二 概念同化的策略

作为认知心理学的一个专门术语,“概念同化”是强调学习者利用认知结构中原有的、适当的概念图式来学习新概念的一种方式。实现概念同化, 一般经历三个过程①:

  1. 将新概念与认知结构中的适当概念相联系,并以此促进对给出的新概念的关键属性或定义进行理解。例如,学习新概念“电离平衡”时,教师不要求学生通过观察、辨别去概括特征,而是直接告诉这一概念的定义,同时启发学生回忆已学的“溶解平衡”、“化学平衡”等概念。当新旧概念在认知结构中发生相互作用并将新概念纳入原有概念(化学平衡)之中时,便导致了新旧知识之间有意义的同化。

  2. 将新概念与原有概念精确分化,找出其异同点。如上例中“电离平衡” 与“溶解平衡”、“化学平衡”都具有平衡的一般特征(定、动、变等), 有关平衡的一些基本规则(如平衡移动原理)可通用,但“电离平衡”是由弱电解质的部分电离所引起的一种特殊的平衡情境。

  3. 将相关的概念融会贯通,组成整体结构,便于记忆和运用。如通过对弱电解质电离平衡的分析,使“平衡”的概念体系进一步扩大,“平衡”的承受者从“分子水平”过渡到“离子水平”,相关的一些概念(如电离度、电离平衡的移动等)也可直接演绎而得到。当将化学平衡移动原理移用于电离平衡体系时,一些具体问题的原因(如为什么稀释时电高度α增大,为什么温度升高 Kw 随之变大等等)便迎刃而解。

值得指出的是,在化学学习过程中,概念形成和概念同化两种策略是相互联系,不可分割的。当学习者具备较多的知识积累和较强的认知能力时, 概念同化的学习方式值得推荐,而在初学阶段,由于缺少一系列可作铺垫之用的化学概念及相关知识,概念形成的学习方式更易为学习者所接受。

事实上,不少后续概念的同化学习所涉及的先前概念则是通过概念形成方式获得的。

① 邵瑞珍等:教育心理学,上海教育出版社 1988 年版,第 116 页。

例如,高中阶段后期(选修本第二章)出现的“分散系”概念,教材中直接给出较为抽象的定义,但由于学习者认知结构中已有初中阶段形成的“悬浊液”、“乳浊液”、“溶液”等具体的概念和以后接触到的各种状态的混合物实例,因此同化过程即可轻易实现。而几个先前概念的形成当初却费力得多,既要求初中生仔细观察水中分别加入泥土、植物油、蔗糖等物质并经振荡后的实验现象,又要求能定性辨别出各种混合物的特征,再经分析概括方可得出定义,最后还列举有关实例予以旁证,以强化概念的形成。

可见,在新概念的有意义同化学习过程中,概念形成的学习方式同样起着“支撑”与“固定”的作用。

现行中学化学教材在合理安排知识结构的同时,充分考虑到初、高中学生的认知特征,大部分内容的编排有一个适于同化学习的较好的逻辑顺序, 不少概念前后照应、螺旋上升,为同化学习的顺利实现提供了前提条件。

但是,也有某些特殊的概念一时难以找到可依赖的、适当的“支撑点” 进行同化学习,也不适于采用一般的概念形成的方法进行概括,因而教师必须有指向地引导学生构造或重组认知结构,促使学生在较短时间内形成一种与新概念的学习相适应的新的结构,以顺利地完成同化任务,这一过程在心理学上称作“顺应”。①这种情形在学习具有微观特征的理论概念时尤为多见。

例如,原甲种本化学教材中出现的“核外电子运动状态”是一个包容度较大的概念,在教材中是以列举的形式来定义的,即从“电子层”、“电子亚层”、“电子云的伸展方向”、“电子自旋”四个子概念来说明“运动状态”。除“电子层”概念在初中阶段稍有涉及外,其余三个子概念难以从学生现有的认知结构中找到适当的“支撑点”予以同化。由于依据不充分,学生对“电子层”这一概念的理解也是含糊或极为肤浅的。此时,教师必须围绕原子的核式模型、电子的高速运动、氢原子核外电子的“叠影”和“电子云”的形成、电离能数据有规律地递变和突跃等辅助知识,临时“搭筑”与电子运动有关的一系列事实、原理或规则,并通过直观、类比、比喻等手段有效地嵌入学生的认知结构中,再作引导,学生不难与新学的四个子概念发生联系,从而在新的水平上理解“核外电子运动状态”,并成为进一步同化其他新概念的基础概念。

通过对学生原有认知结构进行调整、改造、重建的“顺应”过程,有助于学生同化更复杂的新概念,因而是学生理解和掌握化学概念的一种有效途径。

无论采用概念形成或概念同化的方式学习化学概念,都应重视两项工作。

一是界定概念的关键特征和无关因素。学习心理学实验证明,概念的关键特征越清晰,学习越容易;而无关因素掺杂越多,学习越困难。通过比较和变式进行学习,有助于突出化学概念的关键特征。比较学习多从内涵与外延着手分析两个相关概念的异同,以深化对概念的理解。例如,“强电解质” 与“弱电解质”的共同点都是电解质,在水溶液或熔化状态下都能电离;不同点是前者完全电离,不存在电离平衡,溶液中只有离子,而后者部分电离, 存在可逆的电离平衡,溶液中既有离子又有分子。可见,“强电解质”的关键特征是“全部电离”,而“弱电解质”的关键特征是“部分电离”。

① 晋劲敏等:中小学教学心理,冶金工业出版社 1989 年版,第 83 页。

变式学习往往从多个侧面将某些无关因素或关键特征设计成思考题,要求学生仔细辨别,作出肯定或否定的回答,从而消除干扰,把握概念的关键。如通过对 MgCl2、BaSO4、Na3[AlF6]、SO2、NH3、CaO、Cl2、HCl 等物质是否电解质的判断和分析,使学生对电解质概念内涵的认识更精确,形成的认知结构更清晰、更稳定。

二 概念同化的策略 - 图1二是运用概念的肯定例证和否定例证。学习心理学认为,正面的肯定例证传递了最有利于进行概括的信息,而反面的否定例证传递了最有利于辨别的信息。因此,在概念学习过程中,常常呈现许多正例,说明某一概念的外延(如乙烯、丙烯、丁烯或甲酸、丙酸、丁酸等均属同系物),通过广泛列举,概括出特定概念的内涵,以揭示其关键特征(如同系物结构相似、组成上相差一个或若干个 CH2 原子团)。当概念涉及的特征属性难以辨别或数目较多不易顾全时,学习者正向的概念往往难以周密,一有疏忽,即可能扩大概念的外延,因而以举反例的形式显示概念的关键特征,以消除无关因素的干扰则是极为有效的(如列举 CH2=CH2、