化学学科认知障碍的探查及对策研究

化学学科认知障碍的探查及对策研究

徐红

西安市八一民族中学 710000

摘要：学科认知障碍是学习障碍的一种类型，是学科教学论的重要研 究领域。深入、广泛地开展化学学科认知障碍的研究既是化学教学现 实的需要、化学教学发展的需要，也是化学教师成长发展的重要途径 之一。要了解化学学科认知障碍，必须对学习困难作具体、细致、深 入的分析。在学习的不同阶段，学科认知障碍有所不同，其诊断工作 的内容也有所不同。本文主要分析了化学学科认知障碍成因的主要类 型并介绍了消除化学学科认知障碍的主要措施。

关键字：学习障碍；  学科认知障碍；  化学学科认知障碍；  认知障 碍诊断；  认知障碍策略

化学教学不仅要让学生获取知识、技能，同时更要重视学生未来 的发展和关注全体学生全面和谐的发展;不仅要关注每个学生的共同 基础(最低要求)，也要高度关注不同学生的不同发展，即尊重学生的 个体差异和自主发展;教学中要帮助学生形成良好的动力系统，激励 学生形成持续的化学学习兴趣，增强学好化学的自信心;要在不排斥 对科学传统继承的基础上，注重课程的时代性和先进性:要改变从书 本中“读化学”的传统习惯，注重“科学探究”，提倡“做科学”的 实践活动。我们发现学生的理解难点，往往是学生在化学学习过程中 觉得抽象、复杂、不易理解和应用的内容，可能是一个概念，也可能 是一种原理或方法。有些内容在教科书中不一定是难点，但可能恰恰 是学生学习过程中的难点。

一、什么是认知障碍

认知是机体认识和获取知识的智能加工过程，涉及学习、记忆、 语言、思维、精神、情感等一系列随意、心理和社会行为。认知障碍 指与上述学习记忆以及思维判断有关的大脑高级智能加工过程出现 异常，从而引起严重学习、记忆障碍，同时伴有失语或失用或失认或 失行等改变的病理过程。认知的基础是大脑皮层的正常功能，任何引 起大脑皮层功能和结构异常的因素均可导致认知障碍。由于大脑的功 能复杂，且认知障碍的不同类型互相关联，即某一方面的认知问题可 以引起另一方面或多个方面的认知异常 。

二、引起化学认知障碍的原因探查

( 一) 混淆新旧概念，产生负迁移

迁移是指已获得的知识技能对新学习知识技能的影响，有利的影 响叫做正迁移，不利的影响叫做负迁移。

有机化学第一反应——取代反应，学生学习时很容易将取代反应 与无机化学置换反应进行错误比较。实际上，无论从知识内容还是反 应实质，置换反应和取代反应两者差异较大，不具备知识正迁移的基 础。相对而言，学生若从无机复分解反应角度建立认知台阶，学习有

机取代反应更具有可比性和认同性，不但有利于建立取代反应概念， 而且有利于区分无机，有机中两大反应类型的实质。易混淆概念产生 的负迁移对学生接受新知识起到严重的干扰作用，削弱了学生接受化 学新知识渠道的通透性。

(二) 化学知识本身特点，产生学习障碍

化学教学的目标之一是引导学生学习化学知识和技能，有些知识 非常容易为学生接受，有些知识则相对抽象或对思维要求较高，学生 理解起来比较吃力，这时就易形成难点。教学中一些对能力要求较高 的知识点，学生普遍都表示掌握得较差，如物质的量及相关计算，再 如化学实验探究知识是学生学习的最主要障碍之一，这是教材中对学 生发散思维和实验能力要求要求最高的，它要求学生能够对相关化学 现象进行分析解释，很多考试的出题方式又灵活多样，注重考察学生 的恩维理解及想象能力。这种对思维的高要求，导致学生常常不能找 出本质原因而被表象所迷惑，给问题的解决带来困难。

(三) 认知过程不协调

“新知识总是要停泊在旧知识的锚桩上”。就是说学习新知识一 定要与旧知识进行联系，接受新知识总是在旧知识的基础上学生原有 的认知结构缺乏全面性，含糊不清的知识会对新知识产生严重的干 扰，导致新知识的学习出现似是而非的现象，给理解，记忆及应用新

