基于認知心理學的化學知識呈現

【摘 要】認知心理學關注學生認知的需要，當知識能夠與學生的生活需要息息相關時，學生更趨向于主動學習新知識，因此，教師把生活的實際和化學知識聯系起來，適當增強學生的學習動機，使學習更有效率。

【關鍵詞】認知心理學 認知需要 知識呈現

心理學研究表明，當知識與學生生活息息相關時，認知的需要就會作用于學生的行為，學生更樂于學習新知識，更容易將被動的接受知識轉變為學生主動地學習。因此，知識如果能夠聯系生活，來源于生活，同時又作用于生活，更容易激發學生的學習動機（即我們常說的好奇心），學生的學習效果則會改善。而學習動機的培養恰好需要教師適當的引導。在學習過程中，學生自己能夠運用所學的知識解釋生活中的現象，不僅能夠增強學生學習的樂趣，更能夠增強學生學習的成就感，調動學生學習化學的積極性，培養科學服務生活的素養。

化學作為與人們日常生活息息相關的科學，最能夠引發學生學習思考，而且化學作為以實驗為基礎的科學，最能調動學生的積極性，學生學習的積極性高了，學習效果自然就會提高。

例如在講鐵及鐵的化合物時，教師可以先由鐵是人體必需的元素之一、缺鐵會導致的缺鐵性貧血導入，再展示“速力菲”的藥品說明書，讓學生得出藥品的主要成分及有效成分，再根據藥品說明中的“本品與維生素C共用效果會更好”引發疑問，進而與學生共同探究二價鐵的化學性質。從二價鐵的價態出發，對二價鐵的還原性、氧化性，以及如何檢驗藥品是否變質等進行探索，由點到面，鋪開知識的網絡，學生能夠將所學過的Fe、Fe2+和Fe3+相互轉化的方程式回憶起來，教師替代學生總結鐵與鐵的化合物之間的聯系，并指出其中的本質，即低價態的Fe到高價態的Fe3+需要強的氧化劑來氧化，弱的氧化劑能將Fe氧化為Fe2+，相應的，高價態的Fe3+要變成低價態的Fe，就需要強的還原劑來還原，弱的還原劑會將Fe3+還原為Fe2+，最后再回歸生活，用二價鐵的還原性（維生素C具有還原性，可以防止二價鐵被氧化）來解釋藥品說明，升華情感。化學與生活息息相關，服務于生活。

教師在歸納知識網絡的時候，要充分考慮學生的認知水平，由于學生在回憶之前學過的鐵與鐵的化合物之間的轉化方程式時已經造成了思維的負荷，若讓學生繼續完成化合物轉化之間的本質關系，造成學生的認知負荷加重，出現厭學的情緒。教師替代學生完成知識脈絡的梳理，學生會有“白鷺立雪，智者見白”的感覺，因此，教師替代性策略是在學生自身歸納知識之間的聯系有困難的時候進行的。教師在講氯氣的性質時，可以讓學生收集漂白粉的使用說明書，巧妙地將課程轉變為對漂白粉性質的探索，由點切入面，回到氯氣的基本性質上，其知識的呈現邏輯是：生活中常見的物質導入——由點出發，探究物質的化學性質——學生思考并提出學過體現物質性質的方程式——教師歸納知識網狀結構——解釋物質作用于生活的原理。

再比如，許多教師講授硫及硫的化合物時，一般是從硫的價態出發，通過低價態具有還原性、高價態具有氧化性、中間價態既具有還原性又具有氧化性的普遍原理，講授硫與硫的化合物之間的轉化過程，完成本節課的重難點，最后知識的轉化運用到酸雨的產生之中，此時的知識呈現邏輯是：物質結構——物質性質——知識運用。這種教學方案相對保守，當然也能達到學生掌握知識的目的，但是有的教師則先將酸雨的危害呈現在學生面前，激發學生的求知欲，再繼續和學生探討酸雨的形成過程，從而將硫與硫的化合物之間的反應轉化為對酸雨形成過程的探究，總結出各價態之間的轉化是通過氧化還原反應來進行的，即中間價態既具有氧化性又具有還原性，而低價態只具有還原性，高價態只具有氧化性，揭示了物質之間轉化的本質關系，最后升華學生的情感態度，樹立保護環境的意識。知識的呈現邏輯是：知識的運用——物質的性質——物質的結構——情感態度價值觀的升華。

化學教學中不乏這種聯系生活的例子，例如用新制氫氧化銅懸濁液檢驗醛的方法在檢驗糖尿病中的作用，氧化還原反應使蘋果變黑，使出土的秦始皇兵馬俑變色，用化學反應速率和平衡原理解釋氨的工業合成，食品干燥劑硅膠的運用，日常生活中金屬的腐蝕防護等……

以上探討的僅是從認知心理學的角度來進行化學教學設計，很多教師都有運用到。課堂教學的方法有多種，以認知心理學理論為指導的導課已經被廣泛的運用，而將它貫穿于整個課堂還在繼續探索。教師若能夠將生活的點滴運用在教學中，不僅能引發學生的學習興趣，更重要的是能起到知識間的橋梁作用，并為知識的提出奠定應用基礎，讓學生更加熱愛化學。

【參考文獻】

［1］張慶林，趙玉芳主編.心理發展與教育.重慶：重慶出版社，2006.

［2］石敬珠.“鐵的重要化合物”教學設計.化學教學，2010（9）.