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化学教学中培养学生认知策略的实践研究
上海市金山中学　　盛云林 201500
摘要：素质教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力，树立以学生发展为本的教育理念，促进学生可持续发展。在具体的学科教育中如何使学生学会学习是十分重要的基础。本文就在化学教学中针对学生实际，如何培养学生的认知策略，进而使学生学会学习、学会创造、提高实践能力等方面的探索进行了阐述。
关键词：认知策略 创新精神
一、问题的提出
1、美国未来学家阿布文·托夫勒曾说过：“未来的文盲不再是不识字的人，而是没有学会学习的人古人曰：“授人鱼”不如“授人以渔”。在大力推进素质教育的今天，如何使学生学会学习，适应未来的知识经济时代的要求，至少不能使他们成为未来的文盲，这是每一位教育工作者都应着重思考的问题。
2、1996年4月，“国际21世纪教育委员会”向联合国教科文组织提交的《教育：财富蕴藏其中》的报告中，将学会求知与学会做事、学会共同生活、学会生存作为教育的四个支柱提出。而其中学会求知又是学会做事等的前提和基础。在科技飞速发展的今天，使学生用正确快捷的方式去感知未知，其重要性可见一斑。
3、面向21世纪上海市中学化学学科教育改革行动纲领对上海市中学化学教育的展望中指出，中学化学学科教育“要抓住重点，减少要求学生了解或学会的细节，注意培养学生的自主学习能力”……“要注意反映化学科学的新发展，努力培养学生的科学批判精神、探索习惯、创新意识和科学态度，初步培养他们的创新能力”……强调了未来的化学教学更应注意重视对学生各种能力的培养，克服教育的封闭性，用最新的知识、思想、观念来指导中学化学教育实践，促使学生全面发展、可持续发展，学会学习是重要的保证。
4、由于传统的教育思想的影响及教育改革中教育评价的滞后性，在当前的基础教育中，应试教育的痕迹还比较深，教学方法及模式还比较单一。随着上海市高中会考制度的取消，高校招生考试制度的重大变革，中学各科教育如何适应这些转变，以学生发展为本，改变教育观念和教育方法，应是每一位教育工作者重大而又迫切的研究课题。
5、目前的高中学生由于受各种目标（来自家长的等）、方法（来自教师或自己的）、知识水平及心理、生理等方面因素的制约，学习中唯知识为重，忽视能力培养的重要性，不讲究学习方法，不会看书，不会学习，不能把握学习的各个环节，集中表现为认知能力及自我调控能力较低。因而使不少学生学习上存在着不少的困难，且也不知道如何去解决存在的问题，更谈不上会学的问题。
时代要求她的建设者具有高素质，教育正以积极的姿态迎合这种需要进行改革。培养学生的创新精神和实践能力，作为基础的认知策略的培养是化学教学中值得重视的研究课题。
二、理论依据
1、学生的认知结构
由加涅的学习与记忆的信息加工模型可知，中学生的认知可概括为获取信息（感知）——转换信息（理解）——贮存信息（记忆）——提取信息（应用）。
⑴获取信息：是指学生受到外部环境（教材内容、教师引导、实验等）刺激，有意识、有选择地进行感知，以获取各种陈述性知识或程序性知识。
⑵转换信息：是指学生在感知的基础上对获取的信息进行加工，用已有的知识对新的信息加以同化或使旧知识得以补充，使其成为自己的知识加以理解，将感性知识转化为理性知识。
⑶贮存信息：是指学生将已学到的知识与原有的知识形成命题网络，并进行一定的编码，贮存于长时记忆系统，以利于日后的提取。
⑷提取信息：是指学生在新的情境下为了解决某一实际问题，或进行创造性的实践研究而从长时记忆系统提取所学的知识的过程。
2、关于认知策略
加涅认为认知策略是学习者控制与调节自身的学习、记忆与思维等认知过程的能力。其提出的信息加工模型中的执行控制过程，即为认知策略，是处理内部世界的能力、自我控制与调节的能力。其包括
（1)控制一般认知过程的能力：如控制自己学习过程中的注意力，选择性地去获取信息，采用一定的方式对获取的信息进行编码，正确提取贮存的信息以解决问题等。
（2)控制思维的过程：使自身的思维具有目的指向性，反应的新颖性的特征。包括对自身信息表征、组织、贮存、提取的方式的思维，对思维过程本身（如推理方法)的思维，以及对自身使用某种学习或记忆方法效果的思维。
（3)反审认知技能：指个体对自己的认知过程和结果的意识，决定了个体能否对自己所采用的不同策略的适当性进行评价。
三、教学实践研究
心理学理论指出，教育不仅应使学生获得知识，形成智慧技能，而且应培养他们的创造能力和引导他们学会如何学习。创新能力与学会如何学习的核心是认知策略和学习策略的获得与改进。为此笔者依据学生的认知结构特点、素质教育的要求，促进学生认知策略的获得与完善进行了以下几个方面的教学探索。
1、重视资料的利用和舍取，促进学生正确认知。
在对学生学习化学难易的调查中发现，学生直觉上感到化学并不难学，但在化学问题的解决中如考试、实验中）常觉得束手无策。实际反映了学生不会看书，不会对有关材料的收集、整理及舍取。为此，在教学中适时地提供一些预习提纲及有关补充资料，指导学生看书，找出重点，采用圈、点、评、注等不同方法，用自己所熟悉的语言或符号对预习情况作出记录，消化基础知识、重点内容，找出理解上的难点，带着问题进入课堂，积极参与课堂教学活动。有些内容安排学生进行主讲（如卤族元素、氧族元素），同学间相互提问，相互解答，以达到重点明了，难点突破，能用自己的语言进行对化学问题的描述，在预习及课堂讨论中逐步体会如何利用教材和提供的资料，并逐步达到没有外来指导的情况下去阅读教材、收集有关资料，使自己的认知活动达到有意识的和自我可控制的，完成认知的目的。
2、重视对信息的分析比较，促进知识内化。
学生学习化学，开始于对化学信息的获取，化学教学的系统论认为，化学信息的获取的优劣，主要取决于信息接受的水平和效率。在教学中经常地进行知识间的分析比较，可使学生不仅在信息的量上添加，更可在质上提高对信息的理解，从而纳入学生自身的知识系统。高一化学对元素氯和硫的教学，在重点讨论了氯气和硫各自的化学性质的基础上，就①氯气和硫在化学性质上的异同点；②结构和性质的关系作理论解释；③用实验证明硫和氯气性质的差异等方面进行比较。要求分析合理，实验有力。通过讨论比较，可使学生不是简单地接受硫和氯气有关的化学性质及实验事实，更使在信息接受的质上有所提高。其他如氧族元素的学习与卤素的学习比较（结构、性质的递变规律）有何一致或区别；强弱电解质的学习与电解质与非电解质、电解质溶液的导电性强弱等比较（概念的内涵和外延、分类的依据等），离子方程式与化学方程式、电离方程式等作比较。在分析比较中由于学生积极地参与信息获得的过程，认知的积极性高，意向性强，可有效地提高信息接受的质量。
是
3、重科学的方法和态度，促进认知策略的改善。
否
提出课题→查找资料→形成假设→实验验证 得出结论，是科学研究中通常采用的

