化學教學中培養(yǎng)學生認知策略的實踐研究

1、化學教學中培養(yǎng)學生認知策略的實踐研究 上海市金山中學盛云林 201500 摘要：素質(zhì)教育的重點是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，樹立以學生發(fā)展為本的教育理念，促進學生可持續(xù)發(fā)展。在具體的學科教育中如何使學生學會學習是十分重要的基礎(chǔ)。本文就在化學教學中針對學生實際，如何培養(yǎng)學生的認知策略，進而使學生學會學習、學會創(chuàng)造、提高實踐能力等方面的探索進行了闡述。 關(guān)鍵詞：認知策略 創(chuàng)新精神 一、問題的提出1、美國未來學家阿布文托夫勒曾說過：“未來的文盲不再是不識字的人，而是沒有學會學習的人?！惫湃嗽唬骸笆谌唆~”不如“授人以漁”。在大力推進素質(zhì)教育的今天，如何使學生學會學習，適應(yīng)未來的知識經(jīng)濟時代的要求，至

2、少不能使他們成為未來的文盲，這是每一位教育工作者都應(yīng)著重思考的問題。2、1996年4月，“國際21世紀教育委員會”向聯(lián)合國教科文組織提交的教育：財富蘊藏其中的報告中，將學會求知與學會做事、學會共同生活、學會生存作為教育的四個支柱提出。而其中學會求知又是學會做事等的前提和基礎(chǔ)。在科技飛速發(fā)展的今天，使學生用正確快捷的方式去感知未知，其重要性可見一斑。3、面向21世紀上海市中學化學學科教育改革行動綱領(lǐng)對上海市中學化學教育的展望中指出，中學化學學科教育“要抓住重點，減少要求學生了解或?qū)W會的細節(jié)，注意培養(yǎng)學生的自主學習能力”“要注意反映化學科學的新發(fā)展，努力培養(yǎng)學生的科學批判精神、探索習慣、創(chuàng)新意識和

3、科學態(tài)度，初步培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力”強調(diào)了未來的化學教學更應(yīng)注意重視對學生各種能力的培養(yǎng)，克服教育的封閉性，用最新的知識、思想、觀念來指導中學化學教育實踐，促使學生全面發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展，學會學習是重要的保證。4、由于傳統(tǒng)的教育思想的影響及教育改革中教育評價的滯后性，在當前的基礎(chǔ)教育中，應(yīng)試教育的痕跡還比較深，教學方法及模式還比較單一。隨著上海市高中會考制度的取消，高校招生考試制度的重大變革，中學各科教育如何適應(yīng)這些轉(zhuǎn)變，以學生發(fā)展為本，改變教育觀念和教育方法，應(yīng)是每一位教育工作者重大而又迫切的研究課題。5、目前的高中學生由于受各種目標（來自家長的等）、方法（來自教師或自己的）、知識水平及心理、生

4、理等方面因素的制約，學習中唯知識為重，忽視能力培養(yǎng)的重要性，不講究學習方法，不會看書，不會學習，不能把握學習的各個環(huán)節(jié)，集中表現(xiàn)為認知能力及自我調(diào)控能力較低。因而使不少學生學習上存在著不少的困難，且也不知道如何去解決存在的問題，更談不上會學的問題。時代要求她的建設(shè)者具有高素質(zhì)，教育正以積極的姿態(tài)迎合這種需要進行改革。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，作為基礎(chǔ)的認知策略的培養(yǎng)是化學教學中值得重視的研究課題。 二、理論依據(jù)1、學生的認知結(jié)構(gòu)由加涅的學習與記憶的信息加工模型可知，中學生的認知可概括為獲取信息（感知）轉(zhuǎn)換信息（理解）貯存信息（記憶）提取信息（應(yīng)用）。獲取信息：是指學生受到外部環(huán)境（教材內(nèi)容

5、、教師引導、實驗等）刺激，有意識、有選擇地進行感知，以獲取各種陳述性知識或程序性知識。轉(zhuǎn)換信息：是指學生在感知的基礎(chǔ)上對獲取的信息進行加工，用已有的知識對新的信息加以同化或使舊知識得以補充，使其成為自己的知識加以理解，將感性知識轉(zhuǎn)化為理性知識。貯存信息：是指學生將已學到的知識與原有的知識形成命題網(wǎng)絡(luò)，并進行一定的編碼，貯存于長時記憶系統(tǒng)，以利于日后的提取。提取信息：是指學生在新的情境下為了解決某一實際問題，或進行創(chuàng)造性的實踐研究而從長時記憶系統(tǒng)提取所學的知識的過程。2、關(guān)于認知策略加涅認為認知策略是學習者控制與調(diào)節(jié)自身的學習、記憶與思維等認知過程的能力。其提出的信息加工模型中的執(zhí)行控制過程，即

