化学学习过程中负迁移的起因与解决策略，本文主要内容关键词为：起因论文,过程中论文,策略论文,化学论文，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。
一、问题的提出
往
溶液中通入
能否产生白色沉淀？这是一常见的元素化合物试题，在笔者所任教的2006级学生在不同时段所做的练习中，一共碰到5次，但有相当部分的同学做错的次数在3次以上，甚至有同学是靠对答案的记忆来解答试题。笔者认为学生出现如此高的错误率是对初中“往澄清石灰水中通二氧化碳能产生白色沉淀”的知识点进行负迁移的结果：认为可以和含
溶液反应产生沉淀。认知心理学认为，“迁移是已经获得的知识、技能，以至方法、态度与学习新知识、新技能之间所发生的相互影响”。这种影响可以促进学习（正迁移），也可能对知识的理解起抑制作用（负迁移）。正确掌握迁移方法能提高对知识理解的深度和广度，实现知识的融会贯通和网络化的构建，快速地实现知识转换，加强对事物的本质和规律的理解和认识，提高知识的综合应用能力。但若忽略知识迁移的条件、范围，无限地类推、类比和想象，则容易产生“负迁移”，对新知识的学习、理解和运用带来负面的效果，甚至得出错误的结论。
二、产生负迁移的起因
1.思维定势的干扰
思维定势是指学生根据先前形成的知识、经验、习惯解决处理问题的思维方式。思维定势也有矛盾的两面性，它可以缩短思考过程，节省思考时间，提高效率，但往往会让人养成千篇一律的解题方式和习惯。当面对新旧问题形似而神不似的时候，思维定势者往往会步入解题误区，不能对新问题作出灵活的反应，产生创造性的新思维，就会造成知识和经验的负迁移。
(1)知识定势
根据奥苏伯尔的有意义接受说，学习者认知结构中必须具有适当的知识（旧知识），以便与新知识进行联系，这种新旧知识之间的联系越是充分，越有利于知识的迁移。但是在新知识的学习过程中，学生对新旧知识之间的内在联系缺乏充分的认识，往往混淆了相似的新旧知识的界限，而产生学习掌握新知识的障碍与干扰造成误答。如往漂白粉溶液中通入二氧化硫，书写其发生的化学方程式。学生很容易联想漂白粉失效的化学方程式
，类比亚硫酸的酸性比碳酸强类推出
。其错误的根本原因在于只关注了
、化学性质的相似性，把相似性等同为相同性，而忽略了两者在性质上的差异：具有较强的还原性，而没有，HClO具有强氧化性，能够将氧化。又如氧化性
，所以学生会错误认为将金属钠投入硫酸铜溶液中会有金属铜析出，工业上有电镀铜的电解池，不可能存在电镀锌的电解池，没有全面地考虑在实际的氧化还原反应中物质氧化性的强弱不仅与离子本身有关，还与其浓度和存在形式有关。单一地，不加变通地利用知识解决问题可能在条件改变的时候会得出错误的结论。
(2)直觉定势
在解决新问题时，盲目地照搬旧经验，不注意新旧问题间叙述的差异，条件的不同。生搬硬套以往的学习心得，对问题的思考单一，想法简单。例如，铁与铜混合物中加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属
g，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属
g，则与之间的关系是______：(A)一定大于；(B)可能等于；(C)一定等于；(D)可能大于。有的学生选B或D就是由于直觉定势所造成。原因是学生认为剩余金属是Cu或Cu和Fe，加稀硫酸后就凭直觉判断：Cu与稀硫酸不反应，=；Fe与稀硫酸反应，使得＞，故选B或D。殊不知，金属与稀硝酸反应后的溶液中隐含着
，加稀硫酸后又得到了硝酸，无论什么金属剩余都一定溶解，所以正确答案为A。
(3)类比定势
类比定势通常是由于新旧问题之间存在着相似或者在表面上存在相同之处，而这种相似性往往容易掩盖它们的不同点，给解决问题带来干扰。例如：NaClO叫做次氯酸钠，其中Cl的化合价为+1，类比推论得BiClO叫做次氯酸铋，Cl的化合价也为+1；又如
为三元酸，所以
也为三元酸；
和
反应是氧化还原反应，所以BrCl和反应也是氧化还原反应等等，都是学生思维灵活性、变通性和严谨性不够的表现，也是类比定势产生的负迁移。
2.概念理解模糊不清
(1)前概念的干扰
前概念是指个体在没有接受正式的科学概念教育之前，对日常生活中所感知的现象，通过长期的经验积累与辨别式学习而形成的对事物的非本质的认识。这种非本质的认识对新概念的学习会带来一定的干扰，如果对新概念理解不到位，前概念的感知又很深刻，最后往往会用前概念替代新概念的。例如：燃烧一定要在空气中进行，概念中带“电”字的都要用电，水只要到100℃就可以沸腾；中性溶液的pH值为7；白色垃圾的颜色一定是白色的等等。
(2)对概念的内涵和外延理解不清
概念的定义是一特定的语句，抽象程度高。对概念若只有肤浅的理解，没有动态地思考不同阶段概念的不同表达形式和叙述，没有考虑概念的内涵和外延，不恰当地、机械地、形式化地进行知识的迁移只会建立错误的关联。
如同系物是指“结构相似，在分子组成上相差一个或若干个
