化学教学要重视“内隐性”知识的挖掘与利用,本文主要内容关键词为:隐性论文,重视论文,化学论文,知识论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
建构主义认为,学生的学习是一个积极的、主动的建构过程。化学教材所呈现的知识有外显的,也有内隐的,这些都是学生学习的重要内容,但这二类知识在学生的建构过程中其难易程度是明显不同的,内隐性知识一般较难发现与暴露。本文就这一视角对高中化学中内隐性知识的挖掘与利用谈谈笔者的一些观点。
1.对“内隐性”知识内涵的理解
建构主义理论创立以来,内隐性知识成了诸多国内外学者研究的热点,美国麻省理工学院研究员罗斯(C.Roth,1997)认为,隐性或未编码的知识隐含在经验中,我国学者王德禄认为外显性知识可以说只是“冰山一角”,而内隐性知识则是冰山底部的大部分,内隐性知识是智力资本,是给大树提供营养的树根,外显性知识不过是树上的果实(注:张民选.专业知识显性化与教师专业发展[J].教育研究.北京:2002(1).14)。显见,内隐性知识是显性知识以外的隐蔽的、潜在的知识;内隐性知识是尚未或者难以规范的知识;内隐性知识是开发较迟,较难用语言、文字表述的技能、技巧、经验和诀窍。“教学有法,教无定法”这句老话从一个侧面反映出教学中我们不但要扎实搞好外显性知识教学,也要重视内隐性知识的挖掘与利用,使化学教学充分体现以人为本的教学新理念。
2.对“内隐性”知识价值的认识
不难发现,内隐性知识是外显性知识的有机延伸,它们虽然本来是相互联系、相辅相成的,但缺少对它们的挖掘,学生就只能获得机械、教条的知识,就很难使学生得到不同情境是获取不同知识与能力的重要载体的体验,就很难使学生自主地建构起完整的知识体系,也很难培养学生独特的发现问题、解决问题能力。所以,在建构主义理论指导下,加强对内隐性知识的挖掘与利用,凸显了学生主体地位的发挥与教师主导作用的体现,能使我们对知识的认识跳出外显性知识的单一维度,能培养出学生不拘泥书本、不墨守陈规、富于联想、大胆探索的科学精神,能促进学生对灵感、顿悟等高级创造性心理现象的认识。这一切都体现了内隐性知识在中学化学教学中的独特地位,值得我们教师认真研究与利用。
3.挖掘与利用“内隐性”知识的一些途径与方法
3.1 通过结果与过程的情境变换
学习是通过与情境的互动而发生的,学什么不可能与怎样学相脱离。建构主义对知识的学习不但重视结论,更重视过程,更关注学习过程中学生的个人体验。
反应是高一教材“钠的化合物”中的一个重要知识点,从这一反应学生一般能正确回答Na[,2]O[,2]既是氧化剂又是还原剂;但氧化产物与还原产物是谁呢?学生往往会把还原产物答成氢氧化钠。为什么会出现这一错误呢?因为学生眼前只有2Na[,2]O[,2]+
这样,还原产物应为生成物中的水。所以,过程中内隐着知识的本质,缺少过程的知识建构是一种肤浅的不彻底建构,学生由此而学到的知识只能应付机械的推论,而不能迁移到复杂的真实情境中来解决实际问题。
3.2通过已知与未知的情境变换
学习是累积性的。在建构主义的学习中,一切新的知识都是对原有知识的深化、突破或超越,而不是简单的叠加(注:高文.教学模式论[M].上海:上海教育出版社,2002)。在累积过程中,我们可以用已知的知识去激活内隐的知识,也可以用未知的情境去质疑已知的规律,它们或通过同化与顺应、或通过冲突与发展,但都能把内隐的知识挖掘出来并融进知识建构的整体框架之中。
在讨论惰性电极电解含氧酸盐溶液pH的变化时,不少资料中有“活泼金属的含氧酸盐溶液电解后pH不变”这一结论。其实,这一命题中内隐着许多丰富的知识:若含氧酸盐为Na[,2]SO[,4]、KNO[,3]等,确可认为其溶液电解后pH不变;若含氧酸盐为Na[,2]CO[,3],等,就内隐着原溶液是饱和状态还是不饱和状态这一前提条件,当原溶液为饱和溶液,电解后可认为其pH不变,如原溶液为不饱和溶液则必随着电解时水的不断消耗使其pH逐渐增大,至饱和后维持不变;若含氧酸盐为Na[,2]HPO[4]或NaH[,2]PO[,4],则内隐知识就更丰富,Na[,2]HPO[,4]在水溶液中以水解为主,其电解后的pH变化情况仍可与Na[,2]CO[,3]溶液作类似思考,而NaH[,2]PO[,4]在水溶液中则以电离为主,若为不饱和溶液就会随着电解时水的不断消耗使其pH逐渐减小,至饱和后维持不变;若含氧酸盐为Na[,2]SO[,3],其情境又与以上列举的物质明显不同,因为SO[2-][,3]具有还原性,其放电能力不可能落在OH[-]之后。显见,内隐性知识在学生的知识建构过程中,不但是产生量变的因素,更是发生质变的介质,必须引起我们的高度重视。
3.3通过一般与特殊的情境变换
