認知靈活理論在高中化學概念教學中的應(yīng)用探討

曾泓源

（廣東省茂名市化州市合江中學，廣東 茂名）

認知靈活理論是20世紀90年代從國外興起的建構(gòu)主義的拓展內(nèi)容，理論內(nèi)涵是指在概念學習過程中能夠?qū)Ω拍畹姆治龊屠斫膺M行多元化的詮釋，使學生對概念的掌握更加深入、更加靈活。這一理論的主要應(yīng)用方式是將同一概念通過不同的角度進行分析理解，或者對多個概念從相同的角度進行對比分析。將認知靈活理論應(yīng)用于對高中化學概念的教學過程中，有助于學生在深入理解概念的基礎(chǔ)上靈活運用概念解決化學問題，從而使學生逐步建立解決化學問題的多元化思路，將化學概念的應(yīng)用進行拓展，將基于化學概念的化學知識進行遷移，在不同的情境狀態(tài)下，實現(xiàn)對化學知識的靈活解讀，增加學生學習的深度和廣度，提高學生對化學概念和化學問題的分析理解能力。本文就認知靈活理論在高中化學概念教學中的應(yīng)用進行了分析闡述。

一、通過知識的遷移靈活理解概念

許多化學概念的表述都具有程式化的特點，學生在平時的學習中對這些概念的掌握主要靠死記硬背，這種方式雖然可以使學生記住概念的內(nèi)容，但對一些概念的理解卻不夠深入，因此在實際運用環(huán)節(jié)也無法達到學以致用的目的。針對這種情況，教師要注意引導學生通過不同的角度探究化學概念的涵義，通過知識的遷移實現(xiàn)對化學概念的深層次解讀，在此基礎(chǔ)上明確和應(yīng)用化學概念。例如，在解讀“物質(zhì)的量”這一概念時，教師要注意將宏觀世界與微觀世界聯(lián)系起來，從學生比較熟悉的宏觀世界著手，設(shè)置能夠激發(fā)學生探究興致的問題，激發(fā)學生的探究欲望，逐步引導學生理解這一概念。教師可以設(shè)置這樣一個問題：不定數(shù)量的螺絲釘要如何才能算出其數(shù)量？學生圍繞問題展開探究，可能會得到幾種不同的算法：其一，可以直接數(shù)數(shù)；其二，可以稱一下所有螺絲釘?shù)闹亓浚缓蟪砸粋€螺絲釘?shù)馁|(zhì)量，得到數(shù)量；其三，利用模具，比如將螺絲釘順序排列在容器中，每次可以裝一百個；其四，計算一百個螺絲釘所占的體積，然后用所有螺絲釘?shù)捏w積除以前者，再乘以一百。結(jié)合對這一問題的不同算法，教師可以引導學生得出對巨大數(shù)量的物質(zhì)可以進行物理搭橋算法，再進一步引導學生明確宏觀物質(zhì)是由微觀粒子組成的，對一定數(shù)量的微觀粒子的計算，也可以使用將粒子結(jié)合為一個整體進行搭橋計算的方式，使學生認識到“物質(zhì)的量”是一個物理量，表示的是含有一定數(shù)目粒子的集合體，明確這一概念的內(nèi)涵。

二、通過知識的修正深入理解概念

當學生的認知被某一具體問題顛覆，學生就會自覺地對這一問題產(chǎn)生探究的興趣，從而主動發(fā)掘認知被顛覆的原因以及其中的原理。因此，教師可以在教學中有意識地設(shè)計顛覆學生認知的話題，引導學生注意到新知識與舊知識之間的認知矛盾，使學生結(jié)合新知修正自己對概念的理解。例如，在教學“氧化還原反應(yīng)”時，學生對這一反應(yīng)的最初理解是判定是否為氧化還原反應(yīng)的依據(jù)在于物質(zhì)中“氧”的存在情況，如果沒有氧元素的介入，自然就不是氧化還原反應(yīng)了，最典型的氧化還原反應(yīng)方程式都是有氧元素的，例如：C+HNO3→NO2+CO2+H2O，而經(jīng)過進一步的學習，教師可以為學生列出不具備氧元素的氧化還原反應(yīng)方程式，例如Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，這時學生的固有認知受到顛覆，就會增加對這一概念的興趣，在此基礎(chǔ)上教師展示氧化還原反應(yīng)的概念，請學生明確判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù)并非氧元素的轉(zhuǎn)移，而是電子的轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)在方程式中就是物質(zhì)化合價的變化，在這一過程中，學生通過認知被顛覆和修正的過程明確了氧化還原反應(yīng)的真正意義，同時其思維也得到了相應(yīng)的鍛煉。

三、通過知識的類比系統(tǒng)理解概念

化學概念中一些物質(zhì)之間的關(guān)系比較抽象，學生理解有一定的困難，在這種情況下，教師可以將一些生活中類似的現(xiàn)象與概念的理解結(jié)合起來，通過現(xiàn)象之間的類比，從而使抽象的概念形象化，加深學生的理解。例如，教師可以以生活中的“商品單價=商品總價/商品數(shù)量”的公式來與化學中的“摩爾質(zhì)量”公式進行類比，使學生了解到“摩爾質(zhì)量”與“物質(zhì)的量”之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為：M=m/n，在此基礎(chǔ)上進一步推導出與之相關(guān)的“氣體摩爾體積”“物質(zhì)的量的濃度”與“物質(zhì)的量”之間的轉(zhuǎn)化公式。這種類比的方式可以將學生較為熟悉的生活問題與化學問題形成類比，化抽象為形象，使學生更加系統(tǒng)地認識相關(guān)概念的內(nèi)涵。

總之，認知靈活理論在高中化學概念教學中的應(yīng)用，可以進一步發(fā)展和活躍學生的思維，使學生對化學概念的解讀更加深刻、更加具體、更加具有系統(tǒng)性。作為高中化學教師，要注意在教學過程中引導學生從多個側(cè)面、多個角度探究化學概念的內(nèi)涵，從而在明確概念的基礎(chǔ)上鍛煉學生的化學學習和應(yīng)用能力。