趙自立 姚文祿

作為一名學(xué)過一點(diǎn)心理學(xué)的化學(xué)教師，我試圖將心理學(xué)和化學(xué)教學(xué)聯(lián)系起來。我嘗試用皮亞杰的圖式理論認(rèn)識氯氣與水的反應(yīng)的教學(xué)。

皮亞杰（1896-1980），瑞士兒童心理學(xué)家，因研究兒童智力和認(rèn)識發(fā)展而聞名。他通過兒童心理學(xué)把生物學(xué)與認(rèn)識論、邏輯學(xué)溝通結(jié)合起來，從而將傳統(tǒng)的認(rèn)識論改造成為一門實(shí)證的實(shí)驗(yàn)科學(xué)。曾任瑞士心理學(xué)會主席、法語國家心理聯(lián)合會主席和第十四屆國際心理科學(xué)聯(lián)盟主席。1969年獲美國心理學(xué)會頒發(fā)的杰出科學(xué)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。下面是我嘗試用他的理論對氯氣溶于水的反應(yīng)的再認(rèn)識。

一、圖式

皮亞杰理論體系中的一個(gè)核心概念是圖式（schema，在他后期著作中用scheme一詞）。圖式是指個(gè)體對世界的知覺、理解和思考的方式。我們可以把圖式看做是心理活動(dòng)的框架或組織結(jié)構(gòu)。圖式是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的起點(diǎn)和核心，或者說是人類認(rèn)識事物的基礎(chǔ)。因此，圖式的形成和變化是認(rèn)知發(fā)展的實(shí)質(zhì)，有了圖式，主體才能夠?qū)腕w的刺激作出反應(yīng)。

例如，對氯氣溶解在水中的認(rèn)識，可以選擇如下圖式：觀看氯氣與水混合——知覺；猜想氯氣與水混合是否溶解、是否反應(yīng)——理解；氯氣是否溶解的實(shí)驗(yàn)依據(jù)——思考；氯氣與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)——思考。

二、認(rèn)知發(fā)展的三個(gè)基本過程——同化、順化、平衡

1.同化（assimilation）

同化原本是一個(gè)生物學(xué)概念，它是指有機(jī)體把外部要素整合進(jìn)自己結(jié)構(gòu)中去的過程。在認(rèn)知發(fā)展理論中，同化是指個(gè)體對刺激輸入的過濾或改變的過程。也就是說，個(gè)體在感受到刺激時(shí)，把它們納入頭腦中原有的圖式之內(nèi)，使其成為自身的一部分，就像消化系統(tǒng)的營養(yǎng)物吸收一樣。同化在學(xué)習(xí)氯氣溶解性的時(shí)候又是如何形成的呢？

首先，如何證明水中溶解有氧氣？魚兒可在水中嬉戲?？梢妼⑺脱鯕饣旌峡梢宰C明這一點(diǎn)。——原有圖式1

其次，如何證明水中溶解有氯氣？先給學(xué)生一個(gè)新的刺激：

觀察：氯氣顯黃綠色——刺激

學(xué)生對這個(gè)新的刺激經(jīng)過輸入的過濾和改變，設(shè)想向盛有氯氣的集氣瓶中加水呢？

氯水顯淡黃綠色，證明氯氣溶于水——同化產(chǎn)生，并形成新的圖式2——首先如何證明水中溶解有氯氣？氯水顯淡黃綠色?？梢?，將水和氯氣混合可以證明這一點(diǎn)。

隨著個(gè)體認(rèn)識的發(fā)展，同化經(jīng)歷下列三種形式：再現(xiàn)性同化、再認(rèn)性同化和概括性同化。再現(xiàn)性同化，即基于兒童對出現(xiàn)的某一刺激作相同的重復(fù)反應(yīng)；再認(rèn)性同化，即基于兒童辨別物體之間差異借以作出不同反應(yīng)的能力。它在再現(xiàn)性同化基礎(chǔ)上出現(xiàn)并有助于向更復(fù)雜的同化形式發(fā)展；概括性同化，即基于兒童知覺物體之間的相似性并把它們歸于不同類別的能力。

顯然，學(xué)生這里已經(jīng)用到概括性同化，即認(rèn)識氣體的溶解性可以將氣體和水混合，觀察溶液是否保持了氣體的某些性質(zhì)來驗(yàn)證。