6、為認知策略，是處理內(nèi)部世界的能力、自我控制與調(diào)節(jié)的能力。其包括 （1)控制一般認知過程的能力：如控制自己學習過程中的注意力，選擇性地去獲取信息，采用一定的方式對獲取的信息進行編碼，正確提取貯存的信息以解決問題等。 （2)控制思維的過程：使自身的思維具有目的指向性，反應(yīng)的新穎性的特征。包括對自身信息表征、組織、貯存、提取的方式的思維，對思維過程本身（如推理方法)的思維，以及對自身使用某種學習或記憶方法效果的思維。 （3)反審認知技能：指個體對自己的認知過程和結(jié)果的意識，決定了個體能否對自己所采用的不同策略的適當性進行評價。三、教學實踐研究心理學理論指出，教育不僅應(yīng)使學生獲得知識，形成智慧技能，而

7、且應(yīng)培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力和引導他們學會如何學習。創(chuàng)新能力與學會如何學習的核心是認知策略和學習策略的獲得與改進。為此筆者依據(jù)學生的認知結(jié)構(gòu)特點、素質(zhì)教育的要求，促進學生認知策略的獲得與完善進行了以下幾個方面的教學探索。1、重視資料的利用和舍取，促進學生正確認知。在對學生學習化學難易的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，學生直覺上感到化學并不難學，但在化學問題的解決中（如考試、實驗中）常覺得束手無策。實際反映了學生不會看書，不會對有關(guān)材料的收集、整理及舍取。為此，在教學中適時地提供一些預(yù)習提綱及有關(guān)補充資料，指導學生看書，找出重點，采用圈、點、評、注等不同方法，用自己所熟悉的語言或符號對預(yù)習情況作出記錄，消化基礎(chǔ)知識、重點

8、內(nèi)容，找出理解上的難點，帶著問題進入課堂，積極參與課堂教學活動。有些內(nèi)容安排學生進行主講（如鹵族元素、氧族元素），同學間相互提問，相互解答，以達到重點明了，難點突破，能用自己的語言進行對化學問題的描述，在預(yù)習及課堂討論中逐步體會如何利用教材和提供的資料，并逐步達到?jīng)]有外來指導的情況下去閱讀教材、收集有關(guān)資料，使自己的認知活動達到有意識的和自我可控制的，完成認知的目的。2、重視對信息的分析比較，促進知識內(nèi)化。學生學習化學，開始于對化學信息的獲取，化學教學的系統(tǒng)論認為，化學信息的獲取的優(yōu)劣，主要取決于信息接受的水平和效率。在教學中經(jīng)常地進行知識間的分析比較，可使學生不僅在信息的量上添加，更可在質(zhì)上

9、提高對信息的理解，從而納入學生自身的知識系統(tǒng)。高一化學對元素氯和硫的教學，在重點討論了氯氣和硫各自的化學性質(zhì)的基礎(chǔ)上，就氯氣和硫在化學性質(zhì)上的異同點；結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系作理論解釋；用實驗證明硫和氯氣性質(zhì)的差異等方面進行比較。要求分析合理，實驗有力。通過討論比較，可使學生不是簡單地接受硫和氯氣有關(guān)的化學性質(zhì)及實驗事實，更使在信息接受的質(zhì)上有所提高。其他如氧族元素的學習與鹵素的學習比較（結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的遞變規(guī)律）有何一致或區(qū)別；強弱電解質(zhì)的學習與電解質(zhì)與非電解質(zhì)、電解質(zhì)溶液的導電性強弱等比較（概念的內(nèi)涵和外延、分類的依據(jù)等），離子方程式與化學方程式、電離方程式等作比較。在分析比較中由于學生積極地參與信息

10、獲得的過程，認知的積極性高，意向性強，可有效地提高信息接受的質(zhì)量。是3、重科學的方法和態(tài)度，促進認知策略的改善。否提出課題查找資料形成假設(shè)實驗驗證 得出結(jié)論，是科學研究中通常采用的方法。這種科學研究的方法，應(yīng)適時地引入化學教學中，使教學過程轉(zhuǎn)變?yōu)檎n題的研究過程，讓學生暫時成為“研究人員”或“小小科學家”，進行探索或研究，提高學生參與認知活動的積極性，同時使學生逐步形成科學的認知方法和習慣，改善認知策略。如在達成次氯酸具有漂白性教學目標時，由實驗引出問題：是什么物質(zhì)使有色布條褪色？Cl2、H2O還是其他物質(zhì)？若是其它物質(zhì)又來自何方？查閱資料（看書)：得到Cl2與水反應(yīng)的產(chǎn)物是HCl和HClO，進

11、一步形成疑問，產(chǎn)物中的何種物質(zhì)具有漂白性？提出假設(shè)：用鹽酸滴到有色布條上試驗，如果鹽酸不能使有色布條褪色是否可以證明HClO具有漂白性？如果鹽酸能使有色布條褪色證明HCl有漂白作用。實驗驗證：學生做鹽酸滴在有色布條上的試驗，觀察現(xiàn)象，椐此可得到初步的結(jié)論。反復(fù)進行幾次實驗，都可得到同樣的結(jié)論。在其它的元素化學的教學、物質(zhì)鑒定的教學、以及化學理論的教學中都可采用上述方式組織教學，這充分體現(xiàn)化學科學的特點。對實驗中出現(xiàn)與假設(shè)不一致的結(jié)論時，組織學生查閱資料，分析原因，可培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。4、形成知識網(wǎng)絡(luò)，促進貯存。在調(diào)查及與學生的談話中顯示，有為數(shù)不少的學生感到化學太散，無規(guī)律可循，因而難學

