陈子健

长期以来，对物质物理性质的教学在认识上存在误区。认为物理性质是纯粹记忆的东西，构不成学生的思维和能力培养;在具体的教学处理过程中也只是简单说说或直接略去。这种认识和做法淡化了对物理性质的教学，其实，这是没有充分挖掘物理性质教育策略的浅层次看法。本文从现代认知心理学出发，探讨一些物理性质教学的基本原则。

1.实物展示原则

加涅（R.M.Gagne）的“学习记忆模型”和梅耶（R.C.Mayer）的“学习过程模型“都告诉我们：新知识的习得首先是信息获取，获取信息离不开注意和知觉。影响“不随意注意”（有的称“无意注意“）的主要因素，有刺激物的物理特征和情绪特征，前者包括刺激物的强度、大小、颜色等;后者主要是指刺激物能引起人们的情绪反应，如栩栩如生的画面、鲜艳欲滴的色彩、富于感情的声音等。著名知觉心理学家J·J·吉布森（J.J.Gibson）认为，对人类生活和学习起重大作用的有五大知觉系统，其中，视、听觉系统摄取的信息量最大，在人们的学习生活中意义更为重要，鉴于此，在物理性质的教学中，应采取“实物展示原则”。例如，我们出示一瓶“温馨而诗意的”氯气（浅绿色）;切开一小块“明朗而坦白的”金属钠（银白色）;悬起一条“华丽而尊贵”的黄金项链（橙黄色）;玩一粒“冰心玉壶般的”明矾晶体（透明）;粉碎一方“令人伤神的”铬酸钾晶体（嫩红色）。这些斑斓色彩形态呈现的同时，配合浪漫诗意的艺术化课堂语言，带给学生视听觉的感受是深刻的，引起注意和知觉的刺激是强烈的，导致情绪体验上的引发是丰富的，新知识习得的效果必然是甚佳的。

根据J·J·吉布森的知觉理论，在物理性质教学中，我们还应尽可能发挥学生多种知觉系统的作用，让学生多方面接触把握知识，从而更有利于知识的习得。根据知识特点，创设让学生说、看、摸、做的教学情境，是“实物展示原则”的另一个重要方面。例如，比较钠与铁的硬度，（做）让学生用小刀切割钠;估计钠的密度0.97 g/cm3，（看）钠浮于水上（1 g/cm3）沉于煤油（0.8 g/cm3）;钠的熔点低于100℃，（看）在水面熔化成小球;钠的颜色，（看）银白色光泽。多知觉学习理论还鼓励教师在物理性质教学中，通过嗅觉闻物质的气味，如闻硫化氢的臭鸡蛋气味，硝基苯的苦杏仁味，低级酯的果香味;若可以食，也能尝尝其味道，如尝尝盐（氯化钠）的咸味和糖（蔗糖）的甜味。

总之，“实物展示原则”的出发点是让物质实体露面，让学生自己来观察感觉注意，从而习得新知。这种原则不但符合心理学的多知觉学习理论和现代认识论的规律，更符合现代教育理论中让学生自主探究获取知识的时代要求。当然，无法获得的实物，可以采取虚拟的办法“展示”，如音像媒体或电脑合成课件等。

2.阐理释义原则

现代信息加工心理学家认为，知识分两大类：陈述性知识和程序性知识。简单陈述性知识主要指以符号（语言文字或其他符号）为表征，如外语单词，历史、地理课中的地名、年代、人名，有些物质物理性质就属此类。这类知识学习的难点不在于理解而在于保持。“阐理释义”就是根据现代认知心理学的“精加工”和“记忆术”两种学习技术，对物理性质学习内容进行“特殊处理”，以期获得最有效学习效果的方法。

“精加工”是指对学习材料补充细节、举例、推论或使之与其他概念形成联想等，目的是为知识建构和获取提供额外信息的学习技术。例如，关于同分异构体物质的物性比较教学，在人教社2000年12月第二版（试验修订本·必修加选修）化学教材第二册第121页，现列表1如下：以表1为例，对此教学内容进行阐理释义：共价非极性分子的熔沸点，主要是由相对分子质量决定的。但是对于互为同分异构体的正丁烷和异丁烷来说，由于异丁烷有支链，不如正丁烷分子间排列整齐，而分子的整齐排列使得分子间的吸引力变大，熔沸点升高，故正丁烷和异丁烷的熔沸点高低出现如此规律。相对密度亦可解释。

“记忆术”也是促使陈述性知识掌握的一种学习技术。此种学习技术应用在化学教学研究中是有很多先例的，“死到临头”（白磷有毒）、“佛要金装”（金有极好的延展性，可以成箔）都是“记忆术”这种技术的体现，这种释其联想的“假义”的方法对物质物理性质的记忆学习是有帮助的。

3.形成练习原则

现代认知心理学认为，知识除了用来回答世界是什么的陈述性知识外，还有一种程序性知识，即解决问题和做事的能力。我们平常强调学校教育既要传授知识，也要形成技能，这里的“知识”实际是指陈述性知识，而“技能”就是指程序性知识并按这套程序去办事的能力。利用形成性的变式练习教学原则，将有利于学生对物质物理性质的掌握，并且在物理性质的这一教学过程中，习得程序性知识。例如，以下问题是将陈述性物理性质知识，通过变式练习原则帮助学生牢固掌握，并且由此获得解决问题的程序性知识的很好练习。

问题：下列所说的黄色中的哪一个与另外三个的黄色原因不同：

A.黄色炸药TNT的黄色;B.硫磺的黄色;

C.碘化银的黄色;

D.沾上浓硝酸的皮肤的黄色。

4.归纳整理原则

从上面分析可知，大部分属于陈述性知识的物理性质知识特点决定其容易被遗忘。关于这类知识长时记忆遗忘的原因，心理学认为，主要是记忆中的信息不能提取或提取失败，而这又是因为该类知识信息无助于回忆的编码线索或贮存时根本就没有进行编码。解决这个问题，主要是解决知识的编码或组织，从而促进这类陈述性知识的巩固。“组织策略”就适合解决这个问题。“组织策略”就是将分散的、孤立的知识集合成一个整体，并表示其间关系的方法。“组织策略”有多种表现形式，其中的“描述策略”是将孤立的材料信息组织成描述性的句子。例如，记忆酸碱指示剂变色范围的pH值：甲基橙3.1～4.4、石蕊5～8、酚酞8～10，可以作如下组织：“甲石酚变色范围要记清，314458810（谁家的电话号码？）”。

“组织策略”还有另外一种表现形式，叫“归类策略”，即将分散、孤立的项目按类别组织成一序列，以减少记忆的项目。例如，学习完有机化学以后，用列表的形式将主要有机代表物的气味归纳整理后，就能加深印象（表2），消除记忆上的模糊和混淆，减轻记忆负担，同时，培养了“组织策略”学习技术的应用能力。由于心理学中认知领域的研究和理论繁多，本文参照的主要是现代认知心理学中知识分类学习论的有关理论，探讨认知心理学的理论，并将其应用于物理性质的教学，对于补充提升化学教学理论的研究是很有意义的。（收稿日期：2015-07-15）