2.順化（accommodation）

順化是指有機(jī)體調(diào)節(jié)自己內(nèi)部結(jié)構(gòu)以適應(yīng)特定刺激情境的過程。順化是與同化伴隨而行的。當(dāng)個(gè)體遇到不能用原有圖式來同化新的刺激時(shí)，便要對原有圖式加以修改或重建以適應(yīng)環(huán)境，這就是順化的過程。可見，就本質(zhì)而言，同化主要是指個(gè)體對環(huán)境的作用，順化主要是指環(huán)境對個(gè)體的作用。

原有圖式1：二氧化碳溶于水生成碳酸

刺激1：向盛有氯氣的集氣瓶中加水

概括性同化：氯氣溶于水生成鹽酸。

如果提問：如何檢驗(yàn)生成的H+離子？Cl-離子？

學(xué)生會順利回答出用pH試紙檢驗(yàn)H+離子，用AgNO3溶液和稀HNO3檢驗(yàn)Cl-離子。請注意學(xué)生原有的圖式很容易就過濾掉了，氯氣溶于水是否會生成新的酸這一問題。

刺激2：將氯水滴在pH試紙上，學(xué)生看到不但變紅而且褪色，有一組學(xué)生看到濾紙褪為綠色。

順化：由于原有圖式無法同化新的刺激則立即順化出氯氣溶于水還生成了新物質(zhì)

教師此時(shí)可解釋：這就是次氯酸。

顯然，從整體而言，如果只有同化而沒有順化，那就談不上發(fā)展。學(xué)生不認(rèn)為氯氣可溶于水，并且生成鹽酸，就不可能建構(gòu)生成次氯酸的發(fā)展。盡管同化作用在保證圖式中是十分必要的。但是同化如果沒有它的對立面“順化”的存在，它本身也不能單獨(dú)存在。只認(rèn)識到生成鹽酸而沒有認(rèn)識到生成次氯酸，就談不上知識的生成。換言之，不存在純粹的同化。當(dāng)然，如果沒有與順化產(chǎn)生次氯酸相對應(yīng)的同化產(chǎn)生鹽酸，也就沒有順化可言。用皮亞杰的同化和順化過程來說明認(rèn)識，旨在表明這樣的觀點(diǎn)：一切認(rèn)識都離不開認(rèn)知圖式的同化與順化。認(rèn)知既是認(rèn)知圖式順化于外物，如氯氣溶解生成了新物質(zhì)，又是外物同化于認(rèn)知圖式，如氯氣可溶于水并生成了鹽酸。

3.平衡（equilibration）

平衡是指個(gè)體通過自我調(diào)節(jié)機(jī)制使認(rèn)知發(fā)展從一個(gè)平衡狀態(tài)向另外一個(gè)較高平衡狀態(tài)過渡的過程。平衡過程是個(gè)體的認(rèn)知圖式通過同化和順化而不斷發(fā)展的，以適應(yīng)新的環(huán)境的過程。就一般而言，個(gè)體每當(dāng)遇到新的刺激，如氯氣溶解，總是試圖用原有圖式去同化，認(rèn)為是生成鹽酸。若獲得成功，pH試紙變紅，便得到暫時(shí)的平衡。如果用原有圖式無法同化環(huán)境刺激，如pH試紙褪色，個(gè)體便會作出順化，即調(diào)節(jié)原有圖式或重建新圖式，直至達(dá)到認(rèn)識上的新的平衡，如認(rèn)為生成新物質(zhì)——次氯酸。同化與順化之間的平衡過程，也就是認(rèn)識上的適應(yīng)，也就是人類智慧的實(shí)質(zhì)所在。所以，皮亞杰認(rèn)為：“智慧行為依賴于同化與順化這兩種機(jī)能從最初不穩(wěn)定的平衡過渡到逐漸穩(wěn)定的平衡?！?/p>

聚焦課堂，讓我再次領(lǐng)悟到了課改是以新的理論為基礎(chǔ)的，課改的教育學(xué)根基是新的教育心理學(xué)理論的結(jié)果。沒有理論依據(jù)的課改是盲目的實(shí)驗(yàn)。作為化學(xué)教師，重新閱讀王祖浩的《著眼高中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)——高中化學(xué)新課程解析與實(shí)施中的問題探討》，是很有必要的。

？誗編輯 薄躍華