认知灵活理论在高中化学概念教学中的应用探讨

曾泓源

摘 要：高中化学概念教学是学生化学学习的重要组成部分，由于化学学科的科学性、严谨性、综合性比较强，因此，学生对化学概念的学习往往不够深入，这就造成学生在应用相关的化学概念解决实际问题的过程中无法灵活而有弹性地处理问题。基于以上原因，探讨了认知灵活理论在高中化学概念教学中的应用，希望通过对这一教学方式的探究，使学生对高中化学概念的学习和认知更加多元化，从而提高高中化学的教学效果。

关键词：认知灵活理论；高中化学；概念教学

认知灵活理论是20世纪90年代从国外兴起的建构主义的拓展内容，理论内涵是指在概念学习过程中能够将对概念的分析和理解进行多元化的诠释，使学生对概念的掌握更加深入、更加灵活。这一理论的主要应用方式是将同一概念通过不同的角度进行分析理解，或者对多个概念从相同的角度进行对比分析。将认知灵活理论应用于对高中化学概念的教学过程中，有助于学生在深入理解概念的基础上灵活运用概念解决化学问题，从而使学生逐步建立解决化学问题的多元化思路，将化学概念的应用进行拓展，将基于化学概念的化学知识进行迁移，在不同的情境状态下，实现对化学知识的灵活解读，增加学生学习的深度和广度，提高学生对化学概念和化学问题的分析理解能力。本文就认知灵活理论在高中化学概念教学中的应用进行了分析阐述。

一、通过知识的迁移灵活理解概念

许多化学概念的表述都具有程式化的特点，学生在平时的学习中对这些概念的掌握主要靠死记硬背，这种方式虽然可以使学生记住概念的内容，但对一些概念的理解却不够深入，因此在实际运用环节也无法达到学以致用的目的。针对这种情况，教师要注意引导学生通过不同的角度探究化学概念的涵义，通过知识的迁移实现对化学概念的深层次解读，在此基礎上明确和应用化学概念。例如，在解读“物质的量”这一概念时，教师要注意将宏观世界与微观世界联系起来，从学生比较熟悉的宏观世界着手，设置能够激发学生探究兴致的问题，激发学生的探究欲望，逐步引导学生理解这一概念。教师可以设置这样一个问题：不定数量的螺丝钉要如何才能算出其数量？学生围绕问题展开探究，可能会得到几种不同的算法：其一，可以直接数数；其二，可以称一下所有螺丝钉的重量，然后除以一个螺丝钉的质量，得到数量；其三，利用模具，比如将螺丝钉顺序排列在容器中，每次可以装一百个；其四，计算一百个螺丝钉所占的体积，然后用所有螺丝钉的体积除以前者，再乘以一百。结合对这一问题的不同算法，教师可以引导学生得出对巨大数量的物质可以进行物理搭桥算法，再进一步引导学生明确宏观物质是由微观粒子组成的，对一定数量的微观粒子的计算，也可以使用将粒子结合为一个整体进行搭桥计算的方式，使学生认识到“物质的量”是一个物理量，表示的是含有一定数目粒子的集合体，明确这一概念的内涵。

二、通过知识的修正深入理解概念

当学生的认知被某一具体问题颠覆，学生就会自觉地对这一问题产生探究的兴趣，从而主动发掘认知被颠覆的原因以及其中的原理。因此，教师可以在教学中有意识地设计颠覆学生认知的话题，引导学生注意到新知识与旧知识之间的认知矛盾，使学生结合新知修正自己对概念的理解。例如，在教学“氧化还原反应”时，学生对这一反应的最初理解是判定是否为氧化还原反应的依据在于物质中“氧”的存在情况，如果没有氧元素的介入，自然就不是氧化还原反应了，最典型的氧化还原反应方程式都是有氧元素的，例如：C+HNO3→NO2+CO2+H2O，而经过进一步的学习，教师可以为学生列出不具备氧元素的氧化还原反应方程式，例如Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，这时学生的固有认知受到颠覆，就会增加对这一概念的兴趣，在此基础上教师展示氧化还原反应的概念，请学生明确判断氧化还原反应的依据并非氧元素的转移，而是电子的转移，表现在方程式中就是物质化合价的变化，在这一过程中，学生通过认知被颠覆和修正的过程明确了氧化还原反应的真正意义，同时其思维也得到了相应的锻炼。

三、通过知识的类比系统理解概念

化学概念中一些物质之间的关系比较抽象，学生理解有一定的困难，在这种情况下，教师可以将一些生活中类似的现象与概念的理解结合起来，通过现象之间的类比，从而使抽象的概念形象化，加深学生的理解。例如，教师可以以生活中的“商品单价=商品总价/商品数量”的公式来与化学中的“摩尔质量”公式进行类比，使学生了解到“摩尔质量”与“物质的量”之间的转化关系为：M=m/n，在此基础上进一步推导出与之相关的“气体摩尔体积”“物质的量的浓度”与“物质的量”之间的转化公式。这种类比的方式可以将学生较为熟悉的生活问题与化学问题形成类比，化抽象为形象，使学生更加系统地认识相关概念的内涵。

总之，认知灵活理论在高中化学概念教学中的应用，可以进一步发展和活跃学生的思维，使学生对化学概念的解读更加深刻、更加具体、更加具有系统性。作为高中化学教师，要注意在教学过程中引导学生从多个侧面、多个角度探究化学概念的内涵，从而在明确概念的基础上锻炼学生的化学学习和应用能力。

参考文献：

[1]葛岩.建构主义理论下高中化学概念的教学策略[J].读与写（教育教学刊），2014（2）：148-149.

[2]宋婷.基于认知灵活理论的高中化学概念教学策略研究[D].西南大学，2014.