12、難記，文科或理科的學習方法都不太適用，提高化學學習質(zhì)量也就無法落實。存在不少學習化學的困難生。教學中注意激活學生原有的知識，用學生已有的知識去同化新知識，形成知識網(wǎng)絡(luò)，可促進學生對新知識的理解，可有效地改變學生的這種狀態(tài)。如高一氧化還原反應(yīng)的教學，首先通過學生回憶什么是氧化反應(yīng)，什么是還原反應(yīng)，在學生已有得氧的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)，失氧的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)，有得、失氧的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)上提出問題：H2Cl22HCl是否屬于氧化還原反應(yīng)，引入矛盾（無氧元素參與反應(yīng)），引導學生分析CuOH2CuH2O及H2Cl22HCl中有關(guān)元素化合價的變化，是否可找到兩反應(yīng)的共同特征，將沒有氧元素參加而有元素

13、化合價升降的反應(yīng)納入氧化還原反應(yīng)的范疇，再通過例舉 2NaCl22NaCl的反應(yīng)，分析鈉、氯元素化合價變化的原因，進一步從本質(zhì)上認識氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等概念，這樣從由得氧、失氧獲得對氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)的初步認識，到化合價升降為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的共同特征，到由電子得、失或電子對的偏移這一本質(zhì)上認識氧化還原反應(yīng)，使學生形成了一定的知識網(wǎng)絡(luò)，納入自己的記憶。在元素及其化合物知識的教學中，找出各種元素的單質(zhì)、化合物之間的內(nèi)在聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，建立一個完整的知識網(wǎng)絡(luò)，將單一的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，可使學生獲得對知識完整的理解和掌握。例如，鹵素單質(zhì)及其化合物可在師生討論歸納中形成以下知識網(wǎng)

14、絡(luò)： NaIAgBrAgIAgClI2HIHBrNaBrFeCl3Cl2CuCl2NaClHClOCa(ClO)2HClBr2Ag再如，對硫及其化合物的性質(zhì)的學習，可以突出硫元素的各種價態(tài)變化，形成反映決定 相互間轉(zhuǎn)化的知識網(wǎng)絡(luò)，使學生對硫及其化合物的氧化性、還原性有較為深刻的理解，將元素化合物知識與化學理論知識形成關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；以及用結(jié)構(gòu) 性質(zhì)，將物質(zhì)結(jié)構(gòu)抽象的知識與實實在在的化學反應(yīng)及現(xiàn)象聯(lián)系起來，既加深了對結(jié)構(gòu)知識的理解，又獲得了物質(zhì)性質(zhì)的理性認識，可有效地提高學生的認知效率。5、分類指導，促進不同水平學生認知能力的提高。由于班級編制的原因，在同一班級中的學生在認知水平等方面存在著很大的差異

15、，如何面對全體學生，促進不同學生的發(fā)展和提高，應(yīng)是每位教育者都應(yīng)考慮的問題，并必須落實在平時的教學中。筆者在學校“面向全體，分類指導，分檔推進”教學策略的指導下，采用了布置分類作業(yè)，將課外作業(yè)分為A、B、C三類，A、B類選用教學目標測試等，要求所有學生完成，結(jié)合教學進度及學生實際，適時編制一定量的C類作業(yè)，根據(jù)學生各自情況有選擇地完成，并利用自修課等課余時間進行討論，著重由學生談思考方法等。這一方面使學習能力較強的學生得到一定的滿足，使之吃得飽；另一方面，通過不定時的為學習上有困難的學生答疑，針對性地進行心理和學習方法上的指導，使之吃得了。使不同類型的學生獲得收益。 認知策略的應(yīng)用及相應(yīng)能力的提高主要是個體在學習中隨著經(jīng)驗的增長而逐漸發(fā)展起來的，作為一種能力還與個體的神經(jīng)生理功能等因素有關(guān)，需要進行較為長期的培養(yǎng)，各科教育的共同努力。在化學教學中創(chuàng)造條件在考慮學生知識、智慧技能學習的同時考慮策略的學習和應(yīng)用，逐步培養(yǎng)學生應(yīng)用策略的能力。 認知策略的學習和應(yīng)用影響因素很多，很重要的是學生個體的差異性（發(fā)展水平、能力、動機)，教學中應(yīng)充分重視針對學生實際，而其中又以調(diào)動學生積極的態(tài)度和正確的學習動機尤為重要。學生的動機如何，決定他們選擇什么策略，決定他們使用這些策略的效果。