高中有機化學學習中負遷移的成因分析及策略研究 論文

高中有機化學學習中負遷移的成因分析及策略研究摘要：針對目前學生在高中有機化學學習中出現(xiàn)負遷移現(xiàn)象比較普遍的現(xiàn)狀，分析產(chǎn)生負遷移的原因，并從四個方面提出解決的策略。關鍵詞：高中有機化學；遷移；負遷移；成因分析；策略遷移是將習得的知識、經(jīng)驗、技能以及形成的態(tài)度行之有效的運用于另一種學習情境中。學習的過程可以說就是知識遷移的過程，但學習中常常會出現(xiàn)一種學習阻礙另一種學習的現(xiàn)象，即負遷移。如果學生在學習中經(jīng)常出現(xiàn)負遷移，肯定會影響學習效果、不利于學習能力的提高。在《普通高中化學課程標準》中，對有機化學的學習提出了這樣的要求：“探討有機物的組成、結構、性質(zhì)及應用，掌握研究有機物的基本方法，了解有機化學在現(xiàn)代社會發(fā)展中的貢獻”。使學生從機械的“學知識”轉(zhuǎn)化為“會學習”，以適應社會發(fā)展的需求。高中階段是學生學習方法、思維能力、解決問題能力養(yǎng)成的關鍵時期，因此我們應該充分運用遷移規(guī)律組織教學，提高教學效果，重視高中有機化學學習中負遷移形成的原因并真正實現(xiàn)“為遷移而教”。一、遷移和負遷移概念的內(nèi)涵在教育心理學中，“遷移”就是指學習的遷移。目前研究者對“遷移”尚沒有統(tǒng)一的定義。“先前的學習對后續(xù)學習的影響”是美國著名心理學家桑代克（E．L．Thorndike）最初對遷移的定義。我國現(xiàn)代心理學家潘菽在其《教育心理學》著作中談到“遷移是指已經(jīng)獲得的知識、技能、方法和態(tài)度對學習新知識和新技能的影響。這種影響可能是正面的、積極的，即正遷移；也可能是負面的、消極的，即負遷移或干擾?！币虼宋覀兛梢詫⒇撨w移理解為：在學習過程中前后習得的經(jīng)驗（包括知識、技能、方法、情感、態(tài)度、行為規(guī)范等）之間產(chǎn)生的消極影響或干擾。二、高中有機化學學習中負遷移的成因分析研究克服有機化學學習中負遷移教學策略要解決的首要問題是明確到底是哪些因素影響高中生在有機化學學習中的遷移，為什么會出現(xiàn)負遷移？根據(jù)問卷調(diào)查和訪談以及筆者多年的有機化學教學經(jīng)驗，從教育心理學、化學教育學角度對學生有機化學學習中負遷移形成的原因進行如下具體的分析。1.學生的情感、態(tài)度及價值觀不當導致對有機化學學習不感興趣態(tài)度是個體對特定對象所持有的穩(wěn)定的心理傾向，這種心理傾向蘊含著個體的主觀評價以及由此產(chǎn)生的行為傾向性。情感是一種態(tài)度體驗，是態(tài)度的一部分。如果是能夠滿足人的需要的體驗，就會產(chǎn)生愉悅的情感；反之，就會讓人產(chǎn)生否定的情感。價值觀是辯別是非的一種思維或取向，是基于人的一定的思維感官之上而作出的認知、理解、判斷或抉擇。學生在學習過程中，如果不能對學習產(chǎn)生積極、愉悅的生理體驗，勢必會給學習帶來負面影響。當然，學生對未來發(fā)展沒有正確的認識，缺乏學習動機等原因都會在學生的有機化學學習中產(chǎn)生不良影響。2.學生的認知結構有缺陷導致不能正確理解新知識學生的認知結構就是學生結合自己的認知特點，將大腦中儲存的知識按照自己的理解，形成具有內(nèi)在規(guī)律的整體結構。心理學研究表明，學生在學習新的知識的時候是否能夠進行行之有效的遷移，主要取決于學生是否能夠建立良好的認知結構。學生的認知結構建構得越完整，遷移就越容易發(fā)生，運用已有知識解決新問題的能力也就越強；反之，則會阻礙學生對知識的理解，從而導致負遷移的產(chǎn)生。例如：除去實驗室制備溴苯時產(chǎn)物中殘留的溴，可通過加入NaOH溶液充分反應后靜置、分液，因此有的學生認為除去溴乙烷中混有的溴時也選擇加入NaOH溶液。雖然溴苯和溴乙烷同為溴代烴，在結構上有相似點，但同時也要辨別出和溴原子直接相連的烴基的區(qū)別，這就是由于之前在鹵代烴的水解反應的學習時沒有建立起相應的知識結構，并不是所有的鹵代烴都具有完全相同的化學性質(zhì)。3.思維定勢的消極影響思維定勢也稱“慣性思維”。思維定勢在情境不變的情況下，能夠應用已經(jīng)掌握的知識快速解決問題；但在情境改變時，思維定勢就會阻礙問題的解決，這時就會出現(xiàn)負遷移。