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【摘要】了解教材编写者在设计教材中应用的化学学习理论，有助于教师选择合适的教学方法与策略实施教学，从而提高教学效果。本文以沪教版化学教科书第五章《金属的冶炼与利用》为研究对象，分析后发现该章的设计利用了奥苏贝尔的认知结构同化理论和表征学习理论、桑代克的学习律等学习理论。
【关键词】化学学习理论;教科书;金属的冶炼与利用
1.问题提出
研究教科书中涉及的学习理论，有助于教师教学时选择合适的教学方法、策略，让学生依据化学学习理论掌握知识与技能，形成正确的情感态度与价值观。《金属的冶炼与利用》位于沪教版九年级上册第五章，在课程标准中归属于一级主题“身边的化学物质”之下[1]，本文以本章为例展开了细致分析。
2.教材设计体现的学习理论
2.1奥苏贝尔的认知结构同化理论
认知结构同化理论中包含三种新旧知识作用模式，其中“上位学习”是指结构中原有的观念在概括和包容水平上低于要学习的新观念[2]。在第二章学习氧气的化学性质时，学生已接触了一些常见的金属，在生活中学生也积累了金属的相关知识，但没有形成系统的认识。本章是学生首次系统接触金属知识，属于“上位学习”模式。
2.2桑代克的学习律
桑代克的学习律中“准备律”是指学习者是否会对某种刺激做出反应，与他是否做好准备有关。在本章第一节和第三节中都设置了“你已经知道什么”栏目，激活学生的原有认知，让学生为新知识的学习做好准备。
2.3建构主义理论
皮亚杰提出图式、同化、顺应、平衡四大概念，在第二章中学生已系统学习了非金属的相关知识，已形成了一定图式，在本章第一节中教材设置了金属的物理性质和化学性质的学习，是在第二章非金属的学习基础上进行同化、顺应，从而达到的一个新平衡。布鲁纳认为每门学科都有其相应结构，化学学科也是如此。在本章中，学生要在第二章非金属的基础上建立起元素化合物的认知模型：自然界中的存在与分布、性质、用途、制法。
2.4布鲁纳的概念获得理论
化学概念的学习包括四个步骤：感知背景材料、分析概括阶段、剖析理解阶段、运用深化阶段。在学习置换反应概念时，首先教材中设置了“活动与探究”栏目，提供了镁条、铁片和铜片与稀酸反应的背景材料;其次在三个反应中抽离出关键属性——置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应;再次将抽离出的关键属性不断强化，从多个角度领会置换反应的概念：铁与硫酸铜溶液反应也是置换反应;最后设置“联想与启示”栏目，让学生用锌与稀盐酸自行设计制取少量氢气的简便实验方案来应用概念。
2.5奥苏贝尔的表征学习理论
奥苏贝尔在有意义学习理论中提出了表征学习，即学生最主要的理智任务之一是学习各种符号的意义。根据表征学习理论，利用宏观、微观、符号的三重表征思维方式，有助于灵活地分析和解决实际问题。在本章中，教材在“常见金属的化学性质”的学习中设置了“观察与思考”和“活动与探究”两个栏目：①宏观：金属与氧气、稀酸反应的实验现象;②微观：化学反应的实质;③符号：镁、铁、铝、铜与与氧气的反应方程式，镁、铁、铜与稀酸的反应方程式[3]。
2.6加涅的信息加工理论
加涅的信息加工理论旨在着重用信息加工模式来解释学习活动，本章内容“利用化学方程式对不纯物质进行计算”涉及到了化学计算技能的学习过程。首先，学习者通过听课激活认知，获得有关计算的原理、方法、规则、解题步骤等知识，形成定向映象;其次，通過模仿练习，逐步掌握化学计算的基本模式，互补形成化学计算技能;再次，明确本节所学的化学计算与其他化学计算、化学知识的类别和联系;最后，在基本类型的各种变式练习中实现技能的巩固、熟练和发展，实现化学计算技能的内化和概括化。
