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摘要：本文以认知弹性理论为依据，结合当前化学新课程强调以学生为主体的化学学习观，探讨了随机进入化学教学的实质，并通过随机进入化学教学的五个环节，讨论其在化学教学中的应用问题。
关键词： 建构主义；随机进入;化学教学
文章编号：1005－6629(2008)07－0017－03中图分类号：G633.8 文献标识码：B
随机进入化学教学的理论依据是美国学者斯皮罗等人提出的“认知弹性理论”（Cognitive Flexibility Theory），该理论是建构主义学习理论的一个新分支。所谓认知弹性，是指学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习， 从而获得对同一事物或同一问题的多方面认识与理解[1]。该理论的宗旨是要提高学习者对知识的理解能力和迁移能力，它强调教师既要提供给学生理解知识所需的基础，又要留给学生自由广阔的建构空间。斯皮罗将学习分为初级学习和高级学习。这里的初级学习，依据斯皮罗的观点就是指学生只要掌握一些结构良好领域的问题，如最基本的化学原理概念和事实内容知识，并能够将其运用于测验中的一种学习方式；高级学习方式要求学生掌握概念、规则等的复杂性、联系性，能把所学的知识广泛而又灵活地运用到具体的情境中去。“随机进入化学教学”（Random access instruction）正是斯皮罗等人在探讨了高级学习的基础上提出的适合高级学习的教学方法。
1随机进入化学教学的实质
随机进入化学教学可以被界定为学习者伴随着新知识的建构，根据自己的实际情况随意通过不同渠道，不同学习方式从多个不同角度和不同问题侧面，在不同的时间多次进入同一化学教学内容，从而达到对化学专题知识全面而又深入的掌握。随机进入教学以其自身鲜明的认知性、多元性及灵活性等特点[2]，迎合了化学模块教学的需要，有利于学生自主学习能力和探究能力的培养。在这种模式下，通过创设隐含不同目的、不同侧重点的问题情境，要求学生围绕事物的多面性特征，主动建构合理的知识结构，对概念获得新的理解。
例如，在关于二氧化碳性质探讨的化学教学中，首先教师可以口头介绍或图片展示二氧化碳与生活密切相关的具体事例，如碳酸饮料、温室效应、植物光合作用、灭火器及人工降雨等方面有实际意义的事实，激发学生的学习动机和兴趣，拉近学生与化学学习的情感距离。接着，从以下四个教学实验展开关于二氧化碳性质的探究学习，每一个实验都在不同的情景中进行。
实验（1）将带火星的木棒插入装满CO2气体的集气瓶，火星熄灭了，让学生通过直观的视觉观察了解CO2气体不支持燃烧的现实。实验（2）充满CO2气体的密闭容器中四处乱窜的苍蝇渐渐停止活动。该实验以CO2气体不能供给呼吸为设计要点，同时从侧面让学生加深CO2气体化学性质的印象。实验（3）通入CO2气体的紫色石蕊试液颜色变红，引起学生的好奇心，启发他们积极主动思考，进一步挖掘CO2气体溶于水显酸性的化学性质。实验（4）通入CO2气体的澄清石灰水溶液变混浊，由此现象引起学生认知结构上的不平衡，增加学生的心理悬念，使其产生透过现象看本质的探究意识，最后使学生通过查找资料或与他人交流逐渐清晰的得到问题解决。这四个实验在实际教学过程中从不同侧面展开关于CO2气体性质的教与学，包含了以基本知识传授为基础的教与学。由此可见，随机进入化学教学模式，在于凭借化学基础，从问题的不同侧面和角度，将学生的学习从低级向高级进行引导，帮助学生形成良好的知识结构。
2 随机进入化学教学的环节
随机进入化学教学由以下五个环节组成。
2.1创设情境