原子团的物质”。从概念内涵出发此概念有两个关键词：一是结构相似；二是相差一个或若干个原子团。结构决定性质，结构相似说明两物质的化学性质相似，而有机物的性质是官能团决定的，所以两种物质应该为同一类物质。由“相差一个或若干个原子团”可知，同系物之间至少要相差一个原子团。同系物的定义虽然出现在烷烃中，但从概念内涵为结构相似，在组成上相差一个或若干个原子团可以推出它的外延即同系物包括其他的类型，如烃的衍生物等。
3.规律理解不全
化学原理、变化规律具有一般性和普遍性，适用范围广。对化学规律不断总结就能够提高解题能力、应变能力和知识迁移能力。但若对基本原理、规律没有认真学习、深刻理解，未牢固掌握各种不同现象转化为化学原理的内在本质，只是一知半解，似懂非懂，在用规律解决新问题时只是套用规律，不注意规律的使用条件、适用范围和特殊性，可能就会适得其反。例如，勒沙特列原理：“如果改变任一个影响平衡的条件，平衡就向能够削弱这种改变的方向移动。”学生根据此原理迁移在恒容的条件下往有气体参加或生成的反应中充入与此体系无关的“惰性”气体，压强增大，平衡移动。造成错误结论的原因是因为在套原理，没有理解压强对平衡的影响最后归纳到浓度的范畴，虽然充入气体，但原体系中各气体在体积不变的条件下浓度不变，故平衡不移动。
三、解决策略探讨
1.变式教学
布鲁纳认为，学生经历某件事情越是多样，就越有可能把该事情与其他事件联系起来。而变式训练可以从不同角度（包括正面和反面）对某一概念、原理、规律进行剖析，明确适用条件和范围，以及可能产生的片面理解和思考误区。变式训练可以例题为基础，对例题所涉及的知识点加深、延伸、拓展和迁移，增强面对新情景时找出新旧问题之间存在联系的能力，从而确定所需解决的新问题采用何类知识的延伸或拓展。“一题多变、一题多解、一题多用”的问题解决训练有助于化学知识的灵活迁移，防止负迁移的发生。
例题：两电极为Pt，两极分别通入氢气和氧气，电解质为氢氧化钠溶液时正极的电极反应为________。
【变式1】将例题中的氢氧化钠溶液改为硫酸溶液，试写出答案。
【变式2】将例题改为分别通入一氧化碳和氧气，求原电池两极的电极反应和电解质溶液pH的变化。
【变式3】将变式2中的氢氧化钠溶液改为硫，酸溶液。
【变式4】将原电池中的惰性电极分别换为铝电极和铁电极，电解质溶液改为稀硫酸，求原电池的两极的电极反应和总反应式。
【变式5】将变式4的稀硫酸改为稀硝酸。
【变式6】将变式4中的稀硫酸改为浓硫酸。
【变式7】将变式4中的稀硫酸改为浓硝酸。
2.对比教学
化学中有较多的概念字面意思相近，实际却有很大的区别。通过对相似、相近或相关的知识进行比较分析，不仅能让学生对知识本质更加明晰，而且能确切地认识它们之间的区别和联系，从根本上杜绝由于概念混淆不清而导致记忆不深刻，从而有利于防止和消除知识的负迁移。譬如：“同位素、同系物、同素异形体、同分异构体”四个概念，在高中教学的不同阶段出现，但学生往往忽略它们之间的区别，最后混为一谈，常常发生张冠李戴的情况。若在课堂上教师能将四个概念组合在一起采用对比教学，明确同位素重在同位（在元素周期表中相同的位置），针对的是原子；同系物重在同系（同一系列），针对的是同一类物质的不同物质；同素异形体重在同素（同一元素），针对的是单质；而同分异构体重在同分（相同的化学式），针对的是化学式相同的不同结构物质。通过引导学生对比分析，可以更好地掌握和区分这四个概念，从而防止因混淆关系而导致错误。
3.问题教学
认知心理学认为，学生的知识形成过程是外来信息与学生原有知识和思维结构相互作用的过程。学生最终知识的获得来源于思维的撞击，这种撞击越厉害最后学生获得的知识越牢固，越不容易引起负迁移。学生很多的负迁移来源于教师“填鸭”式教学，忽视了学生主体活动的过程，课堂上学生缺少思考，或者思考不充分。教师过多地追求了课的容量、密度和进度，而忽略了学生的思维发展的培养。最后造成学生套结论、背公式的尴尬局面。课堂上教师有意识地进行问题教学，让学生知道其所以然，真正达到启发学生思维和培养学生解决问题的能力。如盐类水解的内容学习之后，解决
能够溶解在
中的原因分析，可能学生根据盐类水解的知识，得出溶液显酸性，在酸性溶液中自然溶解。但教师可以引导学生书写的溶解平衡，
，此时的溶解平衡被破坏，覆盖在镁表面的减少，固体溶解引发思考，确定溶解原因的多重性。又如氯气通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色的可能原因分析，让学生带问题出教室：在师生的共同合作中，在学生之间思维碰撞下，获得一些辩证性的结论，充实原有的知识体系。当再进行知识迁移时，能明确迁移的范围和适用条件，防止负迁移的发生。
四、结论
按照辩证法，事物有其两面性，迁移这一常用的学习方法也有其双重性，教师应该应用适当的教学方法促进学生的正迁移，以得到事半功倍的效果。对学生可能产生混淆的知识进行反复辨析，不断推敲，明确知识之间的相互联系和区别，充分给学生动手、动口、动脑的时间和机会，增强学生主动学习的积极性，培养学生善于“归纳、总结、探究”的学习方法，使学生成功地跨过负迁移。
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