避免化学孤岛知识的策略研究

1、 避免化学“孤岛”知识的策略研究金露霞 杭州市萧山区第六高级中学 311261 【摘要】孤岛知识的存在使学生的化学学习产生困难，通过分析孤岛知识的成因，尝试提出帮助学生避免孤岛知识的策略。【关键词】孤岛知识 知识结构化一、问题的提出随着新课改的深入，高考改革在浙江的试点，无论是教学内容、教学方式还是教学理念都在发生着巨大的变化，化学作为一门自然科学，有它自有的学科结构体系，但仍然有很多的学生感觉化学的知识零散杂乱，是一门较为难学的学科，很多知识点好像一个个的孤岛，跟前后左右的知识关联很少甚至几乎没有，学生需要通过强行记忆或做相应习题来掌握。本文试图分析孤岛知识的成因，并尝试通过实践案例阐述避免

2、孤岛知识的应对策略。二、研究的理论基础1、建构主义理论 皮亚杰关于建构主义的基本观点是，儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展的。儿童与环境的相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。同化是指个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程；顺应是指个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。儿童的认知结构就是通过同化与顺应过程逐步建构起来的。2、学科结构理论 布鲁纳认为“学习任何学科主要是使学生掌握这一学科的基本结构，同时也要掌握研究这一学科的基本态度和方法”。所谓“学科基本结构”，布鲁纳解释说“是指该学科的基本概念、基本

3、原理及其相互之间的关联性，是指知识的整体性和事物的普遍联系，而非孤立的事实本身和零碎的知识结论”。他认为任何学科都有其基本结构，任何与该学科有联系的事实、论据、观念、概念等都可以不断地纳入一个处于不断统一的结构之内。这种基本结构是学生必须掌握的科学因素，应该成为教学过程的核心，因为学生如果掌握了学科知识的基本结构，他就可以独立地面对并深入新的知识领域，从而不断地独立地认识新问题，增多新知识。3、认知结构理论 无论是皮亚杰的建构主义理论，还是布鲁纳的学科结构理论，都重视对认知心理学的研究，强调认知结构对学习的重要性。美国著名的教育心理学家奥苏伯尔认为学生的认知结构是影响课堂教学中意义学习的最重要

4、因素，认为教学的主要任务是帮助学习者建立对教材的清晰、牢固的认知结构。三、思考：为什么会出现孤岛知识？所谓孤岛知识是指在组织中由于信息资源得不到有效的交叉融合，知识板块之间相互割裂而形成的孤立状态，仿佛大海中的一个个“孤岛”。任何知识都有其生成的根源，不存在真正意义上的孤岛知识，所以孤岛知识的产生有其特定的原因。1、阶段性孤岛知识阶段性孤岛知识指的是该知识点处在还没有到达一定深度阶段时就接触，而造成的孤岛知识。以苏教版为例，高中化学教材编写,坚持“学科结构”的原则,化学必修1与必修2形成了较为完整的知识结构体系,选修模块以此为基础,体现了高中化学新课程的选择性和知识的螺旋式发展,符合学生的认知

5、特点。高中化学课程偏向于“学科结构”的基础搭建尽早传递给学生，有利于学生自学能力的培养，但学生是否能主动学习这是一个很大的话题，所以螺旋式课程的一个弊端是课程内容过于宽泛又缺乏深度，强调了学的需要,符合学生认识规律和心理特征,但前后知识之间时间跨度大,遗忘率高。以有机知识为例，对于化学2中的有机部分，虽然看似这部分的内容简单，而且和生活的关系也十分密切，能够让学生从自己生活中找寻出化学知识与生活的结合点，课本内容很有意思，但是有机化学相较无机化学而言，有自己独立的完整的体系和结构，像这样从这个庞大完整的体系中间挑选出简单的一部分来进行学习，不能使学生感受到有机化学学习的规律性，并且由于学习了太