创设当前学习主题所依托的情境，激发学生的学习兴趣和探索动机，引起学生的认知冲突，唤起求知欲望，使学生明确认知目标，启发学生发现和提出问题，为引导学生随机进入化学教学做好准备[3]。创设化学教学情境的常用方式有：
2.1.1以图片、实物模型带入真实情景
把看得见摸得着的实体带入课堂，能让学生由心理和情感上感到“贴切”而容易理解情境中蕴含的知识内容。
2.1.2利用现代教育技术，如录像带、投影仪、VCD等手段创设问题情境
在“硅的化合物”的教学中，利用能实现三维空间的动画展示晶体硅的空间网状结构、二氧化硅的晶体结构等，把这些看不见摸不着的东西，结合画面变换，把学生带入一个形象生动直观的认知情境。
2.1.3利用课堂小实验创设问题情境
例如，在学习“溶液的酸碱性”时，让学生测定身边物质如食醋、酸奶、果汁等的酸碱性，通过实验中物质颜色、状态、气味等的变化，引导他们认识酸和碱及与其相关的概念，培养实验探究技能。
2.1.4介绍化学史创设问题情境
例如，讲有机化合物中的苯时，联系化学家凯库勒梦见“蛇咬尾巴”发现苯环结构式的科学想象方法；在有关氨的教学中，谈谈哈博在合成氨研究中屡屡受挫，知难而进，最终取得重大突破的精神。让化学史走进化学课堂，利用化学家在发现和发明过程中体现的真、善、美，使学生学到科学方法的同时树立远大的志向和奋斗目标。
2.1.5联系生产社会实际，利用贴近生活的常见现象创设问题情境
例如在学习“分子无规则运动”知识时，就可以从水的常温蒸发和受热蒸发这样的日常现象入手，引发学生关注、检索、提取、运用已有的知识经验。
2.1.6由旧知识的拓展引出新问题创设问题情境
研究表明[4]： 在“新旧知识的结合点”上产生的问题情境，最能激发学生的认知冲突。例如，在学习氢气的实验室制法时，教师提问实验室制氧气的反应原理、装置、收集方法、检验方法等，使学生通过对新旧知识关系的认识，主动建构新知识。
2.2 随机进入学习
学生根据教师当前提供的不同侧面相关联的问题情境，结合自身所选择的角度和方式，置身于认知弹性超文本环境随机进入学习。在此过程中，教师要把学习的主动权和监控权逐步交给学生，发展他们的自主学习能力和反思判断能力。例如：教师在开展“金属钠的性质”内容的教学时，给学生演示观察钠在水中反应的实验现象，引导开展随机进入教学，学生从物质的状态、能量、性质等不同方面，以不同途径、不同方式进入主题内容，自主地获得不同的结论：“钠放入水里浮在水面，说明钠的密度比水小”“钠与水反应立即熔化成光亮的小球，说明反应放热，钠的熔点低”“钠球在水面四处游动，说明有气体产生并推动钠球游动”“钠球很快与水反应并消失，可以看出反应非常剧烈”等等，从而促使学生的高级学习产生连贯性与类推性，帮助学生对同一概念的多维度理解，达到对金属钠的性质内容较全面而又深入的掌握
2.3 思维发展训练
在复杂的学习情境中，教师要把握学生的思维特点，引导学生从不同角度对同一个问题进行逐步深化的推理假设，培养他们的发散思维能力，使学生借助原有的认知结构，形成问题的不同解决思路和答案。同时教师应适时创设师生互动空间，对学生的认知活动做出必要的控制、反馈和调节。
例如，在有关炼铁的教学中，可以引导学生从以下不同角度切入思考。（1）历史角度：人类早在6000年前就开始利用铁，2000年前人类发明了从矿石里冶炼铁的方法，那么人类最早利用的单质铁与现代生活中的铁制品的来源相同吗？（2）化学分析的角度：生铁中含有哪些元素？不同的元素质量百分比对铁的硬度、熔点等物理性质、化学性质有什么影响？（3）地矿、冶金的角度：工业上冶炼铁的原料是什么？冶炼场地、工具、设备是什么，有什么要求，冶炼过程所需的温度、化学反应原理？（4）环保的角度：工业上冶炼铁的最终副产物是什么，该如何处理？（5）艺术审美的角度：生铁硬而脆，可铸不可锻吗？学生通过对问题的不同看法和了解，全面而深刻地掌握炼铁的有关化学方程式，及其在高温下用还原剂（CO）从铁矿石里把铁还原出来的原理等等有关方面的知识。
