高效、愉快的化学学习方法

叶巧云

摘 要：戴维·奥苏伯尔（David P·Ausubel）是美国当代著名的教育心理学家和认知学习理论的代表人物，他于1963年提出了认知结构同化论，用以阐明认知结构在学习中的作用。目前，该理论对我国正在实施的新课程改革中的教学理念和方法的更新具有深远的意义，已为广大教育工作者熟悉并认同。笔者结合自身教学实践，发现运用认知结构同化论使学习化学过程更有趣、更高效，以下是笔者在运用中的认识和体会。

关键词：高效；化学；学习方法

一、奥苏贝尔的认知结构同化论

奥苏贝尔认为，学生从事新的有意义的学习就是一个同化和发展自身认知结构的过程。同化和认知结构是奥苏贝尔认知结构同化论的两个基本概念。同化的实质是新旧知识的相互作用，它既是新知识习得的心理机制，也是新知识被保持的心理机制。同化的结果使原有的知识结构更加丰富和更加分化。奥苏贝尔根据所要学的新知识与原有认知结构（观念）的概括和包容水平高低，提出了三种同化模式，如下图：

1.上位学习。即认知结构中原有的观念在概括和包容水平上低于要学习的新观念。如在化学教材中碱金属、卤素两章内容安排在元素周期律之前就是利用新旧观念相互作用，先学习碱金属等下位知识然后再归纳总结出元素周期律这一新的上位观念。

2.下位学习（又称类属学习）。就是认知结构中原有观念的概括和包容水平高于要学习的新观念。如，学了化学平衡的移动原理后再安排的弱电解质的电离平衡、盐类的水解水解平衡的知识学习就属于下位学习，这样就可以在教学过程中让学生运用化学平衡移动原理来指导学习电离平衡和水解平衡规律。

3.并列学习。是要学习的新观念与原有观念无上位、下位关系，但在横向上有彼此吻合的关系。例如，元素化合物各族之间的学习属于并列关系。

二、认知结构同化论在化学教学中的指导作用

（一）认知结构同化论指导教学设计

奥苏贝尔曾说过：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的唯一的最重要的因素是学习者已经知道了什么。”并且指出，要“根据学生原有知识进行教学。”可以说，这是运用同化理论指导教学的最基本的原则。在化学教学中，了解学生原有认知水平、选择适当的教学方法、教学模式和教学策略都必须遵循这一条原则。

1.在了解学生原有的认知状况基础上选择教学方法。在设计高二化学《盐类的水解》的教学内容时，笔者仔细分析学生情况：①原有的知识分析：通过前一阶段的学习学生已经具备了化学平衡、电离平衡、水的电离和溶液酸碱性等基础理论知识；②对学生心理状况（认知风格）分析：高中生具有丰富的想象力和创造力，有一种较强的成就欲望，他们对纯粹枯燥的教学可能有抵触情绪，如果课堂上能让他们自己动手实验、观察实验现象，可能会更有利于调动其学习积极性，发挥其主观能动性。基于上述两方面的分析，笔者选择了“发现法”进行课堂教学，即通过共同发现问题、开展讨论和进行实验等手段，以学生为课堂的主体，教师为主导、参与和关注学生的发现活动。在授课过程中，我向学生提供的是一种可以将假设转化为现实的情景（实验）。他们在各自的知识背景里面，运用现有知识和能力时发现矛盾，探寻解决矛盾的线索，大胆提出假设并动手做实验加以验证。通过对旧知识的延伸及新方法的应用获得新的发现，最终在同化或顺应中扩展了自己的知识结构和提高了自己的认知水平，不仅圆满完成了本次教学的任务。更重要的是，学生在发现的过程中始终处于自主和积极的最佳状态，表现出一种奋发的学习精神。

2.找出新旧知识间相互联系设计教学内容。同样以《盐类的水解》的教学为例，当学生通过实验知道盐溶液并非都显中性。教师引导学生思考如下问题：①溶液的酸碱性本质是什么？（回顾旧知识）②氢氧化钠溶液為什么显碱性？盐酸为什么显酸性？它们的电离对水的电离平衡产生什么影响？③氯化钠溶液为什么显中性？氯化钠电离产生的离子能跟水电离生成的离子反应吗？对水的电离平衡有没有影响？④实验测得Na2CO3溶液是显碱性，NH4Cl溶液显酸性，原因何在？这些溶质电离产生的离子，能跟水电离产生的离子发生反应吗？对水的电离平衡有何影响？溶液中还可能存在其他化学平衡吗？（问题环环相扣、由浅入深以帮助学生从已有知识逐步过渡到新知识）

