由于學(xué)生大腦中的“相異構(gòu)想”作用，輸入學(xué)生大腦的有關(guān)化學(xué)教學(xué)信息往往失真和畸變，并錯誤地支配著學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，對化學(xué)學(xué)習(xí)有著很大的負(fù)面影響，教學(xué)中清除一種“相異構(gòu)想”要比傳授一個(gè)概念、原理困難得多。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生是在原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的，學(xué)習(xí)是一個(gè)主動建構(gòu)的過程，而不是被動地吸收和儲存教師所提供的零散的知識信息。因此，了解學(xué)生知識、經(jīng)驗(yàn)的狀況以及思維習(xí)慣，尤其要了解學(xué)生已有概念中那些不全面甚至錯誤的想法與觀點(diǎn)，是進(jìn)行科學(xué)教育的基礎(chǔ)和前提，對提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義。

前科學(xué)概念與“相異構(gòu)想”

前科學(xué)概念（前概念）亦稱為日常概念，指未經(jīng)專門教學(xué)，在同其他人進(jìn)行日常交際和積累個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的過程中掌握的概念，其內(nèi)涵受狹隘的知識范圍限制，往往被不適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大或縮小。學(xué)生正式學(xué)習(xí)某一學(xué)科前形成的前概念，有些與科學(xué)概念一致，有些與科學(xué)概念相悖，這些偏離或背離科學(xué)概念的觀點(diǎn)與認(rèn)識即為“相異構(gòu)想”。

學(xué)生正式學(xué)習(xí)化學(xué)前已形成大量的前概念，其中包含眾多的“相異構(gòu)想”，由于學(xué)生大腦中的“相異構(gòu)想”作用，輸入學(xué)生大腦的有關(guān)化學(xué)教學(xué)信息往往失真和畸變，并錯誤地支配著學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，對化學(xué)學(xué)習(xí)有著很大的負(fù)面影響，教學(xué)中清除一種“相異構(gòu)想”要比傳授一個(gè)概念、原理困難得多。因此，發(fā)現(xiàn)并采用一定教學(xué)方法幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變這些“相異構(gòu)想”，是教育工作者迫切需要解決的課題。

中學(xué)生化學(xué)“相異構(gòu)想”

的現(xiàn)狀調(diào)查及成因分析

中學(xué)生化學(xué)“相異構(gòu)想”的現(xiàn)狀調(diào)查

調(diào)查方法和對象。我校自進(jìn)入新課程改革以來，在每學(xué)年開學(xué)初一周內(nèi)對初三新生進(jìn)行摸底調(diào)查，旨在了解學(xué)生在沒有正式接受化學(xué)學(xué)科教育之前對化學(xué)的認(rèn)識程度。本次調(diào)查于2007年9月第一周進(jìn)行，調(diào)查的問卷共分兩部分，第一部分主要圍繞一些常見物質(zhì)、現(xiàn)象，如純凈物與混合物、溶液及溶解、燃燒、生銹等內(nèi)容來設(shè)計(jì)。第二部分主要針對本地的實(shí)際情況及化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，旨在了解學(xué)生對環(huán)保知識、化學(xué)職業(yè)的了解、化學(xué)課堂教學(xué)及化學(xué)教師的期望進(jìn)行簡答。調(diào)查對象為本校初三的七個(gè)班，共收回有效問卷342份。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果。初步統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，初中生在學(xué)習(xí)化學(xué)之前就已經(jīng)擁有較強(qiáng)的前科學(xué)概念，對多數(shù)化學(xué)核心知識的一致性概念和相異性概念都十分顯著(“一致性”表示學(xué)生的看法與參考答案相一致，“相異性”表示學(xué)生的看法與參考答案不一致)，尤其是比較抽象的知識如溶液的均一性、溶解過程、物質(zhì)的組成、分子的性質(zhì)等的相異性更為突出。

