學(xué)習(xí)遷移理論下高中化學(xué)教學(xué)策略研究

在新課程改革不斷深入的背景下，高中化學(xué)教學(xué)要充分關(guān)注學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的培育，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的化學(xué)思維觀念和學(xué)科能力。教師要充分有效地運(yùn)用學(xué)習(xí)遷移理論，探索合理可行的高中化學(xué)教學(xué)策略，以高中化學(xué)知識為載體進(jìn)行遷移教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的角度觀察、分析和解決問題，提升學(xué)生的化學(xué)思維方法和學(xué)科能力。一、學(xué)習(xí)遷移理論概述學(xué)習(xí)遷移是人類發(fā)展學(xué)習(xí)認(rèn)知能力的基本特征和方法。有效的學(xué)習(xí)遷移能夠讓學(xué)習(xí)者擺脫時空的限制和束縛，在原有的知識結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行思維的遷移和拓展，在面對陌生問題情境時，通過類比概括出新舊知識的相似性和內(nèi)在聯(lián)系，調(diào)用學(xué)習(xí)者的知識儲備解決實(shí)際問題，探尋到提升認(rèn)知能力的有效方法，實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化，促進(jìn)學(xué)習(xí)者能力的發(fā)展和提升。學(xué)習(xí)遷移理論中學(xué)習(xí)的遷移主要包括以下幾種類型：（一）低路遷移和高路遷移根據(jù)遷移過程中參與意識和程度的不同，學(xué)習(xí)者可以在實(shí)際最初的變式情境中進(jìn)行技能練習(xí)，通過充分練習(xí)后實(shí)現(xiàn)自動遷移，無需進(jìn)行持續(xù)的反思和總結(jié)。高路遷移則是有意識地將之前學(xué)習(xí)的抽象知識進(jìn)行概括和歸納，將化學(xué)原理、觀點(diǎn)和概念能夠較好地應(yīng)用于新情境之中，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性的認(rèn)知。（二）同化性遷移、順應(yīng)性遷移和重組性遷移同化性遷移是直接將原有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于類似的事物之中，并未實(shí)質(zhì)性地改變原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出舉一反三的同化性遷移思維方法。順應(yīng)性遷移是在面對新情境時，需要對原有知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行抽象和概括，形成一種新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和體系，通過有效歸類來順應(yīng)事物的變化。重組性遷移則是對原有知識體系中的部分要素進(jìn)行重新整合，使各成分之間建立起新的聯(lián)系，并應(yīng)用于新的情境之中。（三）正遷移和負(fù)遷移正遷移是指一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的促進(jìn)和增強(qiáng)作用，負(fù)遷移則是一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的干擾與削弱作用。通常來說，在教學(xué)實(shí)踐中需要強(qiáng)化正遷移，減少負(fù)遷移。二、基于學(xué)習(xí)遷移理論的高中化學(xué)教學(xué)策略分析（一）創(chuàng)設(shè)多樣化的化學(xué)教學(xué)情境，拓展知識遷移路徑高中化學(xué)知識較為抽象，讓不少學(xué)生感覺較為枯燥，難以啟發(fā)知識學(xué)習(xí)遷移的欲望。對此，教師可以合理創(chuàng)設(shè)多樣化的學(xué)習(xí)情境，開辟知識遷移路徑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究興趣，增進(jìn)對高中化學(xué)概念、原理的認(rèn)知和領(lǐng)悟。1.問題情境以學(xué)習(xí)高中化學(xué)“沉淀溶解平衡”的知識為例，教師可以從生活實(shí)例出發(fā)，以問題情境導(dǎo)入新課，讓學(xué)生在直觀形象的圖片或多媒體中快速進(jìn)入到學(xué)習(xí)過程，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需要，帶著問題進(jìn)入化學(xué)知識的學(xué)習(xí)。如：教師可以展示我國千姿百態(tài)的溶洞圖片，讓學(xué)生思考溶洞形成的具體原理。并運(yùn)用多媒體展示腎結(jié)石圖片、小朋友蛀牙的圖片，向?qū)W生介紹腎結(jié)石的主要成分是難溶電解質(zhì)CaC2O4和Ca3（PO4）2，并提出問題：“思考如何預(yù)防腎結(jié)石的發(fā)生？”“牙齒為什么會長蟲？為何含氟牙膏能夠預(yù)防齲齒？”2.視頻情境為了讓學(xué)生加深對化學(xué)知識的理解，老師可以利用多媒體創(chuàng)設(shè)視頻情境，播放分組實(shí)驗(yàn)相關(guān)的視頻：將AgCl轉(zhuǎn)化為AgI，再轉(zhuǎn)化為Ag2S，使沉淀之間的轉(zhuǎn)化變得可視化，能夠讓學(xué)生直觀可視沉淀轉(zhuǎn)化過程，通過視頻情境觀察相關(guān)步驟：①1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合；②向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液；③向新得固液混合物中滴加10滴Na2S。