摘　要:化学概念表征是化学教育心理学的重要研究对象。化学概念是以命题、表象、产生式和图式等方式表征的。

化学概念是化学现象、化学过程的本质属性的反映,是化学学习或化学思维的基本单位,是化学基础知识最重要的内容。在化学学习中学生是如何表征化学概念?从理论上对这一问题进行探讨,对于提高化学概念教学的质量和效率,具有深远的意义和重大的价值。正如著名认知心理学家J.R.安德森(J.R.Anderson,1990)认为的:“通过以多种方式应用我们从自己的经验中获得的知识,认知才得以进行。理解知识如何应用的前提是理解它如何在人脑中表征的。”[1]

心理学认为,表征是指信息在人脑中的记载和呈现的形式。在人脑的长时记忆系统中的信息又称为表征的内容。尽管人们关于知识如何在人脑中表征的问题有许多理论和争论,但较为普遍的观点是命题表征、表象表征、产生式表征、图式表征。[2][3]在有关知识表征的研究中,研究的对象一般是日常概念或数学概念,如“鸟”、“三角形”、“函数”等。那么,化学概念是如何表征呢?本文根据认知心理学关于知识表征的理论,对该问题作些分析和探讨。

一、命题表征

学生学习化学概念的重要目的之一,是掌握概念的“客观意义”(具体的表现为教材中的标准定义),那么用语词句子反映化学概念本质属性的定义,在学生头脑中是如何记载和呈现的呢?是按语词句子的形式记载和呈现的吗?不是的。认知心理学的实验研究表明,人的长时记忆保持的是句子的意义,而不是原先学习的词句本身。[1]由此看来,化学概念的定义(语词句子),在学生头脑中记载和呈现的不是定义(语词句子)本身,而是定义所表达的意义。

认知心理学认为,语词句子所表达的意义在人脑中是以命题和命题网络的方式表征的。命题指语词表达意义的最小单元。命题由两个成分构成。一个成分是关系,另一个是一组论题。论题多是由名词、代词表示(有时也可以用动词和形容词表示)。“酸是一种化合物”中的论题是:“酸”和“化合物”。命题中的关系多以动词表示,有时也用形容词和副词表示。关系对论题起限制作用。如“酸是一种化合物”这个命题中“是一种”表示关系,显著地限制了“酸”的所属种类。

一个命题大致相当于一个观念。许多简单句子,如象“酸是一种化合物”表达一个意思,仅含有一个命题。但用语词反映化学概念本质属性的定义,所表达的不止一个意思。如“酸是(一种)在水溶液中电离出的阳离子全都是H+的化合物”,表达4个意思,是4个命题。即“酸是一种化合物”、“酸在水溶液中”、“酸电离阳离子”、“阳离子全都是H+”。这4个命题可分别表示如下:

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