元認知理論在初中化學迷思概念轉變中的應用——以“幾種重要的鹽”為例

陸芳靜　王偉群

元認知理論在初中化學迷思概念轉變中的應用——以“幾種重要的鹽”為例

陸芳靜12王偉群1

（1蘇州大學材料與化工學院江蘇蘇州215006；2蘇州市木瀆實驗中學江蘇蘇州215101）

“鹽”在初中化學中是一個十分重要的學習內容，調查結果顯示學生對于此部分內容存在較多的迷思概念。由美國著名發展心理學家弗拉維爾（Flavell）提出的元認識理論，即對認知的認知，能有效實現迷思概念的轉變。

元認知理論；常見的鹽；迷思概念；概念轉變

美國著名教育心理學家奧蘇貝爾（Ausubel）在著作《教育心理學：認知取向》的扉頁上寫道：“如果要我只用一句話說明教育心理學的要義，我認為影響學生學習的首要因素，是他的先備知識。研究并了解學生學習新知識之前的先備知識，配合之以設計教學，從而產生有效的學習，就是教育心理學的任務。”

學生在學習化學的過程中，也不是空著腦袋走進教室的，在正式學習前他們通過日常交往和個人經驗的積累，對自然界或生活中的常見現象和事物已經形成一套特定的、大量的個人觀點與知識。當進入課堂學習有關知識時，這些已有經驗和看法總是經意或不經意間試圖與新的信息、觀念、經驗聯系起來。我們把這種在接受正規的科學教育之前，對所感知的現象、生活中的常識與經驗進行總結加工所得到的認識和理解，稱為“前科學概念”。當“前科學概念”與科學概念的含義一致時，有助于學生理解和掌握科學概念；而當學生已形成的“前概念”與科學概念不一致時，會影響科學概念的理解，這部分概念稱為“迷思概念”。科學概念教學的重要過程之一是將迷思概念轉變為科學概念。

初中化學“酸、堿、鹽”涉及的概念和反應較多，是學生學習中的難點之一。“幾種重要的鹽”是滬教版初中化學教材第七章“應用廣泛的酸、堿、鹽”第3節的內容。研究結果表明，學生對“鹽”的學習存在迷思概念。本文以“幾種重要的鹽”為課題，運用元認知理論進行概念轉變的研究。

元認知理論，最早由美國著名發展心理學家弗拉維爾（Flavell）在《認知發展》一書中正式提出。他認為，“元認知是人們關于自身認知過程及結果或與此相關的一切事物的知識”，元認知的核心意義是對認知的認知（knowingaboutknowing）。國內學者（如董奇、陳英和等）多傾向于認為元認知由三個成分構成，即元認知知識、元認知體驗和元認知監控。這三個方面是一個相互作用的有機整體，共同實現對認知活動的監控、反饋和調節作用。可見，國內外心理學家對元認知的描述都反映了一個共同的核心思想：即強調了認知活動中自我觀察、自我意識、自我監控與自我調節的重要性。

一、依據元認知知識，了解迷思概念的成因

元認知知識是個體具有的關于認知活動的一般性知識，是個體對于影響認知過程和認知結果的因素的認知。為了了解學生迷思概念形成的原因，新課之前，筆者進行了有關“鹽”的迷思概念的問卷調查，調查內容為：①生活中的鹽與化學學習中的鹽有何區別？②列舉生活中你熟悉的鹽。③“鹽”都可以食用嗎？④鹽溶液都是中性嗎？如果不是，請列舉你所知道的實例。⑤你知道的鹽有哪些用途？問卷結果顯示，學生對“鹽”的認知存在一定迷思，主要有：①由日常生活經驗導致，61.7%的學生認為“鹽”就是“食鹽”。②由大眾傳媒影響，70%的學生認為生活上的鹽具有咸味，可以食用，而化學上的鹽指工業用鹽，不可以食用，對人體有一定危害。③受學生認知能力水平影響，約10%的學生認為酸具有酸性，堿具有堿性，因而鹽就具有鹽性。純堿有堿性，不是一種鹽，是一種堿。

二、通過元認知體驗，實現迷思概念的轉變

元認知體驗是主體在從事認知活動時所產生的認知和情感體驗。它可能發生在認知活動的任一時刻，不僅有認知活動進行時對獲取知識的知覺，也有對認知過程中所經歷的情緒、情感的覺察。元認知體驗直接影響認知任務的完成情況，積極的元認知體驗會激發主體的認知熱情，調動主體的認知潛能，提高認知加工的速度和有效性。