方法。这种科学研究的方法，应适时地引入化学教学中，使教学过程转变为课题的研究过程，让学生暂时成为“研究人员”或“小小科学家”，进行探索或研究，提高学生参与认知活动的积极性，同时使学生逐步形成科学的认知方法和习惯，改善认知策略。如在达成次氯酸具有漂白性教学目标时，由实验引出问题：是什么物质使有色布条褪色？Cl2、H2O还是其他物质？若是其它物质又来自何方？查阅资料（看书)：得到Cl2与水反应的产物是HCl和HClO，进一步形成疑问，产物中的何种物质具有漂白性？提出假设：用盐酸滴到有色布条上试验，如果盐酸不能使有色布条褪色是否可以证明HClO具有漂白性？如果盐酸能使有色布条褪色证明HCl有漂白作用。实验验证：学生做盐酸滴在有色布条上的试验，观察现象，椐此可得到初步的结论。反复进行几次实验，都可得到同样的结论。在其它的元素化学的教学、物质鉴定的教学、以及化学理论的教学中都可采用上述方式组织教学，这充分体现化学科学的特点。对实验中出现与假设不一致的结论时，组织学生查阅资料，分析原因，可培养学生严谨的科学态度。
4、形成知识网络，促进贮存。
在调查及与学生的谈话中显示，有为数不少的学生感到化学太散，无规律可循，因而难学难记，文科或理科的学习方法都不太适用，提高化学学习质量也就无法落实。存在不少学习化学的困难生。教学中注意激活学生原有的知识，用学生已有的知识去同化新知识，形成知识网络，可促进学生对新知识的理解，可有效地改变学生的这种状态。如高一氧化－还原反应的教学，首先通过学生回忆什么是氧化反应，什么是还原反应，在学生已有得氧的反应称为氧化反应，失氧的反应称为还原反应，有得、失氧的反应为氧化－还原反应的基础上提出问题：
H2＋Cl22HCl是否属于氧化－还原反应，引入矛盾（无氧元素参与反应），引导学生分析CuO＋H2Cu＋H2O及H2＋Cl22HCl中有关元素化合价的变化，是否可找到两反应的共同特征，将没有氧元素参加而有元素化合价升降的反应纳入氧化－还原反应的范畴，再通过例举 2Na＋Cl22NaCl的反应，分析钠、氯元素化合价变化的原因，进一步从本质上认识氧化反应、还原反应、氧化－还原反应等概念，这样从由得氧、失氧获得对氧化反应、还原反应的初步认识，到化合价升降为氧化反应和还原反应的共同特征，到由电子得、失或电子对的偏移这一本质上认识氧化—还原反应，使学生形成了一定的知识网络，纳入自己的记忆。
在元素及其化合物知识的教学中，找出各种元素的单质、化合物之间的内在联系和相互转化关系，建立一个完整的知识网络，将单一的知识系统化、网络化，可使学生获得对知识完整的理解和掌握。例如，卤素单质及其化合物可在师生讨论归纳中形成以下知识网络：
NaI
AgBr
AgI
AgCl
I2
HI
HBr
NaBr
FeCl3
Cl2
CuCl2
NaCl
HClO
Ca(ClO)2
HCl