2.4小组协作学习
根据美国心理学家加德纳的多元智能理论的观点，每个学生都有自己的智力强项，如在化学学习中，有的学生擅长记忆概念原理知识；有的具有较强的观察分析推理能力；有的偏向于自我认知探索反省能力；有的则在动手实验操作方面突出等等，可谓各有所长。小组协作学习，可以让每个学生有机会各施其能，扬长避短，体验多元思维，让每一个学习者的个人学习成果与小组成员交流共享，在各自的小组中做出贡献，形成一个相互尊重、相互促进的学习共同体（Learning community）。例如，为了保证小组成员异质互补，教学中可以采取混合编组形式将5-8名各具特色的学生组织起来编为一组，并给每组一个口号或标志，激发小组成员对所在小组的归属感，增强小组凝聚力。学习中，让组内成员各承担一部分学习任务，并在组内产生一名组长负责学习活动分工、维持良好的学习氛围、汇报学习结果等任务。
2.5 学习效果评价
包括自我评价、小组评价和教师评价三种评价方式。评价内容包括：学习态度、与队友合作意识、讨论交流表达能力、任务完成情况、对小组所做出的贡献。评价等级设置：A-典范、B-较好、C-一般、D-合格。开展多渠道和多样化的评价方式，一方面可以使教师反思教学过程和效果，从而采取措施提高教学质量；另一方面让学习者在评价中看到自己的进步和不足，以此促进学生的自我监督、调节和提高。
与传统的化学教学模式相比，随机进入化学教学模式更符合我国化学新课程教学的要求。这种教学模式强调以学生为中心，把学生作为知识的主动建构者，以掌握基础知识和基木技能作为学生发展的支撑点，培养学生的科学素养和探究能力。
参考文献：
[1]Spiro R .J.Jehng,, J.
关键词： 建构主义；随机进入;化学教学
文章编号：1005－6629(2008)07－0017－03中图分类号：G633.8 文献标识码：B
随机进入化学教学的理论依据是美国学者斯皮罗等人提出的“认知弹性理论”（Cognitive Flexibility Theory），该理论是建构主义学习理论的一个新分支。所谓认知弹性，是指学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习， 从而获得对同一事物或同一问题的多方面认识与理解[1]。该理论的宗旨是要提高学习者对知识的理解能力和迁移能力，它强调教师既要提供给学生理解知识所需的基础，又要留给学生自由广阔的建构空间。斯皮罗将学习分为初级学习和高级学习。这里的初级学习，依据斯皮罗的观点就是指学生只要掌握一些结构良好领域的问题，如最基本的化学原理概念和事实内容知识，并能够将其运用于测验中的一种学习方式；高级学习方式要求学生掌握概念、规则等的复杂性、联系性，能把所学的知识广泛而又灵活地运用到具体的情境中去。“随机进入化学教学”（Random access instruction）正是斯皮罗等人在探讨了高级学习的基础上提出的适合高级学习的教学方法。
1随机进入化学教学的实质
随机进入化学教学可以被界定为学习者伴随着新知识的建构，根据自己的实际情况随意通过不同渠道，不同学习方式从多个不同角度和不同问题侧面，在不同的时间多次进入同一化学教学内容，从而达到对化学专题知识全面而又深入的掌握。随机进入教学以其自身鲜明的认知性、多元性及灵活性等特点[2]，迎合了化学模块教学的需要，有利于学生自主学习能力和探究能力的培养。在这种模式下，通过创设隐含不同目的、不同侧重点的问题情境，要求学生围绕事物的多面性特征，主动建构合理的知识结构，对概念获得新的理解。
