學科教育論文-初中化學教學中“相異構(gòu)想”的轉(zhuǎn)變策略.doc

學科教育論文-初中化學教學中“相異構(gòu)想”的轉(zhuǎn)變策略摘要筆者在初中生化學前概念中相異構(gòu)想成因的前期研究基礎(chǔ)上，分析了影響學生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的因素，并結(jié)合前人研究成果，從引發(fā)學生認知沖突、促進認知順應(yīng)、激發(fā)學習興趣、促進學習主動調(diào)控等角度，初步提出了促進學生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的教學策略。關(guān)鍵詞化學前概念相異構(gòu)想教學策略前科學概念（前概念）亦稱為日常概念，指“未經(jīng)專門教學，在同其他人進行日常交際和積累個人經(jīng)驗的過程中掌握的概念，其內(nèi)涵受狹隘的知識范圍限制，往往被不適當?shù)財U大或縮小”。學生正式學習某一學科前形成的前概念，有些與科學概念一致，有些與科學概念不相一致，這些偏離或背離科學概念的觀點與看法即為“相異構(gòu)想”。已有研究表明，學生正式學習化學前已形成大量的相異構(gòu)想，這些相異構(gòu)想經(jīng)正規(guī)化學學習后，一部分可以轉(zhuǎn)變，還有一部分難以轉(zhuǎn)化，并影響學生的進一步學習。因此，發(fā)現(xiàn)并采用一定教學方法幫助學生轉(zhuǎn)變這些相異構(gòu)想，一直是迫切需要解決的實際問題。筆者在探析初二學生化學前概念中相異構(gòu)想成因的前期研究基礎(chǔ)上，分析了影響學生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的因素，并結(jié)合筆者的教學實踐研究，提出了促進學生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的教學策略。1相異構(gòu)想形成特點及影響相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的因素筆者前期研究結(jié)果表明，相關(guān)學科知識掌握的清晰度、日常生活經(jīng)驗豐富的程度、媒體信息的科學性等因素對學生化學相異構(gòu)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(nèi)化過程中，學生的化學相異構(gòu)想表現(xiàn)出簡單枚舉，錯誤推理，望文生義，主觀臆斷，思維定勢，缺少辨證思維等形成特點。這些特點與學生的元認知水平、認識風格、學習興趣與動機、教師教學方式、班級學習氛圍等因素相互交織、共同制約主體相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。如元認知水平較高、學習興趣濃厚、思維靈活、學習較扎實的學生，能主動將已有的知識與科學概念相比較，找出差異，正確定位科學概念，并有意尋找一些方法主動監(jiān)控，調(diào)節(jié)自身認知過程；在已有觀念不能解釋新現(xiàn)象和解決新問題時，這些學生較易從新的角度看待問題，尋求問題的答案，從而為相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變提供更多機會與空間。而元認知水平較低或?qū)W習不感興趣、學習不踏實的學生，雖然有時能很快接受新概念，但由于僅僅憑外部信息和類似“這是科學的，我應(yīng)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，因此一段時間后，有些學生記住的仍是自己的最初概念；這些學生發(fā)現(xiàn)自己認知錯誤的可能性較小，糾正相異構(gòu)想的意識較低，相對前者相異構(gòu)想較難轉(zhuǎn)變。又如，在科學概念教學中，教師如果忽視學生已有的非科學觀念，未采取適當方式引起學生對原有錯誤觀點的不滿，或未提供比學生原有的觀點更為合適，包攝性更強的學習材料，也會影響學生相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。相對來說，學生通過觀察或親身經(jīng)歷并經(jīng)抽象邏輯思維而形成的相異構(gòu)想較難改變。如由于學生在日常生活情景中確實多次觀察到“紙張、木柴等物質(zhì)燃燒需要點燃”、“物質(zhì)燃燒時有火”的現(xiàn)象等，因而學習化學前有37.0%的學生認為“燃燒需要用火去點燃”、“燃燒離不開火”，既使經(jīng)過一年的化學學習后，仍有24.7%的學生持有這些觀點；又如“金、銀不會銹蝕”、“金屬不能燃燒”等，均表現(xiàn)出較低的轉(zhuǎn)化率。而學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(gòu)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(zhuǎn)變，如“化學物質(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(gòu)想，表現(xiàn)出較高的轉(zhuǎn)化率。