2.7罗杰斯的情境学习理论
在罗杰斯看来，如果要使学生全身心地投入学习活动，那就必须让学生面临对他们个人有意义的或有关的问题。情境学习法是以情景认知理论与情景学习理论的基本观点为指导，在教材中创设有一定情绪色彩的、以形象为主题的生动具体的场景，以引起学生一定的态度体验，从而帮助学生理解教材，使心理机能得到发展[4]。本章的教材内容涉及了多种情境：①经验型情景：“常见的金属矿物”中设置了几幅金属矿物的图片、“钢铁的锈蚀及其防护”，充分利用了学生已有的生活经验。②科技与现实生活情景：“合金”中设置了几幅合金制品的图片、钢铁的用途图片，“铁的冶炼”中设置了炼铁厂及炼铁高炉的图片，让学生真切地感受到金属与生活生产息息相关。③文化常识情景：“常见金属的化学性质”中，介绍了我国西汉时期在《淮南万毕术》中提到的湿法冶金，教材这样设计不仅可以激发学习兴趣，还能培养学生的民族自豪感。④化学实验情景：学生探究实验：“金属与酸的反应”、“钢铁锈蚀原理的探究”和教师演示实验“实验室模拟工业炼铁”，创设了生动、直观的启发式学习情境，更好地掌握理论知识。
3.总结
通过对教材进行细致分析，发现教材编写者在编写第五章《金属的冶炼与利用》时，利用了奥苏贝尔的认知结构同化理论和表征学习理论、桑代克的学习律、皮亚杰的认知学习理论、布鲁纳的建构主义理论和概念获得理论、加涅的信息加工理论和罗杰斯的情境学习理论。这些学习理论的存在，不仅可以说明教科书是适应学生认知发展水平的，还为化学教科书的编写提供了强有力的理论支撑。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2011：2-40.
[2]周青.化学学习论[M].北京：科学出版社，2010
[3]《义务教育课程标准实验教科书（化学）》.上册.上海教育出版社.2006.6
[4]施良方.学习论.北京：人民教育出版社，2001
【关键词】化学学习理论;教科书;金属的冶炼与利用
1.问题提出
研究教科书中涉及的学习理论，有助于教师教学时选择合适的教学方法、策略，让学生依据化学学习理论掌握知识与技能，形成正确的情感态度与价值观。《金属的冶炼与利用》位于沪教版九年级上册第五章，在课程标准中归属于一级主题“身边的化学物质”之下[1]，本文以本章为例展开了细致分析。
2.教材设计体现的学习理论
2.1奥苏贝尔的认知结构同化理论
认知结构同化理论中包含三种新旧知识作用模式，其中“上位学习”是指结构中原有的观念在概括和包容水平上低于要学习的新观念[2]。在第二章学习氧气的化学性质时，学生已接触了一些常见的金属，在生活中学生也积累了金属的相关知识，但没有形成系统的认识。本章是学生首次系统接触金属知识，属于“上位学习”模式。
2.2桑代克的学习律
桑代克的学习律中“准备律”是指学习者是否会对某种刺激做出反应，与他是否做好准备有关。在本章第一节和第三节中都设置了“你已经知道什么”栏目，激活学生的原有认知，让学生为新知识的学习做好准备。
2.3建构主义理论
皮亚杰提出图式、同化、顺应、平衡四大概念，在第二章中学生已系统学习了非金属的相关知识，已形成了一定图式，在本章第一节中教材设置了金属的物理性质和化学性质的学习，是在第二章非金属的学习基础上进行同化、顺应，从而达到的一个新平衡。布鲁纳认为每门学科都有其相应结构，化学学科也是如此。在本章中，学生要在第二章非金属的基础上建立起元素化合物的认知模型：自然界中的存在与分布、性质、用途、制法。
2.4布鲁纳的概念获得理论
