运用情绪认知理论解决化学疑难问题
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时间：2017-08-06
一、问题的提出
酯化反应是中学有机化学部分的重要内容，酯化反应原理及方程式的书写是该部分内容的重难点。教学中，多数教师将教学重点放在酯类物质的书写上，因为酯的书写与前面知识相比更灵活，变化更多样。但是在随后的作业中，许多教师发现：在书写酯化反应时，将近一半的学生会忘记书写水。富有经验的高三教师也反映：这种现象不仅出现在平时的测试中，在高考中也是屡见不鲜的。可见，酯化反应方程式的“缺水”现象并非偶然，该现象背后是否隐藏着深层次的原因呢？
毋庸置疑，酯化反应方程式中酯类物质的书写是教学的重难点，其中生成水是顺水推舟的事。于是很多教师将“缺水”现象归因为学生书写方程式时的粗心大意，并通过反复强调与不断纠错的方法来应对。这种方法虽在短时间内会有比较明显的效果，但一段时间后，“缺水”现象仍会反复。对于“酯化反应过程中生成水”这一知识点，一般学生理解起来不是难事，但在书写方程式时却多次“缺水”，当他们发现反复订正和强化仍无法有效克服时，学生对该内容的学习成就感就会削弱，甚至不少学生会因此认为自己无法胜任有机化学的学习，更严重的是对有机化学问题产生畏难与抵触情绪，并逃避有机化学的学习，最终影响中学化学知识体系的整体建构。
二、基于学生认知心理的分析
从认知心理学角度分析，在表征水平上的情绪与认知在学习上有着重要的作用。不少学生在从无机内容转向有机内容的学习时，仍套用无机化学学习方法，致使学习效率低下。多次的挫折体验强化了学生的不胜任感，当学生再次学习新知识时，易处于应激状态，而过度的紧张会使新知识的学习处于抑制状态，知识的建构常常变得机械与被动。在这种心理状态下，学生初次接触到酯化反应时，发现酯类物质相对于之前学过的有机物更为复杂，再加上大部分教师都会强调酯化反应中酯类物质的书写，这无形中对本来就处于紧张状态的学生形成了威胁性刺激。学生加工该知识点时，由于畏惧，试图逃避细节加工，以减少心理上的不顺畅感，这样的学习状态使得学生对酯的学习浮于表面，无法对知识的本质进行建构。著名心理学家马瑟韦斯发现，人们倾向于注意与自身情绪有关的信息。处于焦虑或恐惧中的人，注意力主要集中在所害怕的消极信息上，而忽略对周围事物的注意，导致注意和加工范围变窄，从而影响了周围更广泛刺激信息的加工。学生在书写酯化反应方程式时“缺水”的原因也就变得容易理解了。通过以上分析，学生书写酯化反应方程式时“缺水”的现象，与学生原有的知识体验、教师的教学方式和学生的心理状态有着密切的关系。从认知心理学角度分析可知，学生在书写酯化反应方程式时“缺水”的根本原因在于学生的消极情绪。因此笔者尝试从改变学生的心理状态来解决该问题。
三、聚焦学生认知心理情绪，尝试改变学生的认知心理状态
首先，在学习无机化学时，学生已经获得了通过化合价的高低来推测物质的氧化性与还原性的方法。在学生刚接触有机化学时，我们借助相似的方法，引导学生尝试从结构特点来分析有机物的性质。从已有的知识经验上引入有机化学学习，学生就不会感到生疏，这种轻松自然的氛围有利于学生从无机化学学习过渡到有机化学学习，从无机化学学习方法向有机化学学习方法转变。当学习到烯烃、苯等有机知识时，应强化通过有机物的结构特点来推测有机物性质的基本方法。这为学习烃的衍生物的性质，包括酯化反应，提供了基本而又实用的学习方法，让学生感受到掌握一定方法时，有机化学学习就会变得相当容易，这在一定程度上能够缓解学生的紧张心理。
其次，在学生开始接触酯化反应时，让学生感受酯類物质也只是有机物中普通的一种，而不必过分强调酯类物质的特殊性与重要性。在上该内容时，教师应引导学生关注实验现象和反应条件，特别是浓硫酸的作用，恰当地引出酯化反应会生成水；当学生从实验原理分析出酯化反应的特点后，教师再引导学生通过结构式对有机物进行分析归纳。虽然结构式比较烦琐，但其对于酯类物质的形成特点可以较直观地表现出来。这样，便可以化学反应的本质——旧键的断裂与新键的形成分析出酯化反应的实质，最终归纳出基本规律：“酸脱羟基醇脱氢。”当学生理解了该知识后，再引用学生已学的生物内容“氨基酸的脱水缩合”进行类比验证，学生就会有豁然开朗的感觉。