6、长时间的无机化学的内容，思维没有转变，直接从无机跳到有机，对学生来说，就只能偏重于知识的记忆，造成了有机的一个个孤岛知识。2、结构性孤岛知识结构性孤岛知识指的是当学生的认知结构与学科的知识结构不匹配而造成的孤岛知识。化学知识结构是由化学概念和命题构成的化学知识体系，它以最简约、最概括方式反映了化学物质自身的特性及其转化规律，是科学真理的客观反映。学生认知结构是一种经过学生主观改造了的化学知识结构，它是化学知识结构与心理结构高度融合的结果，其内容既反映了化学知识的客观性，又体现了学生个体的主观性。如对胶体的知识很多学生在建立知识结构时要么遗漏，要么单独罗列。下图所示的某位学生的归纳图中可见胶体知

7、识就完全没有进入他的知识结构中四、应用策略 知识结构化是指把所学的知识划分为不同的部分或归入某种更大的范畴，在头脑中组织起来，形成知识组块，进而形成良好的知识结构。认知心理学认为，只有组织有序的知识才能在一定的刺激下被激活，在需要应用时才能成功地提取。帮助学生知识结构化是避免孤岛知识的有效方法，作者试图采用如下策略：1、把握知识结构的整体性 教师要树立整体意识，从整体上把握教材知识结构，明确所教教材内容与前后知识的相互联系，以基本概念、基本理论及其联系为主干，构建各课时的知识整体结构网络。注重培养学生知识统摄、整理的能力，单元教学前，指导学生该知识在整体学科体系中的位置，单元教学结束后，让学生

8、按知识体系的构成要素进行系统分析整理。2、注重前后联系，促进知识之间的信息交流 重视化学基本概念、基本理论的早期渗透与酝酿，为“双基”的学习打好基础，突出旧知识在新知识学习中的地位和作用，促进新旧知识的相互融合，建立不同知识间的横向联系，使学生形成内容充实、结构开放的整体知识结构系统。3、评价激励，促使学生主动构建化学知识网络 发现肯定学生在认知、思维、单元小结等发展过程中的每一个闪光点，让学生更全面的认识如何去思考、理解一个问题。让学生进行自评和互评，提高生生、师生之间的信息交流，培养学生的自主构建化学知识结构的能力，建立更合理、更符合学生个体学习需求的认知结构。五、如何避免形成孤岛知识的案

9、例分析1、对于阶段性孤岛知识，教师需要搭建知识框架忽视高中化学各章节之间的联系,缺少必修模块和选修模块的衔接,是造成阶段性孤岛知识形成的主因。因此,做好知识的衔接和搭建知识框架可以有效破解这一困境。案例1、高一有机教学高一有机化学部分，只包含了一些典型的有机物的结构和性质的学习，所以在教学过程中不可以随意增加其难度和广度。可以尝试在刚接触时即给学生介绍有机的主要内容及相互关系的草图，使学生对有机化学的知识结构、逻辑关系有一个大概的了解。在教学中充分发挥学生的主动性，注意前后知识之间的联系，尽可能在教学中体现教材、教学内容的逻辑结构，不断完善草图，使学生的学习达到真正的螺旋上升，从而达到真正的知

10、识结构化，并且创造性地利用知识网络结构解决实际问题。草图如下： 烷烃 烃 有机物 烯烃、炔烃 醇 烃的衍生物 醛 酸 酯 在此草图的基础上，借助无机化学学习过程中的思维模式：组成结构性质用途，在学习过程中不断的完善草图，连点成线、由经织维，发现有机物内在存在的规律性，实现无机到有机的对接及有机知识结构的构建。习题的选择重数量不重难度，以对有机化学有一个整体的把握为主，也为后续选修5有机化学基础的继续学习打下坚实的基础。期间让学生进行自评和互评，提高生生、师生之间的信息交流，不断完善学生的知识结构。2、对于结构性孤岛知识，教师需要深入把握学生的认知结构。奥苏伯尔认为教学的主要任务是帮助学习者建立