例如，在关于二氧化碳性质探讨的化学教学中，首先教师可以口头介绍或图片展示二氧化碳与生活密切相关的具体事例，如碳酸饮料、温室效应、植物光合作用、灭火器及人工降雨等方面有实际意义的事实，激发学生的学习动机和兴趣，拉近学生与化学学习的情感距离。接着，从以下四个教学实验展开关于二氧化碳性质的探究学习，每一个实验都在不同的情景中进行。
实验（1）将带火星的木棒插入装满CO2气体的集气瓶，火星熄灭了，让学生通过直观的视觉观察了解CO2气体不支持燃烧的现实。实验（2）充满CO2气体的密闭容器中四处乱窜的苍蝇渐渐停止活动。该实验以CO2气体不能供给呼吸为设计要点，同时从侧面让学生加深CO2气体化学性质的印象。实验（3）通入CO2气体的紫色石蕊试液颜色变红，引起学生的好奇心，启发他们积极主动思考，进一步挖掘CO2气体溶于水显酸性的化学性质。实验（4）通入CO2气体的澄清石灰水溶液变混浊，由此现象引起学生认知结构上的不平衡，增加学生的心理悬念，使其产生透过现象看本质的探究意识，最后使学生通过查找资料或与他人交流逐渐清晰的得到问题解决。这四个实验在实际教学过程中从不同侧面展开关于CO2气体性质的教与学，包含了以基本知识传授为基础的教与学。由此可见，随机进入化学教学模式，在于凭借化学基础，从问题的不同侧面和角度，将学生的学习从低级向高级进行引导，帮助学生形成良好的知识结构。
2 随机进入化学教学的环节
随机进入化学教学由以下五个环节组成。
2.1创设情境
创设当前学习主题所依托的情境，激发学生的学习兴趣和探索动机，引起学生的认知冲突，唤起求知欲望，使学生明确认知目标，启发学生发现和提出问题，为引导学生随机进入化学教学做好准备[3]。创设化学教学情境的常用方式有：
2.1.1以图片、实物模型带入真实情景
把看得见摸得着的实体带入课堂，能让学生由心理和情感上感到“贴切”而容易理解情境中蕴含的知识内容。
2.1.2利用现代教育技术，如录像带、投影仪、VCD等手段创设问题情境
在“硅的化合物”的教学中，利用能实现三维空间的动画展示晶体硅的空间网状结构、二氧化硅的晶体结构等，把这些看不见摸不着的东西，结合画面变换，把学生带入一个形象生动直观的认知情境。
2.1.3利用课堂小实验创设问题情境
例如，在学习“溶液的酸碱性”时，让学生测定身边物质如食醋、酸奶、果汁等的酸碱性，通过实验中物质颜色、状态、气味等的变化，引导他们认识酸和碱及与其相关的概念，培养实验探究技能。
2.1.4介绍化学史创设问题情境
例如，讲有机化合物中的苯时，联系化学家凯库勒梦见“蛇咬尾巴”发现苯环结构式的科学想象方法；在有关氨的教学中，谈谈哈博在合成氨研究中屡屡受挫，知难而进，最终取得重大突破的精神。让化学史走进化学课堂，利用化学家在发现和发明过程中体现的真、善、美，使学生学到科学方法的同时树立远大的志向和奋斗目标。
2.1.5联系生产社会实际，利用贴近生活的常见现象创设问题情境
例如在学习“分子无规则运动”知识时，就可以从水的常温蒸发和受热蒸发这样的日常现象入手，引发学生关注、检索、提取、运用已有的知识经验。
2.1.6由旧知识的拓展引出新问题创设问题情境
研究表明[4]： 在“新旧知识的结合点”上产生的问题情境，最能激发学生的认知冲突。例如，在学习氢气的实验室制法时，教师提问实验室制氧气的反应原理、装置、收集方法、检验方法等，使学生通过对新旧知识关系的认识，主动建构新知识。
2.2 随机进入学习
