認知靈活理論在高中化學概念教學中的應用探討

曾泓源

摘 要：高中化學概念教學是學生化學學習的重要組成部分，由于化學學科的科學性、嚴謹性、綜合性比較強，因此，學生對化學概念的學習往往不夠深入，這就造成學生在應用相關的化學概念解決實際問題的過程中無法靈活而有彈性地處理問題。基于以上原因，探討了認知靈活理論在高中化學概念教學中的應用，希望通過對這一教學方式的探究，使學生對高中化學概念的學習和認知更加多元化，從而提高高中化學的教學效果。

關鍵詞：認知靈活理論；高中化學；概念教學

認知靈活理論是20世紀90年代從國外興起的建構主義的拓展內容，理論內涵是指在概念學習過程中能夠將對概念的分析和理解進行多元化的詮釋，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，在不同的情境狀態下，實現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容，但對一些概念的理解卻不夠深入，因此在實際運用環節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對化學概念的深層次解讀，在此基礎上明確和應用化學概念。例如，在解讀“物質的量”這一概念時，教師要注意將宏觀世界與微觀世界聯系起來，從學生比較熟悉的宏觀世界著手，設置能夠激發學生探究興致的問題，激發學生的探究欲望，逐步引導學生理解這一概念。教師可以設置這樣一個問題：不定數量的螺絲釘要如何才能算出其數量？學生圍繞問題展開探究，可能會得到幾種不同的算法：其一，可以直接數數；其二，可以稱一下所有螺絲釘的重量，然后除以一個螺絲釘的質量，得到數量；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，然后用所有螺絲釘的體積除以前者，再乘以一百。結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量的物質可以進行物理搭橋算法，再進一步引導學生明確宏觀物質是由微觀粒子組成的，對一定數量的微觀粒子的計算，也可以使用將粒子結合為一個整體進行搭橋計算的方式，使學生認識到“物質的量”是一個物理量，表示的是含有一定數目粒子的集合體，明確這一概念的內涵。

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生探究的興趣，從而主動發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，使學生結合新知修正自己對概念的理解。例如，在教學“氧化還原反應”時，學生對這一反應的最初理解是判定是否為氧化還原反應的依據在于物質中“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了，最典型的氧化還原反應方程式都是有氧元素的，例如：C+HNO3→NO2+CO2+H2O，而經過進一步的學習，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，在此基礎上教師展示氧化還原反應的概念，請學生明確判斷氧化還原反應的依據并非氧元素的轉移，而是電子的轉移，表現在方程式中就是物質化合價的變化，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的真正意義，同時其思維也得到了相應的鍛煉。

三、通過知識的類比系統理解概念

化學概念中一些物質之間的關系比較抽象，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象與概念的理解結合起來，通過現象之間的類比，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/商品數量”的公式來與化學中的“摩爾質量”公式進行類比，使學生了解到“摩爾質量”與“物質的量”之間的轉化關系為：M=m/n，在此基礎上進一步推導出與之相關的“氣體摩爾體積”“物質的量的濃度”與“物質的量”之間的轉化公式。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，使學生更加系統地認識相關概念的內涵。

總之，認知靈活理論在高中化學概念教學中的應用，可以進一步發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面、多個角度探究化學概念的內涵，從而在明確概念的基礎上鍛煉學生的化學學習和應用能力。

參考文獻：

[1]葛巖.建構主義理論下高中化學概念的教學策略[J].讀與寫（教育教學刊），2014（2）：148-149.

[2]宋婷.基于認知靈活理論的高中化學概念教學策略研究[D].西南大學，2014.