11、对教材的清晰、牢固的认知结构。学生认知结构与学科知识结构的差异是造成结构性孤岛知识形成的主因。因此, 深入把握学生的认知结构可以有效破解这一困境。教师首先需要深入了解学生原有的认知结构，把握教学的起点，把新学知识纳入到原有认知结构中，引导学生激活头脑中原有的认知结构，以此为基础理解新知识，通过记忆、对比、归纳、整理、内化、再现，形成新的认知结构，不断完善学生的知识结构。案例2、胶体教学2.1分析学生原有的认知结构课本中的“物质的分散系”一内容是在 “分类”的背景下呈现的。让学生不解的是“物质”的树状分类图中纯净物的类别下内容丰富，而混合物的类别下就没东西了，那么混合物是不是就是纯净物的简单叠加

12、呢，还是因混合而出现了新的变化呢？这样就要先考虑混合之后的形态，有溶液、浊液,两者以分散质粒子大小区分，分散质粒子小于1nm为溶液，大于100nm的为浊液。溶液和浊液的中间有没有其它的状态呢？胶体便自然出现了。这样学生对胶体的认识就在原有的知识结构上得以补充扩展。图示如下： 单质 纯净物 氧化物、酸、碱、盐 化合物 电解质、非电解质根据物质组成分类 溶液 混合物 根据分散质颗粒大小分类 胶体 浊液 在根据分散质粒子大小界定胶体的概念后，接下来通常的做法就应当是认识胶体的性质。而目前教材上要求学生了解的胶体的主要性质只有丁达尔效应。从知识目标看，这很容易达成，告知便可，知识的过于简单化处理容易形

13、成孤岛知识。那我们如何避免使之成为孤岛知识呢？课本上以“活动与探究”的栏目呈现了制备Fe(OH)3胶体的实验，以丁达尔效应区分Fe(OH)3 胶体与CuSO4溶液的实验，过滤分离胶体与浊液的实验，但这似乎并没有能“探”出什么究竟来，反倒引起高一学生许多疑惑：Fe(OH)3在初中认识时不是沉淀吗？怎么又变成了胶体？如果FeCl3溶液与H2O能制得Fe(OH)3 胶体，那Fe(OH)3 怎么不跟生成的盐酸反应？针对学生的认知现状，需要教师采取适当的教学策略。当然在化学平衡的限度、电离平衡、水解平衡等知识后再对胶体知识加以回顾补充，更有利于学生知识结构的完善。2.2胶体制备操作，具体理解胶体为了便于

14、学生理解，我们可以引入这样一个环节：给学生提供浓食盐水、无水酒精等药品，让学生自由探究能否利用食盐水和酒精制得胶体。学生在探究的过程中自然而然的意识到了三种分散系的本质区别，而“丁达尔效应”只是检验是否形成胶体的工具。至此学生得以树立这样的观念：胶体是物质的一种存在状态，物质的性质不仅与物质的结构有关，还与物质的存在状态有关。胶体与物质的性质、物质的存在状态、物质的分类可以建立信息交流，知识只要产生了信息的交流，也就没有了所谓的孤岛知识。六、收获掌握结构化的知识，是避免生成孤岛知识、培养学生能力、提高学生科学素养的重要途径。知识结构化，要求学生把前后相连、同时相关的知识整合起来，使课程内容变得

15、条理化，有利于学生学习和应用能力的提高，同时从结构上驾御知识，有助于学生综合能力、创新思维能力的培养。但在具体实施时还应注意以下几个问题:1、避免知识结构的表面化，教师在教学中应注重知识内在的结构化、知识结构与学生的认知结构相适应;学生则应在顺应自身认知能力、认知结构的基础上，建构合理的，真正理解领会的知识结构，内化到自己头脑中而非抄写在纸面上的知识结构。鼓励学生多角度、多方式进行知识的结构化，从而使学生的认知结构更合理、更立体，便于信息的快速提取。2、师生达成共识：结论重要，过程同样很重要。让学生明确过程的重要意义，真正做到自主的、有效的知识结构化，避免学生过于关注结论而忽略得出结论的过程，僵化了化学学习的方法，造成孤岛知识。