例如：學習了、的命名后，當再學習的命名時，常常由于思維定勢，將其命名為2-羥基丙烷。4.學生的元認知結構存在缺陷導致負遷移的出現(xiàn)元認知就是對認知的認知。元認知水平良好的的學生，通常能夠運用恰當?shù)脑J知策略解決學習中出現(xiàn)的各種問題，同時能夠不斷的調(diào)整自己的學習方法，從而獲得良好的學習效果。不能在心理上再組織和調(diào)整己有的認知結構的學生，也就是元認知水平比較低的學生，往往不能對知識的理解過程進行有效的監(jiān)控，不能對出現(xiàn)的問題及時處理、解決。從調(diào)查問卷的統(tǒng)計結果可以看出，只有少數(shù)學生會在解決一個問題后對其進行反思和檢驗。此外，概括能力差也是學生學習中出現(xiàn)負遷移的一個重要原因。美國心理學家賈德(CH.Judd)的“概括說”提出：“產(chǎn)生遷移的必要條件是兩個學習活動之間的共同成分，而是否能夠概括出兩種學習活動之間的共同成分則是實現(xiàn)遷移的關鍵”。三、克服有機化學化學學習負遷移的教學策略通過對學生在有機化學學習中遷移現(xiàn)狀的調(diào)查和負遷移形成原因的剖析，在有機化學教學中采取一定的方法和策略幫助學生克服負遷移，促進正遷移是很有必要的。1.加強學生學習情感的培養(yǎng)，促進情感正遷移孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。如果學生對有機化學很感興趣，那么他在學習過程中就會表現(xiàn)出非常強烈的求知欲。例如：在進行“有機化學的發(fā)展與應用”的教學時，教師可以介紹有機化學的研究對象、有機化學的發(fā)展簡史、有機化學的學科特點、有機化學學習方法及有機化學在人類發(fā)展史上的重要地位和作用。本節(jié)課的教學目的和任務，不僅是要讓學生對有機化學有一個大致了解，明確學習有機化學的意義，更要激發(fā)學生對有機化學的學習興趣。教師在備課時可以通過搜集整理相關的資料制作成課件，或者利用整合的視頻資料，讓學生通過多媒體手段，全面、系統(tǒng)地了解有機化學學科的歷史和發(fā)展前景。使學生認識到學習有機化學的重要意義，明確學習目的，激發(fā)學習的動力和興趣。2.幫助學生建構良好的認知結構，克服認知技能方面的負遷移（1）剖析概念的內(nèi)涵和外延，構建完整的概念認知結構在概念教學中，教師應通過對易混淆和相似的概念進行辨析、對比，幫助學生理解概念的內(nèi)涵，拓展概念的外延。學生真正理解了概念的本質(zhì)，才能正確的運用概念，克服負遷移。例如：同系物的概念，看似簡單，但學生在進行同系物的判斷時常常會出現(xiàn)錯誤，其主要原因就是沒有真正的理解“結構相似”這四個字。概念中的“結構相似”指的是同一類物質(zhì)，若不是同一類物質(zhì)，即使組成上相差一個或若干個“CH2”原子團，也不是同系物關系，如“CH2=CH2”和“”、“”和“”等，尤其是“”和“”學生在判斷的時候非常容易出錯。因此在教學中分析概念的內(nèi)涵并拓展概念的外延是非常必要的，只有這樣才能不斷完善學生的認知結構，避免負遷移的出現(xiàn)。（2）運用思維導圖，建構知識網(wǎng)絡思維導圖是以一個知識為中心向外散發(fā)出與之相聯(lián)系的分支，而這些分支又可以分散出另外的分支，從而建立相關知識間的網(wǎng)絡圖。思維導圖能夠很好的幫助學生理解相關知識之間的區(qū)別和聯(lián)系，從而使學生的認知結構更完善。如“乙醇的結構與性質(zhì)”的思維導圖如下面框圖所示：乙乙醇結構物理性質(zhì)化學性質(zhì)色、態(tài)、味：無色、透明，有特殊氣味的液體無色密度：0.7893g/cm3比水小熔點-117.3℃沸點：78.5℃（易揮發(fā)）溶解性：能與水任意比互溶與活潑金屬反應燃燒催化氧化使酸性高錳酸鉀溶液褪色與HX反應酯化反應分子間脫水分子內(nèi)脫水“乙醇的結構與性質(zhì)”思維導圖（3）通過對比實驗，完善原有認識結構在有機化學中實驗較多，通過實驗對比分析，可以提高學生概括能力，同時還可以完善學生的認知結構。