化学概念的学习包括四个步骤：感知背景材料、分析概括阶段、剖析理解阶段、运用深化阶段。在学习置换反应概念时，首先教材中设置了“活动与探究”栏目，提供了镁条、铁片和铜片与稀酸反应的背景材料;其次在三个反应中抽离出关键属性——置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应;再次将抽离出的关键属性不断强化，从多个角度领会置换反应的概念：铁与硫酸铜溶液反应也是置换反应;最后设置“联想与启示”栏目，让学生用锌与稀盐酸自行设计制取少量氢气的简便实验方案来应用概念。
2.5奥苏贝尔的表征学习理论
奥苏贝尔在有意义学习理论中提出了表征学习，即学生最主要的理智任务之一是学习各种符号的意义。根据表征学习理论，利用宏观、微观、符号的三重表征思维方式，有助于灵活地分析和解决实际问题。在本章中，教材在“常见金属的化学性质”的学习中设置了“观察与思考”和“活动与探究”两个栏目：①宏观：金属与氧气、稀酸反应的实验现象;②微观：化学反应的实质;③符号：镁、铁、铝、铜与与氧气的反应方程式，镁、铁、铜与稀酸的反应方程式[3]。
2.6加涅的信息加工理论
加涅的信息加工理论旨在着重用信息加工模式来解释学习活动，本章内容“利用化学方程式对不纯物质进行计算”涉及到了化学计算技能的学习过程。首先，学习者通过听课激活认知，获得有关计算的原理、方法、规则、解题步骤等知识，形成定向映象;其次，通過模仿练习，逐步掌握化学计算的基本模式，互补形成化学计算技能;再次，明确本节所学的化学计算与其他化学计算、化学知识的类别和联系;最后，在基本类型的各种变式练习中实现技能的巩固、熟练和发展，实现化学计算技能的内化和概括化。
2.7罗杰斯的情境学习理论
在罗杰斯看来，如果要使学生全身心地投入学习活动，那就必须让学生面临对他们个人有意义的或有关的问题。情境学习法是以情景认知理论与情景学习理论的基本观点为指导，在教材中创设有一定情绪色彩的、以形象为主题的生动具体的场景，以引起学生一定的态度体验，从而帮助学生理解教材，使心理机能得到发展[4]。本章的教材内容涉及了多种情境：①经验型情景：“常见的金属矿物”中设置了几幅金属矿物的图片、“钢铁的锈蚀及其防护”，充分利用了学生已有的生活经验。②科技与现实生活情景：“合金”中设置了几幅合金制品的图片、钢铁的用途图片，“铁的冶炼”中设置了炼铁厂及炼铁高炉的图片，让学生真切地感受到金属与生活生产息息相关。③文化常识情景：“常见金属的化学性质”中，介绍了我国西汉时期在《淮南万毕术》中提到的湿法冶金，教材这样设计不仅可以激发学习兴趣，还能培养学生的民族自豪感。④化学实验情景：学生探究实验：“金属与酸的反应”、“钢铁锈蚀原理的探究”和教师演示实验“实验室模拟工业炼铁”，创设了生动、直观的启发式学习情境，更好地掌握理论知识。
3.总结
通过对教材进行细致分析，发现教材编写者在编写第五章《金属的冶炼与利用》时，利用了奥苏贝尔的认知结构同化理论和表征学习理论、桑代克的学习律、皮亚杰的认知学习理论、布鲁纳的建构主义理论和概念获得理论、加涅的信息加工理论和罗杰斯的情境学习理论。这些学习理论的存在，不仅可以说明教科书是适应学生认知发展水平的，还为化学教科书的编写提供了强有力的理论支撑。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2011：2-40.
[2]周青.化学学习论[M].北京：科学出版社，2010
[3]《义务教育课程标准实验教科书（化学）》.上册.上海教育出版社.2006.6
[4]施良方.学习论.北京：人民教育出版社，2001