有意义学习理论对中学化学教学的启示.doc

有意义学习理论对中学化学教学的启示作者：杨文斌 摘要奥苏贝尔有意义学习理论系统阐述了发现学习与接受学习、有意义学习与机械学习的区别与联系。本文从当前中学化学教学中存在的偏颇入手，介绍了有意义学习理论对中学化学教学的指导作用，提出了中学化学教学中实施先行组织者策略，运用同化模式条件，帮助学生完备认知结构的方法,对提高教学效率有一定的借鉴作用。关键词有意义学习中学化学教学近年来出于对传统教学中过分注重教师主导和讲授，不利于学生能力发展的反思，在全国范围内兴起了以培养学生能力为主的发现式教学模式，通过发现的方法来培养学生的创新精神，取得了积极的成果，这无疑是教育发展的方向。但也有不少教师在教改中遇到这样的困惑：在强调学生能力发展，要求学生去发现的教学改革中，却未能取得令人满意的效果，不但学生的创新能力没有落到实处，而且对基础知识也不能较好地掌握，难道是培养学生的创新精神这一要求错了吗？显然不是。是什么原因造成这种局面呢？学习奥苏贝尔的有意义学习理论，可能会从中得到一些启示。1 有意义学习理论的解释美国著名的认知心理学家奥苏贝尔（.）将学习的发生分成2个维度:奥苏贝尔的合作者之一诺瓦克（. ）则用双维坐标图来更直观地表示发现学习与接受学习，有意义学习与机械学习之间的关系：奥苏贝尔在大量的实验基础上得出结论:“认为接受学习必然是机械学习的,发现学习必然是有意义的是毫无根据的。无论是接受学习还是发现学习都可能是机械的,也可能是有意义的。如果讲授得法,并不一定导致学生机械学习,同样,发现学习也并不能保证学生有意义学习,如果只是机械地记住解决问题的典型步骤,机械地去发现,而对自己做什么,为什么这样做并不理解,虽然给出了正确的答案,但这并不比机械学习或机械记忆更有意义”2。奥苏贝尔的有意义学习指的是学生不仅记忆教科书上的符号和词句,而且能够理解这些符号和词句的实质内容(包括事实、概念、原理和规则),并会运用它们。奥苏贝尔的有意义学习理论清楚地表明,有意义学习和机械学习也是两类学习条件和心理机制不同的学习类型。机械学习的心理机制是联想,它依赖刺激反应的接近、重复和强化而实现。意义学习的心理机制是同化,学生能否习得新信息,主要取决于他们认知结构中是否有有关概念和新概念之间的相互作用。过分强调接受和过分强调发现都是学习过程中的两个极端,都是对教学规律和教学理论的片面理解。要促使学生知识水平和能力提高的最佳途径就是采用有意义的发现学习。缺乏知识背景的发现与创造,只能是空中楼阁。实施有指导的发现式学习,无疑是提高教学效率,促进学生创造能力发展的一条有效途径。2化学教学中如何运用有意义学习的理论2.1 促进有意义学习的形成条件奥苏贝尔认为有意义学习有2个先决条件:(1)学生表现出一定的学习心向,即表现出一种在学习新内容与自己知识之间的联系倾向;(2)学习内容对学习具有潜在意义,即能够与学生已有知识结构联系起来。他曾写道:“如果我不得不把教育心理学的所有内容简约地写成一条原理的话,我会说:影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。弄清了这一点后进行相应的教学”。“当学生把教学内容和自己的认知结构联系起来时,有意义学习便发生了”。化学教学遵循着这些原则,便能取得事半功倍的效果。2.1.1帮助学生形成有意义学习心向要使学生形成有意义学习心向,重要的前提是让学生把学习的任务与适当的目标联系起来,追求某种价值,并把学习内容与以前学过的知识联系起来,运用新的知识与技能去探究问题等等。学生在学习中对设定目标的追求和尝试才能使学生的学习变成有意义学习,否则就只能是机械学习。也就是说,学生学习必须积极建构他们自己头脑里的知识。