再次，在学生对酯化反应的本质有了深层次的理解后，引导学生归纳出“酸+醇→酯+水”。为了深化该模式的本质意义，要求学生必须用虚线框勾画出酸与醇反应生成水的本质。这样做，一方面可以降低酯类物质书写的难度，另外虚线框也在提示生成物中水是不可缺少的。这样，经过多次相同类型的习题演练，就可帮助学生跳出死记硬背的怪圈，并在不断的练习中加深对酯化反应本质的领悟。对此，有不少成功的经验可以借鉴，如为了防止“缺水”现象的出现，在新授课时便引导学生归纳出：“酸+醇→水+酯”。这样做可让学生牢记该模式。通过公式化或程序化的做法写出水，然后学生焦虑点就聚集在酯类物质上。当学生写出酯类物质后，暂时放松的心态已不会影响水的书写了。这是某中学教师在日常教学中总结的规律，我们可根据学情进行借鉴。
事实上，在教学过程中极少部分学生仍不可避免地忘记写水。对于这部分特殊的学生，我们可以借助
放松
认知心理的方式进行弥补。首先让他们进入一个安静且宽松的学习气氛中，然后引导他们想象书写酯化反应时一直都顺利地写出了水，并且得到老师的赞扬和同学的羡慕。通过多次积极的心理暗示，可以强化学生获得写出水后的愉悦感。这种方式对于顽固地忘记写水的学生的辅助效果相当好。
最后，我们需要将学生获得的方法熟练化并深化运用。当学生对该知识已经信心十足时，我们再引导学生进行具有挑战性的练习。比如，让学生尝试进行一元酸与多元醇、多元酸与一元醇的反应方程式的书写。当学生成功地写出了反应式后，再抛出两元酸与两元醇进行酯化反应的情况，并进行探讨，探讨结果与大家共享。学生的学习欲望是非常强烈的，特别是复杂酯化反应中求解水的个数时，学生的积极性极高。在这个过程中，学生通过努力，顺利解决了难题，这样的结果大大增强了学生对知识生成的快乐体验，且对于酯化反应形成了知识体系，各种类型酯化反应的书写自然得到了很好的掌握。
四、小结
教学实践表明，通过以上几个步骤的教学，可在不增加课时与作业量的基础上，顺利解决学生书写酯化反应“缺水”的问题。那么，该问题的顺利解决对我们的教学有什么启示呢？笔者认为：首先，教学中某些问题的出现，应透过现象抓住问题背后的本质，抓住问题的关键，才能对症下药；其次，研究问题应从全局出发，多角度思考问题的根源，并防患于未然，这样才能从根本上解决问题；最后，学生在知识建构过程中的心理状态是教学中必须要关注的，积极的心态可以让学生在困难面前百折不挠。
酯化反应是中学有机化学部分的重要内容，酯化反应原理及方程式的书写是该部分内容的重难点。教学中，多数教师将教学重点放在酯类物质的书写上，因为酯的书写与前面知识相比更灵活，变化更多样。但是在随后的作业中，许多教师发现：在书写酯化反应时，将近一半的学生会忘记书写水。富有经验的高三教师也反映：这种现象不仅出现在平时的测试中，在高考中也是屡见不鲜的。可见，酯化反应方程式的“缺水”现象并非偶然，该现象背后是否隐藏着深层次的原因呢？
毋庸置疑，酯化反应方程式中酯类物质的书写是教学的重难点，其中生成水是顺水推舟的事。于是很多教师将“缺水”现象归因为学生书写方程式时的粗心大意，并通过反复强调与不断纠错的方法来应对。这种方法虽在短时间内会有比较明显的效果，但一段时间后，“缺水”现象仍会反复。对于“酯化反应过程中生成水”这一知识点，一般学生理解起来不是难事，但在书写方程式时却多次“缺水”，当他们发现反复订正和强化仍无法有效克服时，学生对该内容的学习成就感就会削弱，甚至不少学生会因此认为自己无法胜任有机化学的学习，更严重的是对有机化学问题产生畏难与抵触情绪，并逃避有机化学的学习，最终影响中学化学知识体系的整体建构。
二、基于学生认知心理的分析
从认知心理学角度分析，在表征水平上的情绪与认知在学习上有着重要的作用。不少学生在从无机内容转向有机内容的学习时，仍套用无机化学学习方法，致使学习效率低下。多次的挫折体验强化了学生的不胜任感，当学生再次学习新知识时，易处于应激状态，而过度的紧张会使新知识的学习处于抑制状态，知识的建构常常变得机械与被动。在这种心理状态下，学生初次接触到酯化反应时，发现酯类物质相对于之前学过的有机物更为复杂，再加上大部分教师都会强调酯化反应中酯类物质的书写，这无形中对本来就处于紧张状态的学生形成了威胁性刺激。学生加工该知识点时，由于畏惧，试图逃避细节加工，以减少心理上的不顺畅感，这样的学习状态使得学生对酯的学习浮于表面，无法对知识的本质进行建构。著名心理学家马瑟韦斯发现，人们倾向于注意与自身情绪有关的信息。处于焦虑或恐惧中的人，注意力主要集中在所害怕的消极信息上，而忽略对周围事物的注意，导致注意和加工范围变窄，从而影响了周围更广泛刺激信息的加工。学生在书写酯化反应方程式时“缺水”的原因也就变得容易理解了。通过以上分析，学生书写酯化反应方程式时“缺水”的现象，与学生原有的知识体验、教师的教学方式和学生的心理状态有着密切的关系。从认知心理学角度分析可知，学生在书写酯化反应方程式时“缺水”的根本原因在于学生的消极情绪。因此笔者尝试从改变学生的心理状态来解决该问题。