知识造成极大困难。

比如，高中化学元素相对原子质量概念的建立。初中化学限于知 识层次与学生掌握的要求，基本上遵循元素与原子的一一对立关系初 中相对原子质量概念的内容实质是原子相对原子质量，作为学生接受 相对原子质量概念的内容基本上无原子与元素之别。从初中到高中， 随着对原子结构内容要求的提高，同位素概念的出现，把原子相对原 子质量推广到元素相对原子质量。学生往往仍停留于原子相对原子质 量概念，无论如何也无法理解元素相对原子质量含义。更无从把握四 种相对原子质量概念的比较和计算等若干具体教学内容，学生原有的 认知结构缺乏全面性，学生原先掌握的知识含糊不清甚至错误，往往 使学生难以理解和接受高中化学新概念和新知识。

三、针对化学学科认知障碍对策的分析

( 一) 采用直观类比教学

“直观化”是高中化学教学必须遵循的教学原则，要充分地利用 学生的生活经验，尽可能以具体实例引导学生进行观察、分析、进行 概括、抽象，做到抽象问题具体化。这样既能丰富学生的想象能力，

又能激活学生的思维能力，使学生能有兴趣地正确感知新知识，比如 “物质的量”教学中可联系国际单位制中的长度、米和时间、秒等， 或类比于火柴与火柴盒，进行直观解释帮助学生理解分析;对化学键

的教学，可将化学键比喻成大河两岸之间的桥梁(桥内部是具有强烈 相互作用的混凝土)。需要指出的是，“直观”仅是过渡工具，要使 学生顺利地适应高中阶段的化学学习，逐步地提高抽象思维能力必不 可少，逐步增加抽象性是达到这一 目标的途径。

(二) 加强实验教学,建立正确的化学概念或原理

生活积累的经验有两种:一种是客观实际在学生头脑中的正确反 映,这是真正有用的,可以借助它们理解一些化学概念或原理:另一种 经验实际是一种错觉，与化学原理不相符，必须利用化学实验,用科 学方法进行验证分析某些化学问题正如上面所讲:在其它条件不变时, 增大某一反应物的浓度,化学反应平衡向正反应方向移动。反应物转 化率到底是增大还是减小,光凭主观想象肯定不行。通过实验提供数 据,进行反应物转化率的有关计算,便可得到结论:增大某一反应物的 浓度,另一反应物的转化率增大,本身的转化率减小。

(三) 了解和利用学生原有认知结构，培养正迁移能力

美国教育心理学家奥苏泊尔说:"影响学习的唯一的，最重要的因

素，是学生已经知道了什么弄清了这一点后，再进行相应的教学"因 此，在教学过程中，教师必须充分了解学生原有的认知结构，研究如 何控制和利用学生原有的认知结构，教学经验告诉我们，在教学过程 中，教学内容若低于学生认知发展水平或与学生的原有经验相同。学 生将感到过于简单而索然无味:教学内容若过分超越学生的认知发

展，或与学生原有经验全然无关学生将受到一定挫折而对学习产生负 面影响。因此，在新旧知识之间设置一个适当的台阶作为阶梯，让学 生拾级而上，这不仅有益于学生对新知识的同化和迁移，也有益于学 生学习心理和认知心理的顺利过渡。比如氧化还原反应的教学，初中 化学从得氧失氧角度进行教学，高一化学通过元素化合价升降和电子 转移加以过渡。高二化学学习原电池反应时再进一步深化通过逐级搭 梯，学生对氧化还原反应的认识逐级提升，这种提升可以说是无障碍 的，同时也是愉快的，高效的。

综上所述，教师的教学理念最终要通过教学过程来具体体现。换 言之，作为化学教师，随着教学观念的更新，将直接影响教师教学行 为的改变，进而提高人才培养的质量。课程改革为实现“教师和学生 一起成长”提供了极好的平台，教师一定更要把握这个契机，以学生 发展为本，上好学生满意的化学课。

【参考文献】

[1]裴新宁．《化学课程与教学论》.浙江教育出版社，2003

[2]包义才．化学学科学生学习中的理解障碍及对策[J].中学化学，2015(5)