教师在教学中要采取各种方法调动学生学习的求知欲,激发他们建构新旧知识之间的联系。而较为有效的做法就是精心设计背景情境。例如,在阐述化学在国民经济的重要地位时,介绍化学的中心地位,介绍纳米材料等与化学有关的最新科技成果等,创设学生心驰神往的心境;精心设计问题情境,造成认知冲突;又如在学习“盐的水解”时提出:“酸溶液呈酸性,碱溶液呈碱性,盐溶液会呈什么性?”这很容易激发起学生的探索欲望。当学生用实验探索过3种不同类型的盐呈现的酸碱性后,再进一步提出:“为什么有的盐呈酸性,有的盐呈碱性,有的盐却呈中性?这和盐的组成是否有联系?和平衡移动是否有联系?”这样就能进一步地激发学生形成有意义的学习心向。但是应该注意的是,形成有意义学习的心向问题设计必须建立在学生的原认知水平上,如学生经常面临挫折和失败,也就不能形成有意义的学习心向。2.1.2 建立新旧观念的实质性、非人为性联系学生获得了有意义的学习心向后,并不等于就能独立地思维和获得思维结果。如果教师呈现的概念、原理和学生原有认知结构完全脱离,那么,学生对这种材料的学习只能是建立表面联系的机械学习。如在初中学习硫酸、盐酸和硝酸等具体酸后,建立酸的概念时,教师要帮助学生从已有的观念硫酸、盐酸、硝酸能电离出+是酸出发,辨别4也能电离+却不是酸而是盐,发展到只有电离出的阳离子全部为+的化合物是酸这一本质联系,而不是简括为能电离出+的化合物是酸这一表面联系。再如学习电解水时虽有不少同学能在教师传授的“负极氢气,父亲”这一谐音中,得出与电源负极相连的电极能产生氢气这一正确的结论,但这是一种人为的联系,不属于有意义学习,过分强调它,会影响将来的知识迁移。让学生形成有意义的学习方法是引导学生正确地理解,而不是死记硬背。2.1.3 使学习材料尽可能变得有意义化学知识同其他科学知识一样,也有极强的逻辑性。中学化学教材编排更是注重这种逻辑性,这种逻辑性体现在知识的前后联系,体现在以理论为主线,以元素、化合物为骨架,循着从实验上升到理论,再由理论来指导认识,以及从结构推性质,从性质定用途这一系列逻辑过程。因此,化学教学中一要充分领会教材编写意图,体现其逻辑意义。此外要注意到教材虽然从整体上具有逻辑意义,但在具体的某一节或某一部分往往有一定的跨度,缺乏逻辑意义,需要根据教材要求和教学中学生的认知特点和教学的实际情况,合理地组织编排,形成有逻辑意义的教学;再者要力求把无意义的材料有意义化。如加强学习知识与生产、生活和社会的紧密联系,适当地采取各种记忆术。2.2促进学生形成有意义学习的策略2.2.1有效运用先行组织者 所谓先行组织者指先学的知识对后学的知识起组织和核心作用。教学中学习新的概念、命题与学习已有相关概念、原理相差太大,学生难以理解,这时候就需要呈现先行组织者。在正式学习新知识之前,向学生介绍一些他们比较熟悉的材料,这些材料同时又高度概括地包含了正式学习材料的关键内容。这些材料的内容介于新旧知识之间,在学生对新知识的理解充当桥梁作用,使学生易于同化新材料4。先行组织者一般有两种形式,一种是说明性组织者,另一种是比较性组织者。如在学习的性质时,因为它和上节课刚学的2性质差异较大,同学们对此比较陌生,可在学习前复习一下2的性质,作为先行组织者,通过已熟悉的2的性质和的性质进行比较,有利于对新知识的同化。再如学习原电池一节的电解时,学生对在两个电极上哪些离子先放电感到困难,则可采用从复习金属活动性顺序入手,比较单质的还原性(失电子能力)和其离子的氧化性(得电子能力)强弱,以此作为先行组织者,学生对新知识就很容易接受了。2.2.2 合理运用同化学习模式 新概念的获得依赖原有认知结构中适当概念,通过新旧知识相互作用,即新旧意义的同化,使新的概念获得得以实现。同化学习有三种基本模式:上位学习、下位学习和并列结合学习。