Br2

Ag

再如对硫及其化合物的性质的学习，可以突出硫元素的各种价态变化，形成
反映
决定
相互间转化的知识网络，使学生对硫及其化合物的氧化性、还原性有较为深刻的理解，将元素化合物知识与化学理论知识形成关联网络；以及用结构 性质，将物质结构抽象的知识与实实在在的化学反应及现象联系起来，既加深了对结构知识的理解，又获得了物质性质的理性认识，可有效地提高学生的认知效率。
5、分类指导，促进不同水平学生认知能力的提高。
由于班级编制的原因，在同一班级中的学生在认知水平等方面存在着很大的差异，如何面对全体学生，促进不同学生的发展和提高，应是每位教育者都应考虑的问题并必须落实在平时的教学中。笔者在学校“面向全体，分类指导，分档推进”教学策略的指导下，采用了布置分类作业，将课外作业分为A、B、C三类，A、B类选用教学目标测试等，要求所有学生完成，结合教学进度及学生实际，适时编制一定量的C类作业，根据学生各自情况有选择地完成，并利用自修课等课余时间进行讨论，着重由学生谈思考方法等。这一方面使学习能力较强的学生得到一定的满足，使之吃得饱；另一方面，通过不定时的为学习上有困难的学生答疑，针对性地进行心理和学习方法上的指导，使之吃得了。使不同类型的学生获得收益。

认知策略的应用及相应能力的提高主要是个体在学习中随着经验的增长而逐渐发展起来的，作为一种能力还与个体的神经生理功能等因素有关，需要进行较为长期的培养，各科教育的共同努力。在化学教学中创造条件在考虑学生知识、智慧技能学习的同时考虑策略的学习和应用，逐步培养学生应用策略的能力。
认知策略的学习和应用影响因素很多，很重要的是学生个体的差异性（发展水平、能力、动机)，教学中应充分重视针对学生实际，而其中又以调动学生积极的态度和正确的学习动机尤为重要。学生的动机如何，决定他们选择什么策略，决定他们使用这些策略的效果。
在化学教学内容和学生认知策略培养的相互联系有效地结合上，还需作更深入的研究。

参考资料：
1、《智育心理学》 皮连生著 人民教育出版社 1996年第一版
2、《学与教的心理学》 邵瑞珍 华东师范大学出版社 1990年第一版
3、《化学学习论》 刘知新 广西教育出版社 1996年第一版
4、《化学教学系统论》 刘知新 广西出版社 1996年第一版
5、《面向21世纪上海市中学化学学科教育改革行动纲领》 施其康等 上海教育出版社 1999年第一版
6、《化学教学设计与实践》 徐承波 民主与建设出版社 1998年1月第一版