在觀看沉淀轉(zhuǎn)化的過程，這與學(xué)生既有的知識結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖突，由此激發(fā)學(xué)生主動探究的興趣和熱情，從微觀化學(xué)方程式的角度對沉淀轉(zhuǎn)化進(jìn)行解釋，從而理解沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)在于改變條件沉淀溶解平衡的移動，再利用化學(xué)方程式計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)，體會沉淀轉(zhuǎn)化與化學(xué)平衡之間的聯(lián)系。（二）通過主題式化學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維高中化學(xué)教學(xué)可以采用主題式化學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)的方式，從整體性的視角引導(dǎo)學(xué)生探索主題問題，提高學(xué)生知識遷移運(yùn)用的能力，使零散的化學(xué)知識系統(tǒng)化。教師要在教學(xué)活動中確定一個主題，圍繞主題的主線展開教學(xué)實(shí)踐活動，做到循序漸進(jìn)，一環(huán)扣一環(huán)，具有連貫性，從而有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究的內(nèi)在驅(qū)動力。以學(xué)習(xí)高中化學(xué)“探秘印刷電路板腐蝕液”的知識為例，為了培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移運(yùn)用能力、系統(tǒng)思維意識和合作探究能力，教師以“探秘印刷電路板腐蝕液”作為探究主題，引導(dǎo)學(xué)生基于系統(tǒng)思維對主題進(jìn)行細(xì)化和分解，形成若干個小主題，比如：印刷電路板的傳統(tǒng)制作、電路板廢液的回收與處理、腐蝕液原料的多法制備等。教師在課前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生查閱印刷電路板的制作原理及常見印刷電路板的制作方法，復(fù)習(xí)鐵及其化合物的知識和氧化還原反應(yīng)的知識，鞏固常見實(shí)驗(yàn)操作中的相關(guān)技能及注意事項(xiàng)。之后，學(xué)生可以采用小組合作探究的方式進(jìn)行問題探究，設(shè)置并參與多樣化的小組合作探究任務(wù)，最后將主題牽涉的鐵及其化合物的知識整合為體系，教師在不同主題中引導(dǎo)提問，引領(lǐng)學(xué)生探究整合知識。在學(xué)習(xí)小主題：印刷電路板的傳統(tǒng)制作之中，教師要求學(xué)生觀看視頻并思考印刷電路板腐蝕液的主要成分，學(xué)生觀看視頻并回答印刷電路板腐蝕液的主要成分為氯化鐵溶液；教師繼而追問：氯化鐵溶液為什么能做印刷電路板腐蝕液？并提示學(xué)生可以嘗試從不同的反應(yīng)類型進(jìn)行分析。在小主題“電路板廢液的回收與處理”的學(xué)習(xí)活動中，教師可以布置相關(guān)任務(wù)：要求學(xué)生合作探討回收廢液中鐵元素和銅元素的處理方案，并對學(xué)生進(jìn)行提示，讓學(xué)生嘗試從氧化還原的角度選擇合適的氧化劑和還原劑，并將FeCl2溶液轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液，CuCl2溶液轉(zhuǎn)化為Cu單質(zhì)。學(xué)生合作討論并制定設(shè)計(jì)回收處理方案，從而較好地引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)知識進(jìn)行深入理解、反思和總結(jié)，對知識譜圖進(jìn)行自評、學(xué)生互評、教師評價，促進(jìn)知識的應(yīng)用與遷移，有效培養(yǎng)學(xué)生的知識系統(tǒng)性、系統(tǒng)思維意識和實(shí)驗(yàn)探究能力。（三）引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)深度學(xué)習(xí)，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)基于學(xué)習(xí)遷移下的深度學(xué)習(xí)是必然指向?；趯W(xué)習(xí)遷移理論的高中化學(xué)教學(xué)要引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，從學(xué)習(xí)預(yù)備階段、主體階段和反思階段探討高中化學(xué)教學(xué)策略，較好地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。1.預(yù)備階段的深度學(xué)習(xí)教師要在高中化學(xué)課堂教學(xué)中營造民主平等的師生關(guān)系，鼓勵學(xué)生積極主動地參與到化學(xué)知識的學(xué)習(xí)之中，倡導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑、敢于發(fā)問，說出自己關(guān)于化學(xué)知識的相關(guān)理解和看法，并結(jié)合化學(xué)知識融入到相關(guān)教學(xué)情境之中，進(jìn)入到對正課的學(xué)習(xí)。如：在進(jìn)行“硅單質(zhì)及其性質(zhì)”的教學(xué)之中，教師可以播放我國芯片產(chǎn)業(yè)被“卡脖子”的視頻，吸引學(xué)生的注意力，并提問：“受制于人的芯片是由什么元素組成的？”“該元素在自然界是如何存在的？”，由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，充分體現(xiàn)化學(xué)情境的育人價值。