為了讓學生認識純堿是一種鹽，首先教師通過圖片告訴學生家庭廚房的堿面就是純堿，可以洗油污、煮臘八粥等，純堿在工業上也有廣泛用途，可生產玻璃、造紙、紡織、制作松花蛋、日用化學工業等。學生在這種元認知體驗的情感中既有一定的新鮮感，也有一定的迷茫感。這時教師給學生展示實驗室中的純堿，是白色粉末狀固體，易溶于水，通過實驗測定水溶液呈堿性，這是純堿俗名的依據。就在學生自認為對純堿的認識正確時，教師要求學生看試劑瓶的標簽，認識純堿的學名是碳酸鈉，化學式Na2CO3，明確告之純堿屬于鹽，因為從化學的角度，鹽是由金屬離子或銨根與酸根離子構成的物質。在這種矛盾認知中，學生的情感有了更大的波動：“為什么形成堿性溶液的物質不是堿呢？”這時教師要求學生回憶堿的定義，知道像氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈣等堿組成上都有氫氧根，而純堿的組成與此不符。可見鹽溶液不一定都呈中性，可能呈堿性，也可能呈酸性。這樣學生對鹽的概念實現了初步的轉變。

三、實施元認知監控，促進正確概念的掌握

元認知監控是指主體在進行認知活動的過程中，將自己正在進行的認知活動作為對象，不斷地對其進行積極而自覺地監視、控制和調節的過程。在認知活動過程前，往往要設定目標，做好計劃。在過程中會通過及時評價，反饋認知活動中的有關信息。若與認知目標相一致，則繼續下去，逐漸逼近。如與認知目標相背離，則應及時修正、調整認知策略。

為了使學生自覺進行元認知監控，教師簡介純堿的制法，特別提及我國化工專家侯德榜在純堿制造方面作出了重大貢獻，鼓勵學生將知識學以致用。在學生轉化了迷思概念后，為了及時了解學生對鹽概念的掌握情況，教師創設情境，一是使學生用學習碳酸鈉的方法探究碳酸氫鈉的性質，讓學生通過模仿、類推等方法，獲得相似物質的物理和化學性質，二是通過實驗檢驗雞蛋殼中含有碳酸鈣，形成碳酸鹽的概念，進而對鹽的概念有進一步的認識。

在這個過程中，教師會不斷根據目標檢查學生，如要求學生根據它們的化學式歸納出碳酸鹽的共同特點，根據反應的性質歸納出碳酸鹽的共同特點，等等。每當學生達到目標，教師就會鼓勵學生，讓學生獲得積極的元認知體驗，保持活動的熱情。若學生達不到目標，就會對存在的問題、不足采取相應措施來修正。如教師要求學生設計實驗方案，檢驗雞蛋殼中是否含有碳酸鈣。學生開始設計實驗方案是：“取少量雞蛋殼于試管，加入稀鹽酸，觀察是否產生氣泡，若有氣泡產生，則雞蛋殼中含有碳酸鈣”。教師就問這個方案合理嗎？有學生提出物質中加入稀鹽酸產生氣泡，該氣體不一定是二氧化碳，也可能是氫氣。所以必須用澄清石灰水證明氣體成分。經過討論，學生提出了第二種方案：取少量雞蛋殼于試管，加入稀鹽酸，并把產生的氣體通入澄清石灰水，若產生的氣泡能使澄清石灰水變渾濁，則雞蛋殼中含有碳酸鈣。經過討論，學生也總結了碳酸鹽的檢驗方法：檢驗物質中是否含有碳酸鹽，需要的試劑：稀鹽酸和澄清石灰水；進行的操作：取樣，加入稀鹽酸，并把產生的氣體通入澄清石灰水，若澄清石灰水變渾濁，則證明該樣品中含有碳酸鹽。

對前測的試題稍加修改，在新課結束后讓實驗班學生再次作答。統計迷思概念轉變情況，如下：①對于鹽的認識，98%的學生知道在化學上鹽是一類物質，不僅僅是食鹽。②對于鹽溶液的酸堿性，80%的學生知道鹽溶液不一定呈中性，可能呈堿性，也可能呈酸性。③對于鹽的用途，不僅僅局限在食鹽可以食用，大部分學生都能說出其他鹽的多種用途。可知利用元認知原理教學，學生的迷思概念能有效轉變為科學概念。

四、教學反思

初中化學的難點之一就在“酸、堿、鹽”，此部分內容有幾個特點：概念多、物質多、反應多，學生往往在學習時感到棘手。將元認知原理運用到初中化學教學，也是一種嘗試。多年的教學經驗發現，學生對于自身的“前概念”，特別是迷思概念根深蒂固，難以轉變。如果僅用題海戰術和“填鴨式”教學，收效甚微，而元認知是主體自身對認知的認知，具有自我反思層面，這與“學生為主體”理念一致。只有學生主體進行認知反思，認識到自身不足甚至錯誤，并學會及時修改、調整，才能從本質上有意識地實現概念轉變。

［1］鄧瑩.元認知與化學平衡概念形成的相關研究［D］.南昌：江西師范大學，2008

［2］鄒晶娟.初中生有關“鹽”前概念的探查和概念轉化策略的研究［D］.長春：東北師范大學，2011

［3］張雅明.元認知發展與教學：學習中的自我監控與調節［M］.合肥：安徽教育出版社，2012

1008-0546（2016）11-0009-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.003