绝对化是我们化学教学的一大忌讳,在归纳与推理各种规律的时候,如果不注意这一点,就会失去许多发现的机会。在讨论影响化学反应速率的因素时,我们常能听到:在其它条件不变时,增大反应物浓度化学反应速率加快;增大压强,对有气体参加的反应速率加快等总结。这些话初听都很有道理,但我们把它变个情境就会发现有新的问题:如冷的硫酸与铁、铝等金属反应时,在一定范围内增大浓度确可加快其反应速率,若用98.3%的浓硫酸来讨论,这种自变量与应变量之间的关系就不再成立;同理,压强对气相反应的速率影响也要始终保持在气相条件下来研究,物理学的知识告诉我们,即使温度一定,若压强增大到临界状态后,气体就会成为液体。所以,一般情况下正确的规律在特殊情境下并不完全成立,一般知识的背后常常内隐着特殊的知识,变换情境常常是挖掘这些内隐性知识的有效方法。
当然,化学研究的物质有成千上万,其内涵是相当丰富的,高中教学中我们不可能涉及得很多、很广,在这个时候我们就要讲究教学策略,不把知识讲得过死、过于绝对化就是一种明智的选择,诸多知识将随着情境的变化进入全新的状态,如溶解度的概念我们现在讨论得非常完美,但据最新报道人们已发现在超临界的二氧化碳流体中许多物质可以无限溶解,在这种情境下我们就不需要溶解度的概念了。
3.4通过抽象与具体的情境变换
作为建构性学习特征之一的情境化学习告诉我们,脱离特定情境的学习往往存在形式化、抽象化的弊病。情境是渗透在任何学习过程和迁移中潜在的影响因素,适宜的情境往往可以克服学习内容的抽象化,促进内隐知识与外显知识的相互联系。如:根据Fe+SFeS这一反应,我们常能听到56g Fe与32gS在加热条件下能生成88g FeS这一描述。其实,对这一反应,按化学计量数混合的反应物能否全部转化为生成物与反应发生的环境有着很大影响,若在密闭系统中它确可得到88g FeS,若在敞开体系中则不然,因为这里内隐着部分硫既可能升华、也可能与氧气反应的事实。
3.5通过正面与反面的情境变换
反思同样是建构主义学习的重要组成部分。科学发展史表明,没有争论、没有问题就没有新的见解。各种单烯烃都有一个相同的最简式CH[,2],各类烷烃与炔烃就没有相同的最简式;乙炔的最简式为CH,而最简式为CH的烃还可以是C[,4]H[,4](乙烯基乙炔)、C[,6]H[,6](苯、棱晶烷、盆烯)、C[,8]H[,8](立方烷、苯乙烯)等,这些内隐性知识就是在正面与反面的情境变换中学生渐渐建构起来的。有了这种方法与思维,学生就会自觉地从事物的正反二方面来思考各种问题,如:一氧化氮在空气中是极易被氧化的,那么我们能否知道它的气味?碘单质受热时发生固态直接变成气态的升华现象,那么它的熔点是如何测得的?这些都是课本中没有外显的内隐知识,都需要我们在变换情境中去思考。可见,学无止境,现在所得到的许多规律都不应是知识的终点。
3.6通过定性与定量的情境变换
化学是研究微观世界的科学,许多知识单靠定性的手段是无法触及的。对Na[,2]CO[,3]、NaHCO[,3]与盐酸在如图所示的装置中完成的反应,局限于定性的探究方法,就只能得到都会产生气体且使气球变大这一宏观体验;若从定量角度来探究,许多内隐知识就可展现在我们面前:如等体积等物质的量浓度的稀盐酸是足量的,则分别加入等质量的Na[,2]CO[,3]、NaHCO[,3]固体后,我们能观察到产生CO[,2]的速率NaHCO[,3]与盐酸的反应较快,产生气体的量NaHCO[,3]与盐酸的反应较多等现象;如等体积等物质的量浓度的稀盐酸是少量的,则分别加入等质量的Na[,2]CO[,3]、NaHCO[,3]固体后,我们会看到反应刚结束时气球体积如附图所示等现象,但过一会儿,还会发现小的球比原来小了一些,而大的球却没有小下去,是什么原因呢?是外界温度与压强的影响吗?不是,因为大的气球在同样条件下没有小下去;小气球漏气吗?不是,气密性是经过检验的;那么究竟原因是什么?只能从体系内各种物质的定量关系来思考,原来与小气球中的CO[,2]处于同一体系内的溶液中还含有过量的Na[,2]CO[,3],至此,学生能猛然醒悟生成的CO[,2]又与溶液中的Na[,2]CO[,3]发生了反应,使CO[,2]的量比原来有了减少。所以,在教学中我们要根据学科特点,适时地创设合理的定量研究情境,让学生自由地在这一情境中获取丰富的内隐知识。
3.7通过理论与实际的情境变换
建构性学习具有明显的开放性。许多内隐的知识常常存在于实际的情境中,不拘泥于纯理论,把视野放得更宽,让学生走出书本、走出课堂,把理论与日常生活和社会实际结合起来,允许学生按各自的能力和所联系的实际以各自的方式去建构自己的知识体系,内隐性知识常可发挥独特的作用。学生初次接触伏打电池,就易形成电池中的负极即为较活泼的金属这一概念,因为学生只限于这一情境。那么,实际又如何呢?在镁、铝与氢氧化钠溶液构成的原电池中,恰恰是较不活泼的铝在作负极;主要用于航天领域的氢氧燃料电池,其电极材料一般为具有很强催化活性的活化电极,如铂电极、活性炭电极等。所以,原电池中的负极并不一定是较活泼的金属,发生氧化反应的一极为负极的内隐概念就是在理论与实际的情境变换中逐渐形成的。