学生根据教师当前提供的不同侧面相关联的问题情境，结合自身所选择的角度和方式，置身于认知弹性超文本环境随机进入学习。在此过程中，教师要把学习的主动权和监控权逐步交给学生，发展他们的自主学习能力和反思判断能力。例如：教师在开展“金属钠的性质”内容的教学时，给学生演示观察钠在水中反应的实验现象，引导开展随机进入教学，学生从物质的状态、能量、性质等不同方面，以不同途径、不同方式进入主题内容，自主地获得不同的结论：“钠放入水里浮在水面，说明钠的密度比水小”“钠与水反应立即熔化成光亮的小球，说明反应放热，钠的熔点低”“钠球在水面四处游动，说明有气体产生并推动钠球游动”“钠球很快与水反应并消失，可以看出反应非常剧烈”等等，从而促使学生的高级学习产生连贯性与类推性，帮助学生对同一概念的多维度理解，达到对金属钠的性质内容较全面而又深入的掌握
2.3 思维发展训练
在复杂的学习情境中，教师要把握学生的思维特点，引导学生从不同角度对同一个问题进行逐步深化的推理假设，培养他们的发散思维能力，使学生借助原有的认知结构，形成问题的不同解决思路和答案。同时教师应适时创设师生互动空间，对学生的认知活动做出必要的控制、反馈和调节。
例如，在有关炼铁的教学中，可以引导学生从以下不同角度切入思考。（1）历史角度：人类早在6000年前就开始利用铁，2000年前人类发明了从矿石里冶炼铁的方法，那么人类最早利用的单质铁与现代生活中的铁制品的来源相同吗？（2）化学分析的角度：生铁中含有哪些元素？不同的元素质量百分比对铁的硬度、熔点等物理性质、化学性质有什么影响？（3）地矿、冶金的角度：工业上冶炼铁的原料是什么？冶炼场地、工具、设备是什么，有什么要求，冶炼过程所需的温度、化学反应原理？（4）环保的角度：工业上冶炼铁的最终副产物是什么，该如何处理？（5）艺术审美的角度：生铁硬而脆，可铸不可锻吗？学生通过对问题的不同看法和了解，全面而深刻地掌握炼铁的有关化学方程式，及其在高温下用还原剂（CO）从铁矿石里把铁还原出来的原理等等有关方面的知识。
2.4小组协作学习
根据美国心理学家加德纳的多元智能理论的观点，每个学生都有自己的智力强项，如在化学学习中，有的学生擅长记忆概念原理知识；有的具有较强的观察分析推理能力；有的偏向于自我认知探索反省能力；有的则在动手实验操作方面突出等等，可谓各有所长。小组协作学习，可以让每个学生有机会各施其能，扬长避短，体验多元思维，让每一个学习者的个人学习成果与小组成员交流共享，在各自的小组中做出贡献，形成一个相互尊重、相互促进的学习共同体（Learning community）。例如，为了保证小组成员异质互补，教学中可以采取混合编组形式将5-8名各具特色的学生组织起来编为一组，并给每组一个口号或标志，激发小组成员对所在小组的归属感，增强小组凝聚力。学习中，让组内成员各承担一部分学习任务，并在组内产生一名组长负责学习活动分工、维持良好的学习氛围、汇报学习结果等任务。
2.5 学习效果评价
包括自我评价、小组评价和教师评价三种评价方式。评价内容包括：学习态度、与队友合作意识、讨论交流表达能力、任务完成情况、对小组所做出的贡献。评价等级设置：A-典范、B-较好、C-一般、D-合格。开展多渠道和多样化的评价方式，一方面可以使教师反思教学过程和效果，从而采取措施提高教学质量；另一方面让学习者在评价中看到自己的进步和不足，以此促进学生的自我监督、调节和提高。
与传统的化学教学模式相比，随机进入化学教学模式更符合我国化学新课程教学的要求。这种教学模式强调以学生为中心，把学生作为知识的主动建构者，以掌握基础知识和基木技能作为学生发展的支撑点，培养学生的科学素养和探究能力。
参考文献：
[1]Spiro R .J.Jehng,, J.