有機化學中的部分對比實驗對比實驗對比的目的1-溴丙烷和氫氧化鉀醇溶液的反應1-溴丙烷和氫氧化鉀水溶液的反應鹵代烴和不同溶劑的堿溶液反應產(chǎn)物不同無水乙醇和金屬鈉的反應水和金屬鈉的反應醇分子中羥基上的氫原子沒有水分子中羥基上的氫原子活潑乙醇與濃硫酸在140℃時反應乙醇與濃硫酸在170℃時反應乙醇在濃硫酸作用下的產(chǎn)物和溫度有關苯與液溴的取代反應苯酚與濃溴水的取代反應苯環(huán)和羥基之間存在相互影響教師在教學中通過對比實驗的分析，有助于學生對有機反應本質(zhì)的理解，有助于學生認識到有機反應和有機物的結構特點、有機反應和反應條件之間有著密切的關系，有助于學生完整的知識體系的建構。3.重視學生的思維訓練，消除思維定勢的消極影響學生在學習過程中會形成自己的思維方法和解決問題的方法，為避免形成消極的思維定勢，在教學中教師要對學生進行必要的思維訓練?；瘜W學習的一個重要指導思想是“結構決定性質(zhì)”。在有機化學學習中，我們通常根據(jù)有機物中含有的官能團來推測該有機物的性質(zhì)，但在學習官能團共性的同時，不能忽略由于基團間的相互影響而出現(xiàn)的個性問題。例如對苯酚酸性的認識：苯酚羥基中的氫原子受苯環(huán)的影響，比較活潑，苯酚顯弱酸性。而我們在無機化學中學習了向偏鋁酸鹽溶液或硅酸鹽溶液中通入二氧化碳氣體，除了生成相應的弱酸，由于二氧化碳的量不同，另外一種產(chǎn)物可能是碳酸鹽或碳酸氫鹽。由于思維定勢，學生也會想當然的認為向苯酚鈉溶液中通入二氧化碳氣體，同樣會由于二氧化碳的量不同，而導致產(chǎn)物不同。為了消除這種思維定勢的干擾，教師可以引導學生向苯酚鈉溶液中滴加碳酸鈉溶液，觀察溶液是否變渾濁，從而發(fā)現(xiàn)苯酚鈉可以和碳酸鈉反應，進一步說明向苯酚鈉溶液中通入二氧化碳后不可能生成碳酸鈉。通過實驗，有效的克服了學生由于思維定勢而導致的負遷移。4.提高學生的元認知能力，克服元認知薄弱型負遷移（1）引導學生設計探究實驗，提高學生的元認知能力化學，是一門以實驗為主的科學。而有機反應又不同于無機反應，大多數(shù)有機反應都有很多副反應，溫度、催化劑等都會對有機反應的產(chǎn)物造成影響，即使是在同一條件下，也可能生成復雜的產(chǎn)物，因此在實驗過程中就可能會出現(xiàn)很多問題情境。那么在教學中教師就可以引導學生充分利用這些問題情境，自主設計一些探究性實驗。例如：乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應，產(chǎn)物中雜質(zhì)的驗證與除去的探究實驗。問題情境創(chuàng)設：乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應生成乙烯，但如果溫度控制不當就會有不同的副反應發(fā)生，如果溫度高于170℃時可能會使生成的CH2=CH2中混有CO2、SO2和H2O（g）。如何檢驗并除去這些雜質(zhì)？可以引導學生根據(jù)已有知識設計相應的實驗。教師引導：二氧化碳、二氧化硫和水蒸氣可以分別用澄清石灰水、品紅溶液、無水硫酸銅來檢驗，是否要考慮先后順序，具體的實驗步驟應如何設計？實驗設計思路：①應該先檢驗這三種氣體中哪一種氣體？你做出這樣判斷的根據(jù)是什么？②如何除去可能存在的雜質(zhì)氣體？在上述實驗設計過程中，學生需要不斷的思考和反思，提高了學生的元認知技能。同時學生將無機化學中學過的知識遷移到有機化學的實驗方案設計中，訓練了學生的知識遷移能力。（2）通過自我評價，提高元認知技能教師在教學中可以引導學生運用自我提問單法，進行自我評價，及時對自己的學習進行調(diào)整和改進，這樣學生可以在愉悅的元認知體驗中提高元認知技能。例如：乙醇與溴化氫的取代反應演示實驗結束后，學生可以在教師的引導下設計一份自我提問單。試管1試管1導管導管試管2試管2乙醇與溴化氫反應裝置圖①本實驗中HBr從何而來？②本實驗中加入藥品的順序是：先加入水，再加入乙醇，然后邊振蕩邊加入濃硫酸，最后加入溴化鈉，這個藥品加入順序是否能夠改變？為什么？③溴化鈉為什么最后加入？④反應過程中試管1中有什么現(xiàn)象？從該現(xiàn)象中推測出反應后試管1中含有哪些物質(zhì)？如何檢驗試管1中生成的物質(zhì)？⑤反應過程中試管2中有什么現(xiàn)象？會收集到什么物質(zhì)？該物質(zhì)性質(zhì)如何，應如何檢驗？在有機化學中，有很多實驗都可以設計自我提問單，讓學生對實驗過程進行自主探究，這樣不僅可以提高學生的實驗技能，同時學生的元認知技能也能得到提升。在高中有機化學學習中，負遷移是學生學習過程中普遍存在的一