过”为主题，让学生各抒己见，不仅可以让学生认识二氧化碳常见性质与“可灭火、是光合作用的原料、可作气肥”等用途，也让学生了解“温室效应”、“大气污染”等危害，使学生在活跃的氛围中完善和转变头脑中原有的“二氧化碳对人类有害无利”、“二氧化碳是有毒气体”、“把空气中的二氧化碳除去后，空气质量会变好”等一些非科学认识。（2）加强方法渗透促进顺应笔者的前期研究表明，许多相异构想的形成是因为学生缺乏一定的科学方法而导致。为此，教师在教学中渗透科学方法教育，引导学生认识科学方法的内涵与适用范围，有助于学生相异构想的转变。如使学生知道简单枚举法是一种不完全归纳法，所得结论并不一定可靠，需经过实践的检验；进行推理时，推理前提的正确性，是保证推理结果正确与否的必要条件之一；用类比方法解释新事物与新问题时，应确保两类研究对象在某些属性或特征上的真实相似，且相似属性与类推