現(xiàn)摘幾項(xiàng)歸納（見附表1）

從第二部分回答的情況看，大多數(shù)學(xué)生對環(huán)保知識有一定的了解，能說出治理汽車尾氣排放、治理水體污染、進(jìn)行垃圾分類等環(huán)保措施，僅有6.2%的學(xué)生不能說出。對化學(xué)職業(yè)的了解，有11.9%的學(xué)生說不知道或不能回答。對化學(xué)課堂教學(xué)及對化學(xué)教師的期望，有52.6%的學(xué)生希望能多做實(shí)驗(yàn)、多動手實(shí)踐，有58.8%的學(xué)生希望化學(xué)教師能幽默風(fēng)趣、態(tài)度和藹，使化學(xué)課上得生動活潑。

中學(xué)生化學(xué)“相異構(gòu)想”的成因分析

從調(diào)查研究和教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生產(chǎn)生化學(xué)“相異構(gòu)想”的途徑有很多，其中有的是由于學(xué)生對自然現(xiàn)象的觀察或生活經(jīng)驗(yàn)的積累，有的來源于日常用語與科學(xué)用語之間的差異，有的則由于學(xué)生的抽象思維能力的不足……現(xiàn)將學(xué)生形成“相異構(gòu)想”的心理途徑歸納為以下幾點(diǎn)：

先入為主的日常生活經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生在日常生活中，由于知識經(jīng)驗(yàn)有限，辯證思維還不發(fā)達(dá)，思維的獨(dú)立性和批判性還不成熟，考慮問題容易產(chǎn)生表面化，往往會被表面現(xiàn)象所迷惑，看不到事物的本質(zhì)，容易形成一些錯誤的前概念。如“純凈”與“混合”是學(xué)生日常生活中較為熟知的概念，因而有的學(xué)生認(rèn)為“純凈物只含一種物質(zhì)，混合物由幾種物質(zhì)混合而成”，“純凈物不含雜質(zhì)、混合物含雜質(zhì)”等。也有很多同學(xué)認(rèn)為“白色”即“無色”“透明”等。

舊有概念的局限。實(shí)驗(yàn)告訴我們，使學(xué)生明確概念的外延是深化對化學(xué)概念的理解、正確運(yùn)用概念解決實(shí)際問題的關(guān)鍵。而概念的形成往往是一個(gè)內(nèi)涵不斷豐富和外延不斷發(fā)展的過程，學(xué)生常常會受到原有概念的局限而產(chǎn)生不全面的甚至是錯誤的概念。如生物課程中涉及到這樣的知識點(diǎn):“淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪都含有碳，并且都能燃燒，這樣的物質(zhì)叫做有機(jī)物。水分和無機(jī)鹽不含碳，并且不能燃燒，這樣的物質(zhì)叫做無機(jī)物?！币虼擞行W(xué)生從名稱中判斷“一氧化碳是有機(jī)物”或“纖維素是無機(jī)物”等。

詞語與化學(xué)用語帶來的曲解。化學(xué)概念通過詞語說明和定義，使直觀材料的特征更鮮明、更突出，彌補(bǔ)了直觀材料的不足，提示事物之間的內(nèi)部聯(lián)系。但實(shí)踐告訴我們，學(xué)生常用在生活中形成的對詞語的理解來理解化學(xué)概念，并由此產(chǎn)生對化學(xué)概念的曲解。另外，化學(xué)用語的直觀性和缺少附加說明是造成“相異構(gòu)想”的一個(gè)重要原因。化學(xué)用語是化學(xué)特有的語言，能準(zhǔn)確、簡練地表達(dá)化學(xué)含義，在學(xué)生眼中它代表著正確的化學(xué)認(rèn)識。但化學(xué)用語的簡練使學(xué)生難以把握其內(nèi)涵和外延，容易形成相異構(gòu)想。

