高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)發(fā)展學(xué)生元認(rèn)知能力的分析

蔡明茹 陳文良

(福建省泉州市城東中學(xué) 362000)

采用隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)方法開展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)授課，具有一定的超前意識(shí)，可以顯著提升高中生的元認(rèn)知水平.文章對(duì)隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)法在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用來強(qiáng)化學(xué)生元認(rèn)知能力的內(nèi)容進(jìn)行了研究分析，為更好的開展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供幫助.

一、元認(rèn)知能力培養(yǎng)的價(jià)值分析

所謂元認(rèn)知，指的是人類對(duì)本身思維與學(xué)習(xí)活動(dòng)的意識(shí)與理解，采取一定方式調(diào)節(jié)記憶思維與學(xué)習(xí)過程.如果學(xué)生學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，對(duì)本身學(xué)習(xí)過程可以進(jìn)行有效監(jiān)管，可以通過元認(rèn)知能力處理具體問題.學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)不佳，學(xué)習(xí)中策略應(yīng)用不當(dāng)，思考時(shí)缺乏整體性，對(duì)于已掌握信息和目標(biāo)間的關(guān)系不能及時(shí)發(fā)現(xiàn).新手學(xué)習(xí)和專家型學(xué)習(xí)的差異表現(xiàn)為：后者可以利用元認(rèn)知能力去思索，能夠在學(xué)習(xí)時(shí)與目標(biāo)緊密結(jié)合，從而進(jìn)行學(xué)習(xí)策略的適時(shí)調(diào)整.因此，對(duì)學(xué)生元認(rèn)知能力進(jìn)行培養(yǎng)，并且在學(xué)習(xí)過程中有效滲透，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升意義重大.

二、通過隨機(jī)進(jìn)入模式進(jìn)行學(xué)生元認(rèn)知能力培養(yǎng)的相關(guān)分析

綜合性、復(fù)雜性、開放性是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要特點(diǎn)，表明了實(shí)驗(yàn)知識(shí)是不良結(jié)構(gòu)知識(shí)，具有無確定的規(guī)則.并沒有完全給定實(shí)驗(yàn)信息，而是在學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)中隱藏，所以，需要學(xué)生利用多種途徑來獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論.應(yīng)該從學(xué)生基本需求入手進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，基于多樣化的學(xué)習(xí)方法，與本身的操作技能與理論知識(shí)相結(jié)合來探究問題處理方法的過程.相比較于其他化學(xué)知識(shí)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)顯得更加高級(jí)，需要學(xué)生的策略性知識(shí)更強(qiáng)一些，高級(jí)學(xué)習(xí)的本質(zhì)其實(shí)即為通過元認(rèn)知能力，通過多樣化學(xué)習(xí)方法來處理問題.

開發(fā)和應(yīng)用隨機(jī)進(jìn)入式教學(xué)模式，就是通過多種方法教學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)這種不良結(jié)構(gòu)知識(shí)內(nèi)容，對(duì)單一視角下不能全面理解和認(rèn)識(shí)知識(shí)的問題進(jìn)行解決.通過隨機(jī)進(jìn)入模式開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體程序?yàn)椋航虒W(xué)情景的構(gòu)建——隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)——拓展與強(qiáng)化思維——組合合作分析——思考與評(píng)價(jià).

教師把教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)出來，隨機(jī)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師拋設(shè)能夠強(qiáng)化學(xué)生認(rèn)知能力的問題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本身的思維模式進(jìn)行思索與監(jiān)督，它的教學(xué)原理類似于“產(chǎn)婆術(shù)”的對(duì)話教學(xué)模式.此學(xué)習(xí)過程能夠調(diào)節(jié)學(xué)生認(rèn)知活動(dòng)，反思思考學(xué)習(xí)中遇到的困境，即為元認(rèn)知過程，這種教學(xué)方法不但可以協(xié)助學(xué)生從多方位認(rèn)識(shí)知識(shí)，而且對(duì)于其元認(rèn)知能力的強(qiáng)化也具有重要價(jià)值，在提升了學(xué)生這種能力后，也養(yǎng)成了學(xué)生利用元認(rèn)知能力思考、學(xué)習(xí)其它知識(shí)的能力，進(jìn)而漸漸培養(yǎng)他們的“專家型學(xué)習(xí)”能力.