教学中合理地选择同化学习模式,有利于提高学习效果。(1)上位学习当学生学习一种包摄性较广,可以把一系列原有概念从属于其下的新命题时,新学习的内容便与学生认知结构中已有概念产生了一种上位关系。上位概念一般概括性高,也较抽象,教学中如直接切入则不利于学生的理解和掌握。如学习烷烃的概念时可先提供4,3-3,3-2-3,等下位实例,通过抽取其共同特征,得出上位概念。(2)下位学习新学内容从属于认知结构中已有的包摄性较广的概念被称为下位学习。这是新教材与学生已有概念之间最普遍的一种关系。当学生要学习的概念是已掌握的某个概念的下位概念时,可采取这种模式,找出新概念和已有概念相关的部分,借助已有概念的固定作用,把新概念纳入认知结构的相应体系。下位学习分派生类属同化和相关类属同化2种。派生类属同化。派生类属同化指新学习的内容仅仅是学生已有的、包摄较广的命题的一个例证,是对原先概念进行量变,其自身外延扩大,但内涵不变。即要学习的概念可从上位概念派生而推出。当新材料作为原上位概念的特例,便产生了派生类属学习。如从醇的概念(烃类分子中饱和碳原子上的氢被羟基取代的化合物)可派生出环己醇也属于醇类(见图1)。相关类属同化。当新内容扩展、修正或限定学生已有的命题,并使其精确化时,表现出来就是相关类属同化。如硝酸具有强氧化性是对酸的一种限定(见图2)。(3)并列结合(组合)学习当学习的新概念与认知结构中原有的概念不产生上下位的关系,而存在某些本质的区别,但彼此间有着共同的关键特征,这时的学习称为并列结合学习。许多新命题和新概念的学习都具有这类意义。如学习烯烃和炔烃,它们虽是本质不同的概念,无上下位的关系,但它们呈并列关系且相互作用,可产生联合的意义,即它们都是不饱和烃。再如苯的硝化和磺化反应,比较反应条件、生成产物等方面,抓住各自属性进行并列教学,能取得较好的效果。2.3 帮助学生形成完备的认知结构奥苏贝尔认为,认知结构是指在一定时期内个体在某一特定学科领域的知识在头脑中形成良好、清晰、稳定的结构。个体现有的认知结构决定着新材料是否被有意义的学习和很好地保持。学生已有的认知结构是学习的必要条件,没有必要的基础背景知识或者说认知结构不完备,学生就很难同化新知识。2.3.1 了解学生的原认知结构促进学生形成良好的认知结构的首要任务是了解学生的原认知结构。新的知识的获得总是在已有的认知结构的基础上进行的,新旧知识相互作用,相互整合5。掌握了学生原有的认知结构,判断学生用来同化新知识的原有知识是否巩固和清晰,就能进行有针对性的教学,从而将新知识纳入原有认知结构中。如学习化学式的书写,就必须对学生掌握元素化合价的情况进行了解;学习金属和盐溶液能否发生置换反应的知识时,又必须对学生掌握金属活动性顺序表的情况有所了解。而且要求对认知结构中模糊或稳定性不强的概念要加以区别或增强其稳定性。了解学生的原认知结构的方法很多,课堂、课后和学生进行交流,批改作业,专项知识检查等都是有效的方法,关键是教师要深入了解学生,广泛收集和分析反馈信息。2.3.2 建立知识体系的层次结构知识体系的层次结构就好像一幅认知线路图,引导着学生理清知识的上、下位关系,从而能做到逐步分化,上下贯通的作用。建立了知识的层次结构,新学的知识也很容易纳入其中,有利于同化。如建立分散系的层次结构图,就能对分散系的整体和局部有一个清晰的认识,对属于分散系体系的某一新内容也易于纳入其中。2.3.3 建立知识的网络联系知识网络的建立,就能使每一个知识在其结点上处于活化的状态,形成知识间的综合贯通,有利对知识的全面理解和把握。如形成了醇、醛、羧酸、酯等烃的衍生物知识网络,就既能很好地比较和区别这些概念,又能掌握它们之间的联系,从而可以灵活运用。有意义学习的理论虽有不完善的地方,它所关注的是旧