认知心理学对有机化学教学的启示

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文章编号：1005-6629(2007)02-0021-02

中图分类号：C633．8

文献标识码：B

认知心理学是探索人们如何获取知识和使用知识的一门学问，自20世纪50年代中期以来，它随着信息论和计算机科学与技术、语言学、神经科学等学科的迅速发展而兴起，并成为发展最快的心理学分支学科之一。

认知心理学所探讨的问题，涉及人类心理活动的深层次心理机制及其过程，如人是如何通过感知觉、注意、记忆、语言、思维和推理等心理活动过程。对信息进行加工、简约、转换而成为知识与经验来解决所面临的问题；人是如何运用知识来对自己的行为和认知活动做出决定并产生效果的。

当代认知心理学的研究成果对在教学过程中指导教与学的过程，提高教学质量有重要的启示。认知心理学强调学生学习时知识表征和信息加工过程是决定学习结果和学习效率的直接原因，把人看成主动的信息加工者。认为人脑在接收外部信息时不是消极的、被动的，他要用原有的知识和经验对这些信息进行选择、组织、加工、处理，抽取他们的本质，结合有关知识，选择其主要的、有用的信息把它们储存起来。这提示我们在教学中不能忽视学生的主体性。必须以学生头脑中的认知规律为前提去创设学生学习的外部条件，这些外部条件可以激起学生进行思考和记忆等心理活动。同时，对学生学习心理机制的研究还有利于我们改进学生的学习策略并培养学生的原认知技能。使学生能对自己的认知活动进行监控，学会如何学习。

对于化学学科课程而言，有机化学部分是相对独立的一个知识体系，学生在学习这一部分知识时往往会出现两极分化的现象，有些学生很快就能抓住该部分知识的学习要领，学起来如鱼得水，还有些却迟迟不能人门，导致所学知识如一盘散沙，无法开窍。现结合认知心理学相关理论从知识表征、学习策略和原认知技能三个方面来谈谈有机化学的教学，希望能在理论的指导下实践，有效地进行教学。

1　知识的建构与表征

知识的建构是刺激信息在人脑中的存储与组织的过程。知识的表征指知识在人脑中的存储和组织形式或者说知识在人脑中的呈现方式。如何有效地建构知识并使知识表征最优化是提高学生学习能力的根本，因此在学习有机化学知识时要做到知识的条件化、程序化；网络化、系统化。

1．1 知识的条件化、程序化

在化学学习中，有一条最重要的学习思想就是“物质结构决定物质性质”，因此有机物基础知识的学习基本上是按照结构中官能团的分类进行编排的，每一类有机物官能团都具有特殊的性质，各类有机物的特殊反应也主要决定于它的官能团。学生在学习时就需要把所学到的具体物质与相对应的官能团的性质结合起来储存在大脑中，并能够举一反三、触类旁通，将陈述性知识转化为程序性知识。

如学习了最简单的烯烃――乙烯(能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色)，知道乙烯的官能团是碳碳双键，分析碳碳不饱和双键具有能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色的性质，由此及彼，可得知丙烯、丁烯等烯烃都有此性质。扩展到烃的衍生物和高分子化合物的学习中，也可推断出，若结构中含有碳碳双键，则易发生加成与氧化反应。

1．2 知识的网络化、系统化

学生把所学知识在头脑中组织起来，形成知识组块，构建良好的结构系统有利于知识的记忆和提取。有机化学的知识结构系统完整、脉络清晰，在课堂教学中，教师应注意引导学生理清知识要素间的纵横联系，分清知识的主干与分支，形成知识网络。

有机化学知识主要分为烃、烃的衍生物、有机高分子物质几大类，相互间能够转化，教师要鼓励学生积极主动地分析整理，这样有助于学生更深刻地理解有机物的各类官能团之间的差异与联系。如下图列出了烃和烃的衍生物之间的相互转化关系，结构清晰。一目了然。

2 学习策略的掌握与改进

学习策略是学习者为达到一定的学习目标、有意识的进行自我认知、反馈、调控和优选学习方法的一系列活动过程的总和，它可以分为认知策略和自我调控策略两大类，主要包括注意策略、记忆策略、精加工策略、组织策略、思维策略和自我调控策略(任务指向、自我指向)等。在教学过程中应结合教学内容选择恰当的策略展开学习。

2．1 激发注意的策略

注意策略指对进入大脑的信息进行选择，保证大脑有效的加工信息。教师可以通过情景设置或问题设计确立学习目标，强化焦点注意。使头脑保证警觉和知觉集中，能迅速地选择信息并对其进行加工。如：在学习乙酸酯化反应的性质时，教师通过乙醇与乙酸的实验来引起学生注意，在实验过程中，奇怪的化学现象(有油状液体和香味产生)会吸引学生，引起他们的好奇心，此时，教师不失时机、环环相扣的提问，可以激发学生深层次的思维，有利于知识的掌握。

2．2 增强记忆的策略

记忆策略就是记住学习材料或保持新信息的有效方法，包括识记、保持、提取等策略。若要信息在长时记忆中保持，就需要多次复述和信息编码。分类归纳是对信息进行编码的基本过程和依据。如：

通过这样的分类与官能团的性质比较，能有助于学生记忆的准确快速。

2．3 提高思维的策略

教师在教学中引导学生注重问题解决的思维过程，采用分析、综合、抽象、概括、演绎等思维方法，遵循从个别到一般，从具体到抽象，从简单到复杂的规律，抓住已知与未知的联系，使静态知识内化到动态的思维中去思考和认识。

如：羧酸的学习中，先认识了生活中常见的羧酸――乙酸，了解并掌握了乙酸的性质后，分析其官能团羧基的性质，推而广之就知道了羧酸类物质的性质。而作为酸，我们已经学过一些无机酸，可通过比较有机酸与无机酸的酸性加深对羧酸的理解。

3　元认知技能的培养

元认知指学生对自己学习过程的了解和对怎样处理进入学习系统的信息所做出的决策，具体表现为学生在进行认知活动时，能把握活动的目的要求，将自己的认知活动作为意识的对象，积极自觉地监控自己认知活动的进行，选择适宜的解决问题的策略，不断地取得和分析反馈信息，及时相应地调节自己的认知过程，坚持或改变解决问题的策略和方法。

培养学生的元认知技能可从以下三个方面展开：

3．1 制订学习计划

在展开相关知识的学习前，先明确学习的步骤和方法。有机物的学习往往是从最简单的或最常见的物质人手，展开一类物质的学习，从个体到一般，再从共性到个性。

3．2 开展自我评价

学生可以针对一定学习任务的认知要求，自觉地评价自己知识掌握的程度及存在的问题。学生的自我监控的培养要逐渐进行，使学生能客观、准确地评价自我并进行调整。

3．3 认识所学知识技能的有效性

学生需要充分地体会到所学内容与生活、社会的联系，认识到作业的意义和作用，这样可以激发学习的积极性，促进更加有效的学习。有机化学与现代社会的发展密不可分，高分子化合物的不断推陈出新为人类开拓出了一片新天地，学生能意识到这一点就能使他们了解所学内容的价值，提高了学习的主动性。

总之，认知心理学中的基本原理和观点对当今的教学模式、教学方法、教学评价等方面都提供了帮助，我们作为教师应该更好地去体会并加以很好的利用。

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