三、具體的教學(xué)方法闡述

首先，從學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)儲(chǔ)備入手，研究分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)化學(xué)課堂情境的創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生積極、高效的學(xué)習(xí).其次，在學(xué)生原有認(rèn)知程度的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，主要涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、相關(guān)藥品、實(shí)驗(yàn)器材、操作步驟等.再次，在實(shí)驗(yàn)的始終貫穿和融入問題，通過問題將學(xué)生思維打開，讓學(xué)生對(duì)自身認(rèn)知活動(dòng)過程進(jìn)行有效的反思，進(jìn)而找出實(shí)驗(yàn)過程中的問題并進(jìn)行糾正；最后，創(chuàng)設(shè)活動(dòng)研討小組，通過討論、比較，讓學(xué)生找出自身元認(rèn)知方面的不足，并進(jìn)行元認(rèn)知的再次建立，引導(dǎo)他們從實(shí)驗(yàn)原理與過程等完成自身認(rèn)知活動(dòng)的調(diào)節(jié)，進(jìn)而不斷豐富實(shí)驗(yàn)流程和經(jīng)過.以“鐵離子和亞鐵離子轉(zhuǎn)化與檢驗(yàn)”的知識(shí)點(diǎn)為例展開研究與分析.在高中化學(xué)教學(xué)中，這部分知識(shí)屬于難點(diǎn)和重點(diǎn)，基于此部分知識(shí)實(shí)施案例研討.

1.回顧知識(shí)點(diǎn)

我們以學(xué)生原有的知識(shí)入手，強(qiáng)化各個(gè)知識(shí)點(diǎn)間的練習(xí)，引導(dǎo)其對(duì)金屬鐵的化學(xué)性質(zhì)以及物理性質(zhì)進(jìn)行回顧.通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)舊知識(shí)的回顧，從而更好的學(xué)習(xí)新知識(shí).

2.教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)

首先，課堂導(dǎo)入的時(shí)候我們可以選擇故事的方法，將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分調(diào)動(dòng)起來，開拓其學(xué)習(xí)思維.比如，在某市某區(qū)中，公安局接到舉報(bào)電話，反映小區(qū)中有個(gè)“江湖術(shù)士”，通過騙術(shù)把“金瘡藥”的紗布賣給市民，隔一段時(shí)間把紗布揭掉，隨后把已經(jīng)“愈合”的傷口公布于眾.引導(dǎo)學(xué)生對(duì)故事內(nèi)的化學(xué)原理進(jìn)行思考和分析.

3.實(shí)驗(yàn)探索流程的介紹

首先把實(shí)驗(yàn)的基本流程闡述給學(xué)生聽，學(xué)生按照流程進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，從而把他們認(rèn)知活動(dòng)難度降低.

相關(guān)原理——設(shè)計(jì)預(yù)案——評(píng)價(jià)論證——現(xiàn)象觀察——現(xiàn)象闡釋——結(jié)論獲取