不恰當(dāng)?shù)念惐韧评砑爸R的負(fù)遷移。學(xué)生在學(xué)習(xí)一些化學(xué)概念時(shí)，運(yùn)用類比思維可得到很大幫助，但有時(shí)用其他概念來類比推理一些化學(xué)概念時(shí)，會導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。例如學(xué)生在日常生活看到的金屬多為固態(tài)，感覺比較堅(jiān)硬，有的學(xué)生認(rèn)為“金屬都是固態(tài)的”，多數(shù)同學(xué)認(rèn)為“金屬是硬的、比較堅(jiān)固、比較重”等，甚至有學(xué)生認(rèn)為“金剛石是金屬”。又如受日常用語的影響，少數(shù)學(xué)生認(rèn)為“鹽”是“食鹽”的簡稱、“金”即“金屬”等。

媒體或教師的誤導(dǎo)。學(xué)生除在化學(xué)教學(xué)的課堂、課本、資料中獲取信息外，通過廣播、電視、報(bào)紙雜志、因特網(wǎng)等渠道，也可以獲取大量的化學(xué)知識，但其中不少是錯誤的。如廣告語“本飲料由純天然物質(zhì)配制而成，絕對不含化學(xué)物質(zhì)”就是不科學(xué)的。有些“相異構(gòu)想”可能是由于在教學(xué)中教師過分強(qiáng)調(diào)正確的概念而沒有突出強(qiáng)調(diào)導(dǎo)致學(xué)生誤入歧途的一般性概念。也就是說教師過分強(qiáng)調(diào)問題的某一側(cè)面時(shí)，會暗示學(xué)生忽略對其它方面的思考。如初中教學(xué)中教師過分強(qiáng)調(diào)最外層電子對元素性質(zhì)的決定作用，給學(xué)生造成的暗示是原子結(jié)構(gòu)的其它部分對元素的性質(zhì)無影響。

促進(jìn)學(xué)生“相異構(gòu)想”轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略

轉(zhuǎn)變學(xué)生“相異構(gòu)想”的策略多且復(fù)雜，教學(xué)策略的選擇也應(yīng)視具體教學(xué)內(nèi)容、不同學(xué)生“相異構(gòu)想”形成的特點(diǎn)而定。因此，教師要由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)主動建構(gòu)的組織者、幫助者、促進(jìn)者。如果教師能夠按照學(xué)生思維建構(gòu)過程實(shí)施素質(zhì)教育，必將取得良好的效果。

注重課前分析。在新課講解前，設(shè)法了解清楚學(xué)生對研究課題的“相異構(gòu)想”和思維方式，弄清與新知識間相融和相悖之處，以便授課時(shí)有針對性地重點(diǎn)講解，幫助學(xué)生形成科學(xué)概念。為此，可采用各種診斷措施，例如：提問、談話、討論等，主動搜集反饋信息，使“相異構(gòu)想”的糾正具有針對性。教師對學(xué)生的“相異構(gòu)想”應(yīng)持一種正確的態(tài)度，應(yīng)該鼓勵學(xué)生勇于表明自己的“相異構(gòu)想”，即使錯誤也不能打擊譏笑。學(xué)生的很多“相異構(gòu)想”可能是人類普遍存在的，只有揭示這種現(xiàn)象，才可能找到解決問題的方法，否則很容易打擊學(xué)生的積極性，從而使學(xué)生失去學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

引發(fā)認(rèn)知沖突。教學(xué)過程不是簡單地用正確觀點(diǎn)代替錯誤觀點(diǎn)的過程。教師應(yīng)在時(shí)機(jī)成熟的情況下，再提出科學(xué)的觀點(diǎn)，而不能一味地用所謂的正確觀點(diǎn)來全面否定學(xué)生。較好的途徑是先分析預(yù)測學(xué)生可能帶到課堂上的錯誤概念，在教學(xué)中有針對性地設(shè)計(jì)各種途徑誘導(dǎo)學(xué)生“暴露”自己對概念的理解，即引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，然后采用相應(yīng)的教學(xué)策略幫助學(xué)生修正錯誤概念，形成科學(xué)概念。

