化学教学中学生认知结构的构建

（丽水市职业高级中学）

[摘要]在化学教学中，很多同学认为化学新课程中的概念多、反应多、实验多，公式少、定律少、理论少，学生普遍感到化学学习课上易懂，课下易忘，用化学知识解决实际问题时往往束手无策。解决本类问题的关键在于教师如何积极构建学生认知结构、主动构建知识网络并活化为灵活应用的过程。从构建主义为中心，对教学实践中如何培养学生的认知构建过程进行思考，从而促进学生的认知水平的改变。

[关键词]认知结构 同化 顺应 组织

在化学教学中，很多同学认为化学新课程中，概念多，反应多，实验多，公式少，定律少，理论少，学生普遍感到化学学习课上易懂，课下易忘，用化学知识解决实际问题时往往束手无策。究其原因，很大程度上是由于学生没有科学的构建认知结构。化学认知结构是学生头脑中化学知识的全部内容及其组织，学生认知结构的缺陷主要表现在以下方面：

首先，由于教材的编写还有教学过程的安排，基本上都把化学知识分解成若干个小部分，结果造成知识各部分内容之间、教学过程诸要素之间互相封闭，学生获得的知识大都是一些“散装”的内容，没有形成具有普遍联系和广泛迁移能力的化学知识结构。

其次，在于学生对化学知识点的外延、对知识间的相互联系认识不够，没有形成整体的化学知识结构有关。

第三，学生原有的知识没有牢固掌握，不但不会产生知识的正迁移，反而可能会出现负迁移。

由此可见，化学教学工作中怎样帮助学生将零乱的化学概念、规律、原理、方法有机联系起来，形成完整、有序的认知结构，并使之活化，是教师教学过程中的一个重要环节。

建构主义认为，学习的本质是学习环境对学生的认知结构发生作用并引起认知结构的改变，使学生头脑中的认知结构扩展、更新或重建的过程。它强调以学生为中心，要求学生由知识的灌输对象转变为信息加工的主体、认知结构的主动建构者。同时要求教师由知识的灌输者转变为学生主动建构的帮助者、促进者。在化学课堂教学的组织与互动过程中，积极帮助学生通过同化、顺应和组织三个环节构建认知结构。

一、要帮助学生同化化学基础知识和基本概念

同化是指当有机体面对一个新的刺激情景时，主体能够利用己有的认知结构，把刺激整合到自己的认知结构中。在学习化学知识的过程中，同化也就是把新知识整合到一个正在形成或已经形成的认知结构中，学生运用自己己有的化学知识，并根据自己所拥有和喜爱的独特的思维方式对外界事物做出诊释和改造，学生直接将新知识有效地整合于己有的化学结构中。

例如，学生在学习元素及其化合物时，感觉实验有趣，上课易懂，最大的困难在于化学方程式多，难记易忘，传统的化学方程式教学主要是重知识轻能力；重结果，轻过程，导致学生机械学习和记忆不利于学生合理认知结构的形成。教师要创设问题情境，找出同类型的化学反应方程式，找规律形成意义建构，即找出原有图式以同化过程接受新的知识。

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O

Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO

Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3

摆出几个化学方程式，设问：从这几个化学方程式中可以找到什么规律？

学生讨论，概括、归纳找出规律：较强的酸能制得较弱的酸，从而掌握一类化学方程式书写。如学习氯、硫、氮元素化合物的一类“归中”反应它们虽是不同物质间的反应，但它们都是由高低价态的化合物转化为中间价态的物质。抓住共性，异中求同，进行同化教学对高级知识的学习能取得较好的效果。

二、要帮助学生顺应化学认知结构的载体——知识网络

化学知识是零星、细碎的，这也是学生易懂、易学、难掌握的原因。教学中，面对新旧知识的冲突，教师要帮助学生调整和改造原有的认知结构，构建新的认知结构以适应学习现实的变化，这就是顺应，顺应可以使学生的认知结构发生质变，进入一种新的更稳定的平衡状态，跃向一个新的水平。因此，如何让学生在学习完每一单元内容后，根据自己的理解画出这一单元的概念、规律间的知识网络图，对所学的知识进行系统化、网络化，成为一种有效的方式。

学生在弄清并画出化学基本概念、基本原理、基本规律间的网络体系的基础上，还要引导学生将该网络结构与化学思维、方法有机联系起来，去了解完整的化学知识结构，使学生的化学学习跃上较高的层次。总之，化学教学中要鼓励学生从多角度寻找同一或不同体系中概念、规律间的联系，进行合理的建构。这样，学生头脑中的化学认知结构会逐渐变得纵横交错、变得稳固起来，逐渐变得灵动起来，也就逐渐建构起学生自己的具有个性化的认知结构体系。

三、帮助学生组织化学知识网络的活化

学生头脑中具有较完整的化学认知网络结构后，同样还不能很好解决各种化学问题，学生在碰到综合性较高的新情景题时，就需要将原有认知结构中的相关知识点用一定的方法有机组合起来形成合适的知识组块，才能解决问题。

例如：（2010浙江卷）10.核黄素又称为维生素B2，可促进发育和细胞再生，有利于增进视力，减轻眼睛疲劳。核黄素分子的结构为：

有关核黄素的下列说法中，不正确的是：

A.该化合物的分子式为C17H22N4O6

B.酸性条件下加热水解，有CO2生成

C.酸性条件下加热水解，所得溶液加碱后有NH3生成

D.能发生酯化反应

本题将信息题材中情境提供的新知识或新问题纳入已知原理或方法中进行解答，关键是找出它们之间的内在联系找到新知识新问题在已有知识或方法中落脚点。

【题给信息】本题是有机化学综合题，包含分子式、官能团性质、反应类型等内容。

【教与学】本题虽然很容易选出正确答案A，但是，并不说明有机化学的教学只要会数数或明白键线式的含义即可。有机化学的学习着重掌握有机物官能团与性质的相互关系，官能团的性质之间的相互影响及条件对反应的影响等问题。总之，在有机化学学习过程中，要将“类别——通式——官能团——分子结构特点——主要化学性质”这一线索以及“醇、醛、酸、酯”一条线进行知识的组织，提供网络化的、具有内在联系的结构化知识，才不会导致学生机械的死记硬背，在实际解题中能灵活的加以应用。

学生一旦掌握化学知识结构以后，不仅能洞悉结构中各部分知识的内在联系，还能触类旁通，从而不断提高学生将化学认知结构应用到新的情景和领域中去的创造性能力。

总之，通过培养学生主动建构化学认知结构能力，它有效地解决学生上课听得懂，看书看得懂，作业不会做的学习困境。培养学生建构化学认知结构的能力，需要师生长期的共同努力才能见效。另外，如何帮助学生建构更科学的化学认知结构和更好地活化化学认知结构，化学教学中的主导——教师的角色转换是不是够解放，也必然成为讨论的重点。 参考文献：

[1]王春.化学教学中问题情境创设的策略研究[J].化学教育，2007，（11）.

[2]陈琦，刘儒生.当代教育心理学[M].北京师范大学出版社，2005.

[3]陈琦.教育心理学[M].高等教育出版社，2005.

[4]王后雄.论化学方程式教学中高级知识的形成及教学策略[J].化学教育，2006，（1）.