教学中，教师注重新旧知识的联系，教学过程中从已有的知识过渡到新知识，讲清新知识与已有知识的内在联系与区别，以利于学生进行同化学习。

3.设计建构化的教学模式。如果说学生的学习就是利用原有的认知结构同化新知识，建构新的认知结构的过程，那么教师就应该设计构建构化的教学模式。这一模式的基本思路是，在学生的认知结构中找到同化新知识的原有的有关知识，经过分析、推理等思维过程，使新知识与原有的知识建立联系，进而概括出新的规律性知识并重建新的认知结构，然后通过运用新规律，进一步检验、巩固新知识，并实现知识的迁移。

例如：高三“氧化还原反应”的教学过程片段：

师：判断以下反应是否为氧化还原反应：①2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；②2KI+Br2=2KBr+I2；③NaOH+HCl=NaCl+H2O；④Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；⑤2Na+2H2O=NaOH+H2（学生运用已学知识解题）。

生：①②④⑤是氧化还原反应。

师：很好，上述氧化还原中的氧化剂、还原剂均为大家熟悉的，那么能否根据这些熟悉的例子归纳氧化还原反应进行的方向？

……（学生讨论）

生：强制弱，向着生成弱氧化剂和弱还原剂的方向进行。

师：对。也就是说：氧化剂的氧化性大于氧化产物；还原剂还原性大于還原产物。

师：已知氧化性：Cl2>Br2>Fe3+>I2；还原性：I->Fe2+>Br->Cl-判断下列反应能自发进行的是：①Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-；②2Fe3++2I-=2Fe2++I2；③2Fe2++I2=2Fe3++2I-；④2Fe3++2Cl-=Cl2+2Fe2+

……（学生运用新知识解题）

生：①②正确。

……（强化练习以巩固知识）

师：今有三个氧化还原反应：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KI；②2FeCl2+Cl2=2FeCl3；③2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O若溶液中有Fe2+、I-和Cl-共存，要氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-，可加入的试剂是：

A.Cl2 B.2KMnO4 C.FeCl3 D.HCl

……（提供情景实现知识迁移）

（二）同化论帮助学生主动建构良好的认知结构

认知结构在化学学习中特指学生头脑里内化了的化学知识结构。衡量学生学习质量的重要标志就在于学生头脑中是否建立了良好的认知结构，即他们到底掌握了多少化学知识以及这些知识是否构成了良好的组织结构。在化学教学中教师要善于分析教材，找出知识之间的联系和内在规律，把各章节的中心内容及与之有联系的知识串联起来，先通过典型的例子有意识的在學生头脑中建立认知方法，再引导他们运用同化论将该认知方法运用在学习其它的上、下位及同位知识，通过这样的指引就可以帮助学生建立良好的认知结构。

例如在《甲烷》的教学中教师引导学生先分析甲烷的分子结构中的化学键，学生发现只有碳氢键，又想到化学反应实质就是旧键断裂新键形成的过程，此时教师指导学生运用共价键理论分析碳氢键的稳定性，再讲解甲烷的化学性质。这样的教学过程会帮助学生建立分子结构决定分子化学性质的认知模式。学生在这样的认知模式指导下发现烷烃中只有碳氢键和碳碳键，分析两键的牢固性就会得出烷烃应具有甲烷类似的性质，从而习得甲烷的上位知识烷烃的性质。再如乙烯和乙炔应属同位关系，在学习乙烯时讲清楚双键不稳定的原因，学生就会很容易掌握乙炔的性质。同理可以运用相同方法指导其他有机物的学习。

（三）认知结构同化论指导化学复习

化学是一门具有大量的零散知识，融事实、概念、原理和技能为一体的特殊的知识结构的学科，所以教师需要借助认知结构同化理论使之有序化、系统化，使知识按照某种规律性得以连续。

例如在化学复习时，教师通过分析知识的要领与主线，运用同化点打破知识的章节界限，重新进行整理和组织，使其在纵向上层次分明，横向上融会贯通，重建新的知识结构网络。例如，在复习无机化学中的元素及其化合物这部分内容时，就可以以“元素→单质→氧化物（氢化物）→存在”这条线串起；而在学习具体的单质、化合物时则既可以“结构→性质→用途→制法”为思路，又可从该单质到各类化合物之间的横向联系进行复习，也可同时结合元素周期律，将元素化合物知识形成一个完整的知识网络。

再如：在复习有机物烃及烃的衍生物的内容时，按照分子结构决定性质和官能团决定性质这条规律，将有机物中物质间的相互转化串起来，形成了如下图的知识结构网络。

通过这样的重新组合、综合贯通，使知识网络化、系统化、整体化，在学生脑子里建立一幅纵横交联、相互转化的高层次的知识网，以达到高效复习的目的。

三、结语

奥苏贝尔有句名言：“教学过程的实质在于有意识地影响和操纵学生的认知结构变量，在于有效地控制被同化新知识意义的精确性、清晰性、稳定性以及向新情境的可迁移性。”实践证明，在中学化学教学中引进认知结构同化模式，在效果上体现出知识连贯、学习效率提高、时间经济、负担减轻、心情愉快和能力增强等优势，具有实践意义。

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