2.主體階段的深度學(xué)習(xí)要在主體階段發(fā)展學(xué)生的化學(xué)陳述性知識和程序性知識，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的高階思維和合作探究能力。以習(xí)得核心的化學(xué)陳述性知識為例，教師要引導(dǎo)學(xué)生自主歸納化學(xué)新概念的核心本質(zhì)特征，幫助學(xué)生建構(gòu)完整的知識框架和體系，歸納出化學(xué)知識的內(nèi)在規(guī)律。以學(xué)習(xí)“鹽類水解”的知識為例，教師讓學(xué)生動手操作，用PH計(jì)測試室溫下的溶液：醋酸鈉溶液、硫化鈉溶液、氯化鈉、硫酸鈉、三氯化鋁溶液、硫酸銅溶液等，并讓學(xué)生歸納出鹽溶液呈酸性和堿性的原因，采用合作探究的方式歸納其化學(xué)規(guī)律和內(nèi)在本質(zhì)，得知不同溶液在室溫下的酸堿性，從而較好地把握鹽類水解的本質(zhì)。在建構(gòu)化學(xué)程序性知識的教學(xué)過程中，要引導(dǎo)學(xué)生掌握產(chǎn)生式的條件項(xiàng)，在產(chǎn)生式的條件與行為之間建立聯(lián)結(jié)，并通過反復(fù)的練習(xí)和反饋促進(jìn)行為的精準(zhǔn)度。教師可以出示近遷移的相關(guān)習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生把握相對應(yīng)的產(chǎn)生式。如，若有機(jī)物A與有機(jī)物B互為同系物，則它們①物理性質(zhì)相同；②化學(xué)性質(zhì)相似；③通式相同；④類別相同。A.①②B.①②③C.②④D.②③④解答：根據(jù)同系物的化學(xué)概念，得知選項(xiàng)為D。并且，教師還可以設(shè)置一定量的變式練習(xí)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行及時的反饋，促進(jìn)產(chǎn)生式條件項(xiàng)與行為項(xiàng)聯(lián)結(jié)的準(zhǔn)確性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行靈活的化學(xué)知識遷移，較好地促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)程序性知識的深度學(xué)習(xí)。3.反思階段的深度學(xué)習(xí)教師可以基于一定目的對學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行即時性評價，順應(yīng)“教學(xué)評一體化”的新課標(biāo)要求，真實(shí)評價學(xué)生在高中化學(xué)課堂上的表現(xiàn)，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。同時，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思，結(jié)合具體的化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置反思清單，幫助學(xué)生反思和總結(jié)深度學(xué)習(xí)過程的問題，及時反饋并進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。以學(xué)習(xí)“電解質(zhì)”的化學(xué)知識為例，教師可以從學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)、學(xué)習(xí)過程、探究活動、反思總結(jié)等方面入手，幫助學(xué)生設(shè)置反思清單：①嘗試用自己的話描述一下電解質(zhì)的概念；②運(yùn)用“電解質(zhì)”的化學(xué)概念解決課后練習(xí)；③運(yùn)用“電解質(zhì)”的概念解決生活中的實(shí)際問題。（四）善用類比遷移，發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)1.完善認(rèn)知架構(gòu)高中化學(xué)遷移教學(xué)應(yīng)以完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，當(dāng)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)越健全，則越容易在學(xué)習(xí)中進(jìn)行適宜的類比和遷移，達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。以學(xué)習(xí)離子反應(yīng)的化學(xué)知識為例，高一階段學(xué)生已經(jīng)掌握了離子無法大量共存的條件，在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的基本概念之后，進(jìn)一步擴(kuò)充氧化還原反應(yīng)離子組不能共存的相關(guān)知識，如亞鐵離子與硝酸根離子和氫離子無法共存、鐵離子與碘離子無法共存；進(jìn)而在初步了解電離和電解質(zhì)的概念后，擴(kuò)充相關(guān)化學(xué)知識：能夠生成弱電解質(zhì)（弱酸、弱堿、水）的離子組不能共存。由此可見，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)知識進(jìn)行整理、概括、歸納，幫助學(xué)生完成化學(xué)知識的建構(gòu)，為類比遷移創(chuàng)造條件。2.精準(zhǔn)透析概念為了充分發(fā)揮類比遷移的學(xué)習(xí)效能，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生精準(zhǔn)透析化學(xué)概念，由淺入深地概括總結(jié)相關(guān)知識。