通過創(chuàng)設(shè)問題情境引發(fā)認(rèn)知沖突。設(shè)置與學(xué)生“相異構(gòu)想”產(chǎn)生沖突的問題情景，可以讓學(xué)生充分暴露錯誤觀念，反思自身觀點(diǎn)與科學(xué)觀點(diǎn)之間的差異，激發(fā)其探求新知的熱情。在教學(xué)中可以通過與日常生活聯(lián)系緊密、能產(chǎn)生與學(xué)生原有觀點(diǎn)相矛盾的化學(xué)實(shí)驗(yàn)等暴露學(xué)生的錯誤認(rèn)識，引發(fā)認(rèn)知沖突。例如，教師可通過“水果電池使音樂卡片發(fā)出聲音”的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生思考電能的來源，通過實(shí)物情景促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變“電池中的電是通過外界充進(jìn)去的”“電池本身帶電”等“相異構(gòu)想”。

通過揭示差異產(chǎn)生認(rèn)知沖突。當(dāng)學(xué)生看到自己認(rèn)為“正確”的觀點(diǎn)被教師宣布為“錯誤”時(shí)，易引起認(rèn)識和情感的強(qiáng)烈反差，促使學(xué)生找出原有觀點(diǎn)錯誤的原因。如針對學(xué)生“金屬不能燃燒”的錯誤觀點(diǎn)，教師可以在講授金屬有關(guān)特性或鐵絲與鎂條的燃燒時(shí)，呈現(xiàn)出錯誤觀念，并給予糾正，再與學(xué)生討論，總結(jié)出正確的觀點(diǎn)與解釋。教學(xué)中教師也可直接呈現(xiàn)出易使學(xué)生產(chǎn)生錯誤觀點(diǎn)的情景（綠色植物通過什么作用吸收二氧化碳，又通過什么作用將二氧化碳釋放到大氣中），激活學(xué)生頭腦中與新信息有關(guān)的“相異構(gòu)想”（如分不清光合作用與呼吸作用，光合作用與蒸騰作用等），然后教師給出正確答案，解釋光合作用與呼吸作用、蒸騰現(xiàn)象的區(qū)別與聯(lián)系。該方法在引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的同時(shí)，也幫助學(xué)生清晰地理解概念間的關(guān)系。

通過合作與討論引發(fā)認(rèn)知沖突。在教學(xué)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生與他人（同學(xué)或老師）就某一問題進(jìn)行討論或合作，在討論或合作中，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)他人觀點(diǎn)與自己不同，且比自己的觀點(diǎn)更適合解決問題時(shí)，往往會對自己的觀念提出懷疑，產(chǎn)生認(rèn)知沖突和求知心理，此時(shí)，學(xué)生較易接受新的、正確的科學(xué)觀念。

注重方法引導(dǎo)。學(xué)生在學(xué)習(xí)概念時(shí)可能產(chǎn)生兩種常見錯誤：一是把非本質(zhì)屬性當(dāng)作本質(zhì)屬性；二是人為地增加或減少概念的內(nèi)在因素，從而改變了概念固有的內(nèi)涵和外延。如學(xué)生對“十字交叉法”的錯誤使用。要解決此類問題，可采用“變式”教學(xué)，即從不同角度、不同方向和不同情境改變概念的非本質(zhì)屬性及適用范圍。同時(shí)，學(xué)生“相異構(gòu)想”的轉(zhuǎn)變也需要學(xué)生去反思已有認(rèn)識、調(diào)整已有思維方式，使學(xué)生不斷地對自己的思維過程和狀態(tài)進(jìn)行總結(jié)和調(diào)整，在自我監(jiān)控下使自己真正實(shí)現(xiàn)“相異構(gòu)想”的轉(zhuǎn)變。

（作者單位:江蘇省吳江市松陵第三中學(xué)）