高中化学学习的认知障碍与教学对策

浙江省平湖中学 金惠善(314200)
内容提要:学习过程是调整扩大学生原有认知结构的过程,是学生主动的认知过程.化学学习的认知障碍是影响教学效果的重要因素.根据高中学生学习过程中的认知障碍及形成原因,在教学过程中,教师可采用直观类比教学,加强实验教学,了解和利用学生原有认知结构,加强学生思维训练,教学过程重视"结链"和"织网"等教学对策来消除认知障碍,提高教学效果.
关 键 词:高中化学 认知障碍 教学对策
认知心理学认为:学习是学生主动的认知过程,是一系列的信息加工过程,也就是头脑中原有的知识结构与新知识相互作用,把新知识融合到原有知识结构中,调整扩大学生原有认知结构的过程.
学生在学习过程中的认知障碍是影响教学效果的重要因素.高中化学学习的认知障碍,主要表现在以下四个方面:
一,原有认知结构缺乏全面性,给新知识的理解造成困难
"新知识总是要停泊在旧知识的锚桩上."就是说学习新知识一定要与旧知识进行联系,接受新知识总是在旧知识的基础上.学生原有的认知结构缺乏全面性,含糊不清的知识会对新知识产生严重的干扰,导致新知识的学习出现似是而非的现象,给理解,记忆及应用新知识造成极大困难.
比如高中化学元素相对原子质量概念的建立.初中化学限于知识层次与学生掌握的要求,基本上遵循元素与原子的—一对立关系.初中相对原子质量概念的内容实质是原子相对原子质量,作为学生接受相对原子质量概念的内容基本上无原子与元素之别.从初中到高中,随着对原子结构内容要求的提高,同位素概念的出现,把原子相对原子质量推广到元素相对原子质量.学生往往仍停留于原子相对原子质量概念,无论如何也无法理解元素相对原子质量含义,更无从把握四种相对原子质量概念的比较和计算等若干具体教学内容.
学生原有的认知结构缺乏全面性,学生原先掌握的知识含糊不清甚至错误,往往使学生难以理解和接受高中化学新概念和新知识.
二,混淆新旧概念,产生负迁移
迁移是指已获得的知识技能对新学习知识技能的影响,有利的影响叫做正迁移,不利的影响叫做负迁移.
有机化学第一反应——取代反应,学生学习时很容易将取代反应与无机化学置换反应进行错误比较.实际上,无论从知识内容还是反应实质,置换反应和取代反应两者差异较大,不具备知识正迁移的基础.相对而言,学生若从无机复分解反应角度建立认知台阶,学习有机取代反应,更具有可比性和认同性,不但有利于建立取代反应概念,而且有利于区分无机,有机中两大反应类型的实质.易混淆概念产生的负迁移对学生接受新知识起到严重的干扰作用,削弱了学生接受化学新知识渠道的通透性.另外,如语文基础差,对化学概念和原理的表达与运用,关键词理解不透;数学基础差,不能把数学作为研究化学得心应手的工具;化学基础差,对已学过的化学基础知识理解肤浅,模糊乃至错误等等,都属这类认知障碍.
比如判断金属晶体,离子晶体的熔沸点,许多同学喜欢将库仑定律F=KQ1Q2/r2应用到化学中.从阴阳离子所带电荷数大小与离子间距离长短,结合库仑定律确实可以解决一些常见金属,离子晶体的熔沸点比较.但是绝不能生搬硬套,如AlCl3(实质为分子晶体),金属汞(常温为液体)的熔沸点高低,同样应用库仑定律,就会得到熔点AlC13>MgC12,Hg>Au的错误结论.因为金属晶体,离子晶体熔沸点规律虽然有库仑定律的类似特点,但毕竟蕴含着化学本身的特点,比如晶体微粒排列方式,空间构型等情况.
三,先入为主,主观臆断
化学平衡移动问题告诉我们:在其它条件不变时,增加反应物浓度,平衡向正反应方向移动.但是许多同学从主观入手,随意想象,推出这样一个错误结论:在其它条件不变时,增加反应物浓度,反应物的转化率也增大.没有从化学平衡移动原理的实质出发认识到化学平衡移动的实质:从量来看是反应物或产物百分含量的增加或减少,而相对于原基础而言的反应物转化率因反应物改变不同而异,应具体情况具体分析,不能一概而论.
主观臆断或偏见会阻塞化学新知识顺利输入的通道.
四,学生思维方式的过渡达不到认知程度提高的要求
根据初中学生认知结构的特点和思维能力的层次,初中化学主要以形象,通俗的语言方式进行表述,并且学生有较多的感性认识作基础,学习偏重记忆,对进一步探讨为什么及能力的迁移方面要求比较低;初中化学教学往往有形象直观的实验现象作支持,以形象思维为主,即充分利用化学实验或简单数学计算技巧,展现化学知识,重视表象作用,由此形成化学概念和化学规律;很多老师为学生将各种问题建立了统一的思维模式,分别确定了各自的思维套路.因此,初中学生习惯了这种机械的,便于操作的思维定势方式.
高中阶段,以抽象思维和逻辑思维为主,化学实验要求明显提高,从单一实验仪器连接到实验设计,从简单定性叙述实验到定量分析实验,从一般实验问题阐述到设计评价实验.由此带来对学生的思维方式要求有较大提高.高中化学语言的抽象化对学生的思维能力同样提出了很高要求.氧化还原反应语言,物质的量语言,元素周期律语言,电子云语言等远离生活,理解起来比较费力,学生的抽象思维能力还不能适应,不少学生觉得很"玄".
质量概念是初中化学学习中学生较容易形成并掌握的,它也是以天平为仪器较为直接,具体,形象思维作用的结果.而高中化学"物质的量"概念,往往是高一学生面临的最大思维考验.许多学生从这个充满想象,缺乏直观直觉,需要丰富形象思维活动的知识高台阶上摔下来,或停滞不前,或即使勉强通过,但在具体运用中,比如在化学方程式计算中,仍以质量代替物质的量,最后以物质的量公式表面性地套用一下,丝毫体会不到"摩尔"单位带来的方便,这大大地削弱了摩尔对高中化学计算带来的具有解放性的巨大作用.诸如此类的认知高台阶,要求学生不能停留在形象思维阶段,要重视思维的进一步发展,要求学生具有较强的逻辑推理能力和抽象思维能力,这对高中学生来说往往是最为欠缺的.
分析以上高中化学学习的认知障碍及形成原因,在高中化学教学中,教师可以采取以下教学对策,消除学习过程中的认知障碍,提高教学效果.

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