以學(xué)習(xí)“電解質(zhì)”的知識點(diǎn)為例，應(yīng)精準(zhǔn)區(qū)分電解質(zhì)和非電解質(zhì)的化學(xué)概念，明晰電解質(zhì)與非電解質(zhì)的區(qū)別，從而較好地促進(jìn)正遷移的發(fā)生。3.運(yùn)用建模培養(yǎng)學(xué)生歸納能力通過建模的方法分析化學(xué)問題的內(nèi)在規(guī)律，描述化學(xué)因果關(guān)系或相互關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生快速從題目中獲取有用信息，提高學(xué)生的概括歸納能力。以學(xué)習(xí)“電解池電極反應(yīng)式的書寫”建模教學(xué)為例，首先讓學(xué)生判斷電解池的陰陽極，再找出陰陽極附近可以放電的離子，按放電順序得出產(chǎn)物，并寫出電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式。4.巧用變式訓(xùn)練，提高類比遷移能力變式訓(xùn)練能夠引導(dǎo)學(xué)生由表及里地認(rèn)識化學(xué)知識和規(guī)律，通過一系列變式訓(xùn)練增進(jìn)對化學(xué)知識的理解，從而較好地提高學(xué)生的發(fā)散思維和類比遷移能力。教師提出以下問題：“試用鐵棒和石墨棒作電極電解CuSO4溶液，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。”“將鐵棒和石墨交換位置，請問電極反應(yīng)式是一樣的嗎？”通過上述問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，從電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷直流電源的正負(fù)極和左右側(cè)電極名稱，根據(jù)解題過程歸納總結(jié)電解問題的一般思路，從而較好地提高學(xué)生類比思維、概括歸納能力。（五）注重高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)遷移高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中關(guān)注學(xué)生思維模式的遷移，要以高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)知識的學(xué)習(xí)遷移，從不同角度理解和思考問題，促進(jìn)學(xué)生聯(lián)系之前學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，拓寬學(xué)生知識遷移通道。教師要在明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的前提下，制定相應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察、記錄、分析和反思，進(jìn)而增加學(xué)生對高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識的遷移能力。例如，在“沉淀溶解平衡”實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，將學(xué)生原有的知識進(jìn)行重組遷移，形成具有一定邏輯性的知識鏈，之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡等相關(guān)知識，教師設(shè)計(jì)“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”導(dǎo)學(xué)案，對比難溶電解質(zhì)的化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡、溶解平衡，讓學(xué)生回顧溶解性與溶解度之間的關(guān)系，包括難溶、微溶、可溶、易溶等，營造出知識遷移的氛圍，總結(jié)出沉淀溶解平衡的定義、表示方法、特征，幫助學(xué)生基于既有認(rèn)知體系學(xué)習(xí)新的概念，了解沉淀反應(yīng)的生成、溶解、轉(zhuǎn)化等應(yīng)用，深化對所學(xué)知識概念的認(rèn)識，更好地將新概念同化到既有知識體系。在導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)，教學(xué)通過圖片展示相關(guān)生活實(shí)例，如千姿百態(tài)的溶洞、小朋友的蛀牙、腎結(jié)石圖片等，讓學(xué)生思考上述圖片的產(chǎn)生原理以及處理措施，繼而向?qū)W生提問：“如何使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體？”通過實(shí)驗(yàn)探究在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸的現(xiàn)象，以NaCl溶解平衡作為載體，引出可逆反應(yīng)，樹立化學(xué)平衡的概念，認(rèn)識到外在條件的改變會導(dǎo)致溶解平衡的移動，思考以下問題：“將AgCl溶于水，在大量AgCl固體體系中改變條件，如升溫、加入AgCl固體、加入NaCl固體、加入AgNO3固體等，對其會有怎樣的影響？”，并寫出Cu（OH）2、BaSO4、Ag2S溶度積表達(dá)式，從而利用平衡移動原理闡釋相關(guān)現(xiàn)象，由舊知過渡到新知，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的遷移。在學(xué)生大致了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡之后，可以采用系統(tǒng)類比、新舊類比等方法，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的耦合體系，實(shí)現(xiàn)相關(guān)知識的同化遷移，促進(jìn)相關(guān)知識系統(tǒng)化、框