2促進學生相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的教學策略2.1引發(fā)學生形成認知沖突學習時學生是基于原有認知結(jié)構(gòu)理解新知識的，當運用已有經(jīng)驗不能解釋新情景時，便引發(fā)認知沖突。根據(jù)波斯納等人提出的觀念改變模型，讓學習者對當前的概念產(chǎn)生不滿是促進學生觀念轉(zhuǎn)變的重要有效條件。為此，引發(fā)學生產(chǎn)生認知沖突，使學生對已有觀念產(chǎn)生懷疑與不滿，是轉(zhuǎn)變相異構(gòu)想的首要步驟。（1）通過合作與討論引發(fā)認知沖突在教學中，教師可引導學生與他人（同學或老師）就某一問題進行討論或合作，在討論或合作中，當學生發(fā)現(xiàn)他人觀點與自己不同，且比自己的觀點更適合解決問題時，往往會對自己的觀念提出懷疑，產(chǎn)生認知沖突和求知心理，此時，學生較易接受新的、正確的科學觀念。丹瑟里恩的一項研究也表明；學生在合作學習中學到的知識比單獨學習時多得多，且合作學習有助于克服錯誤觀念，能使學生超越自己的認識，通過他人與自己不同的觀點，看到事物的其他方面，從而形成對事物更加豐富的了解。（2）通過揭示差異產(chǎn)生認知沖突當學生看到自己認為“正確”的觀點被老師宣布為“錯誤”時，易引起認識和情感的強烈反差，促使學生找出原有觀點錯誤的原因。如針對學生“金屬不能燃燒”的錯誤觀點，教師可以在講授金屬有關(guān)特性或鐵絲與鎂條的燃燒時，呈現(xiàn)出錯誤觀念，并給予糾正，再與學生討論，總結(jié)出正確的觀念與解釋。教學中教師也可直接呈現(xiàn)出易使學生產(chǎn)生錯誤觀點的情景（綠色植物通過什么作用吸收二氧化碳，又通過什么作用將二氧化碳釋放到大氣中），激活學生頭腦中與新信息有關(guān)的相異構(gòu)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(xiàn)象的區(qū)別與聯(lián)系。該方法在引發(fā)學生認知沖突的同時，也幫助學生清晰的理解概念間的關(guān)系。（3）通過創(chuàng)設(shè)問題情境引發(fā)認知沖突設(shè)置與學生相異構(gòu)想產(chǎn)生沖突的問題情景，可以讓學生充分暴露錯誤觀念，反思自身觀點與科學觀點之間的差異，激發(fā)探求新知的熱情。在教學中可以通過與日常生活聯(lián)系緊密、能產(chǎn)生與學生原有觀點相矛盾的化學實驗暴露學生的錯誤認識，引發(fā)認知沖突。例如，可將“在透明玻璃裝置中點燃一只蠟燭，并蓋上玻蓋”與“用聚光鏡將陽光聚焦到一張紙上，確保一段時間以上”的實驗對比，讓學生分析2個實驗的異同點，分析燃燒所需要的條件，并在交流討論中讓學生發(fā)現(xiàn)并轉(zhuǎn)變“燃燒肯定要點燃”、“物質(zhì)燃燒需要火”等的相異構(gòu)想。又如教師可通過“水果電池使音樂卡片發(fā)出聲音”的實驗，激發(fā)學生思考電能的來源，通過實物情景促進學生轉(zhuǎn)變“電池中的電是通過外界充進去的”、“電池本身帶電”等相異構(gòu)想。歷史上一些科學家或化學家勇于打破傳統(tǒng)束縛、不懈追求科學真理的資料也可用與創(chuàng)設(shè)問題情景。如通過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)伽里略通過實驗測知空氣的重量，至舍勒、拉瓦錫等發(fā)現(xiàn)空氣中的氧和其他成分的過程，讓學生了解人類對空氣組成認識不斷發(fā)展的過程，同時引導學生將這些觀點與自己的原有認識進行對比（如有些學生認為空氣沒有質(zhì)量、空氣中主要含有氧氣和二氧化碳），找出自己與科學家之間的認識差異，促進相異構(gòu)想的轉(zhuǎn)變。2.2促進學生的認知順應(yīng)學生產(chǎn)生認知沖突后，如何促進學生的認知順應(yīng)是轉(zhuǎn)變相異構(gòu)想需要解決的第二個問題，為此，筆者根據(jù)學生形成相異構(gòu)想的特點，提出了以下促進學生認知順應(yīng)的策略。（1）通過“對話”促進順應(yīng)對話策略是以讓學生產(chǎn)生認知沖突的內(nèi)容為主題，讓學生展開討論或辯論的方法。在“對話”過程中，教師要引導學生充分發(fā)表自己的意見，認真聆聽他人的觀點，并時刻檢驗自己與他人觀點的正誤。例如以“二氧化碳的功與過”為主題，讓學生各抒己見，不僅可以讓學生認識二氧化碳常見性質(zhì)與“可滅火、是光合作用的原料、可作氣肥”等用途，也讓學生了解“溫室效應(yīng)”、“大氣污染”等危害，使學生在活躍的氛圍中完善和轉(zhuǎn)變頭腦中原有的“二氧化碳對人類有害無利”、“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)量會變好”等一些非科學認識。（2）加強方法滲透促進順應(yīng)筆者的前期研究表明，許多相異構(gòu)想的形成是因為學生缺乏一定的科學方法而導致。為此，教師在教學