三、聚焦学生认知心理情绪，尝试改变学生的认知心理状态
首先，在学习无机化学时，学生已经获得了通过化合价的高低来推测物质的氧化性与还原性的方法。在学生刚接触有机化学时，我们借助相似的方法，引导学生尝试从结构特点来分析有机物的性质。从已有的知识经验上引入有机化学学习，学生就不会感到生疏，这种轻松自然的氛围有利于学生从无机化学学习过渡到有机化学学习，从无机化学学习方法向有机化学学习方法转变。当学习到烯烃、苯等有机知识时，应强化通过有机物的结构特点来推测有机物性质的基本方法。这为学习烃的衍生物的性质，包括酯化反应，提供了基本而又实用的学习方法，让学生感受到掌握一定方法时，有机化学学习就会变得相当容易，这在一定程度上能够缓解学生的紧张心理。
其次，在学生开始接触酯化反应时，让学生感受酯類物质也只是有机物中普通的一种，而不必过分强调酯类物质的特殊性与重要性。在上该内容时，教师应引导学生关注实验现象和反应条件，特别是浓硫酸的作用，恰当地引出酯化反应会生成水；当学生从实验原理分析出酯化反应的特点后，教师再引导学生通过结构式对有机物进行分析归纳。虽然结构式比较烦琐，但其对于酯类物质的形成特点可以较直观地表现出来。这样，便可以化学反应的本质——旧键的断裂与新键的形成分析出酯化反应的实质，最终归纳出基本规律：“酸脱羟基醇脱氢。”当学生理解了该知识后，再引用学生已学的生物内容“氨基酸的脱水缩合”进行类比验证，学生就会有豁然开朗的感觉。
再次，在学生对酯化反应的本质有了深层次的理解后，引导学生归纳出“酸+醇→酯+水”。为了深化该模式的本质意义，要求学生必须用虚线框勾画出酸与醇反应生成水的本质。这样做，一方面可以降低酯类物质书写的难度，另外虚线框也在提示生成物中水是不可缺少的。这样，经过多次相同类型的习题演练，就可帮助学生跳出死记硬背的怪圈，并在不断的练习中加深对酯化反应本质的领悟。对此，有不少成功的经验可以借鉴，如为了防止“缺水”现象的出现，在新授课时便引导学生归纳出：“酸+醇→水+酯”。这样做可让学生牢记该模式。通过公式化或程序化的做法写出水，然后学生焦虑点就聚集在酯类物质上。当学生写出酯类物质后，暂时放松的心态已不会影响水的书写了。这是某中学教师在日常教学中总结的规律，我们可根据学情进行借鉴。
事实上，在教学过程中极少部分学生仍不可避免地忘记写水。对于这部分特殊的学生，我们可以借助
放松
认知心理的方式进行弥补。首先让他们进入一个安静且宽松的学习气氛中，然后引导他们想象书写酯化反应时一直都顺利地写出了水，并且得到老师的赞扬和同学的羡慕。通过多次积极的心理暗示，可以强化学生获得写出水后的愉悦感。这种方式对于顽固地忘记写水的学生的辅助效果相当好。
最后，我们需要将学生获得的方法熟练化并深化运用。当学生对该知识已经信心十足时，我们再引导学生进行具有挑战性的练习。比如，让学生尝试进行一元酸与多元醇、多元酸与一元醇的反应方程式的书写。当学生成功地写出了反应式后，再抛出两元酸与两元醇进行酯化反应的情况，并进行探讨，探讨结果与大家共享。学生的学习欲望是非常强烈的，特别是复杂酯化反应中求解水的个数时，学生的积极性极高。在这个过程中，学生通过努力，顺利解决了难题，这样的结果大大增强了学生对知识生成的快乐体验，且对于酯化反应形成了知识体系，各种类型酯化反应的书写自然得到了很好的掌握。
四、小结
教学实践表明，通过以上几个步骤的教学，可在不增加课时与作业量的基础上，顺利解决学生书写酯化反应“缺水”的问题。那么，该问题的顺利解决对我们的教学有什么启示呢？笔者认为：首先，教学中某些问题的出现，应透过现象抓住问题背后的本质，抓住问题的关键，才能对症下药；其次，研究问题应从全局出发，多角度思考问题的根源，并防患于未然，这样才能从根本上解决问题；最后，学生在知识建构过程中的心理状态是教学中必须要关注的，积极的心态可以让学生在困难面前百折不挠。
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