在化学教学中优化学生认知结构

程英

摘要：借鉴认知心理学理论，结合高中化学学科课堂教学的特征，分析学生的认知结构，研究如何在高中化学课堂教学问题设计中优化学生的认知心理，帮助学生优化认知结构、发展认知结构，促进学生终身发展.

关键词：认知结构;高中化学;教学问题设计

文章编号：1008-0546（2021）08-0018-02

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.202 1.08.005

认知心理学认为头脑中的知识结构对认知起决定作用。化学教育的任务之一就是要优化和发展学生的认知结构，而认知结构的完善和发展，必须在学生化学学习过程中实现。所以，在高中化学课堂教学问题设计中要注重改善学生的认知结构。

一、学生的认知结构分析

学生的认知结构，简单来说就是学生头脑中的知识结构，是他们已有的全部观念内容和组织。广义上说，它是学生已有的观念的全部内容及其组织;狭义地说，它是学生在某一学科的特殊知识领域内的观念的全部内容及其组织。

学生的认知结构是在学习过程中通过同化和顺应作用，在心理上不断扩大并改进所积累的知识而组成的，学习者的认知结构一旦建立，又成为他学习新知识的极重要的能量或因素。认知结构是学生认识活动赖以形成的心理结构，既有知识的贮存组合，又有一系列的认知操作集合[1]。

二、如何建立良好的认知结构

如何使学生在课堂问题提出后能快速有效地获取信息、转换信息、贮存信息、提取信息，关键在于帮助学生建立合理的认知结构。据研究，头脑中合理的知识结构的认知功能主要表现为选择、建构、整合、提取等诸多方面。在化学学习中，认知结构的发展及其功能的逐步完善，与实践中的诸多环节和因素有关。

1.帮助学生优化认知结构

（1）认知结构完备化

已有的知识或认知结构对新知识能产生同化作用，使新知识易于理解和掌握，构成有意义的学习，是学生学习的基础。

对于刚跨入高中的高一学生，有相当一部分缺乏必要的化学基础知识，认知结构不完备。针对这一特点，需帮助学生完备认知结构。首先，在新生入学时先查漏补缺，使其有必备的知识学习新的课程。其次，督促学生上好每一节课，丰富知识储备。第三，在课堂问题设计中，要架起新旧知识联系的桥梁。第四，要通过创设问题情境激活原认知，并通过不断引导促进认知结构的同化。学习起源于新的学习情境，新知识的输入实际上就是给学生提供新的学习内容，教师要想方设法创造学习情境，使学生原有的化学认知结构（原认知）和新学习内容发生冲突，使他们在心理上产生强烈的探求知识的愿望和动机，并通过不断引导促进认知结构的同化。

（2）认知结构条件化

所谓认知结构条件化是指把所学的基本知识与其使用条件结合起来储存在大脑中，即把头脑中的知识由陈述性知识转化成产生式知识（激活状态的知识），这样构建的知识是高效学习的基础。学生从学科中学到的知识有时会不知道在什么情况下使用，从而变成僵化的知识。为了避免知识“僵化”，必须促使学生认知结构条件化。

为了帮助学生认知结构条件化，要引导学生抓住事物的本质，将所学知识与该知识应用的条件结合起来。通过比较和变式学习促使认知结构条件化。例如：学习气体摩尔体积时，设计肯定例证和否定例证的各种变式可让学生明确气体摩尔体积的适用条件。又如：学习电解质这一概念时，设计与导电的单质（如铜）、盐酸溶液和反应生成另一化合物（如三氧化硫）比较的问题，抓住电解质这一概念的有关特征信息“水溶液或熔化状态”“能导电”“化合物”。这样通过比较和变式提问可增强知识间可辨别的程度，明确知识的运用条件环境。

（3）帮助学生知识结构化

知识结构化是把所学的知识划分为不同部分或归入某种更大范畴，在头脑中组织起来形成知识组块，进而形成良好的结构。知识结构化有利于记忆和信息的提取。

如何帮助学生知识结构化，首先，教师要先把教材的知识在自己的头脑中有个清晰、完整、正确的认知结构体系，也就是内化为自己的认知结构。化学学科知识有其特定的内在联系，如：结构、性质、鉴别相统一;性质与用途相统一等。教学时应帮助学生建立这样互相联系的认知图像，同时也应和其它学科一样把课时知识融入单元甚至整体知识结构中去，引导学生归纳总结使知识结构化，形成组块的知识。这样可以减轻记忆负担，扩大知识容量。其次，要深入了解學生认知结构情况，诊断其错误联系及断裂部分，设置认知冲突，找准学科知识结构与学生认知结构的结合处。从整体出发，由点连成链，由链成面，由面成体，引导学生在较短时间内完成知识结构化，以达到优化学生认知结构的目的[2]。

2.帮助学生发展认知结构

优化了的认知结构通常表现为相应的能力，所以教师在这一阶段应通过问题的解决，使已形成的认知结构能进一步地发展，并在今后的学习中发挥巨大的作用。从而再构建更高、更新的认知结构，形成一个掌握知识、形成方法、发展能力、提高素质的良性循环体。

美国心理学家布鲁纳在《教育过程》一书中提出：“不论我们教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构。”化学学科结构具有严密的逻辑性，充满辩证关系。庞杂的元素化合物知识，以元素周期表为纲，提纲展目;有关化学理论知识，以物质结构理论为主干，依干伸枝;物质结构内部的微观运动和物质外部的宏观变化，由因及果;一切物质的制法、应用又都以其性质为依据。所以，还应引导学生在学习过程中不断加深对这个基本结构脉络的理解和掌握，自觉地遵循学科结构发展自己的认知结构。

参考文献

[l]吴增强.试论教学活动中学生认知结构的发展[J].上海师范大学学报，1990（3）：125-130，118

[2]王文碛.在化学教学中培养学生的认知策略[J].福建师范大学福清分校学报，2006（5）：63-66