4.教學(xué)活動(dòng)的隨機(jī)進(jìn)入方法

給學(xué)生一定的時(shí)間，讓他們自行探究完成實(shí)驗(yàn)，并對(duì)導(dǎo)學(xué)案中的問題進(jìn)行思索.隨機(jī)的向教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)入，從而將合作學(xué)習(xí)和自主探究學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)為學(xué)生提供了出來，引導(dǎo)他們按照實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和內(nèi)容，將認(rèn)知活動(dòng)主動(dòng)的設(shè)計(jì)出來.其一，劃分學(xué)生為多個(gè)學(xué)習(xí)小組；其二，教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)的布置和安排，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)：轉(zhuǎn)化Fe2+為Fe；第二個(gè)實(shí)驗(yàn)：轉(zhuǎn)化Fe3+為Fe2+；第三個(gè)實(shí)驗(yàn)：檢驗(yàn)分析Fe2+和Fe3+；其三，把實(shí)驗(yàn)藥品介紹給學(xué)生認(rèn)識(shí)：氯化鐵液體、氯化亞鐵液體、碘化鉀、鋅粉、稀硝酸、過氧化氫、高錳酸鉀、維生素C；其四，進(jìn)行問題拋射：第一個(gè)問題，轉(zhuǎn)化亞鐵離子為鐵離子，升高了化學(xué)價(jià)，需要把何種物質(zhì)加入進(jìn)去.第二個(gè)問題：轉(zhuǎn)化鐵離子為亞鐵離子，降低了化合價(jià)，需要把何種物質(zhì)加入進(jìn)去；第三個(gè)問題，哪些物質(zhì)可以作還原劑；以及哪些物質(zhì)可以作氧化劑.學(xué)生按照問題思索所需的實(shí)驗(yàn)器材與藥品，自主完成實(shí)驗(yàn)探究.其五，讓小組成員總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過與結(jié)果，然后安排一個(gè)代表進(jìn)行統(tǒng)一上報(bào).

5.強(qiáng)化學(xué)生思維

通過設(shè)置的問題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行反思，推動(dòng)他們展開元認(rèn)知分析和思索，進(jìn)而對(duì)自身認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控.隨后把以下問題拋設(shè)出來：第一個(gè)問題，實(shí)驗(yàn)中，按照什么順序滴加藥品？第二個(gè)問題，有哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象存在于實(shí)驗(yàn)過程中？第三個(gè)問題，通過所提供的藥品，F(xiàn)e2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化方式有哪幾種.第四個(gè)問題，KSCN溶液有何作用.第五個(gè)問題，轉(zhuǎn)化結(jié)果如何進(jìn)行正確驗(yàn)證？學(xué)生按照問題，對(duì)自己實(shí)驗(yàn)中的缺陷和不足進(jìn)行回顧.

6.組內(nèi)成員討論

再次進(jìn)行組內(nèi)討論，是為了引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思與總結(jié)，進(jìn)而對(duì)自身的認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié).引導(dǎo)各個(gè)小組利用討論把上述問題解決掉，并給出自己的結(jié)論.如下圖所示：

7.評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果

引導(dǎo)各個(gè)小組對(duì)此節(jié)課的收獲進(jìn)行總結(jié)，歸納分析試驗(yàn)與驗(yàn)證策略.學(xué)生利用自評(píng)與互評(píng)，并與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合，比較自身和其他組員的活動(dòng)，進(jìn)而對(duì)自我認(rèn)知水平進(jìn)行反思，從而完成自我思維的深度發(fā)展.

總之，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中融入元認(rèn)知學(xué)習(xí)模式，引導(dǎo)學(xué)生更好的計(jì)劃、調(diào)節(jié)與監(jiān)控本身的學(xué)習(xí)活動(dòng)，進(jìn)而把學(xué)習(xí)的實(shí)效性提升，并優(yōu)化自身的思維.基于上文分析得知，分析高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容屬于高級(jí)學(xué)習(xí)，優(yōu)越的元認(rèn)知水平，可以對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行有效調(diào)整，而學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，又能夠很好的發(fā)展學(xué)生元認(rèn)知能力.在構(gòu)建主義理論基礎(chǔ)上形成的隨機(jī)進(jìn)入式教學(xué)模式，它的教學(xué)重點(diǎn)為：在高級(jí)、復(fù)雜的知識(shí)教學(xué)面前，注重利用多種方式向相同的教學(xué)內(nèi)容中進(jìn)入，進(jìn)而讓學(xué)生獲取對(duì)多重的、完整的意義建構(gòu).在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中非常適合應(yīng)用隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)模式，是發(fā)展學(xué)生元認(rèn)知能力的重要方法.