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元认知策略与初中化学问题链学习模式
元认知策略与初中化学“问题链”学习模式
摘要:
问题是生长新思想、新方法、新知识的种子。
根据元认知策略,我们把“问题链”学习模式设计成问题、探究、反思三个基本环节。
通过“我知道、我质疑、我设计”,“我推测、我尝试、我讨论”,“我感悟、我反思、我评价”,实现教与学的有机融合,实现课堂的“天时地利人和”。
关键词:
元认知;问题链;学习模式
文章编号:
1008-0546(2014)06-0022-04中图分类号:
G632.41文献标识码:
B
doi:
10.3969/j.issn.1008-0546.2014.06.008
问题是问题解决教学的重要载体。
在课堂教学中,教师的提问一直占据了大量的教学时间。
即使在接受式的教学中,教师也会精心设计大量的问题,引导学生按照教师预先设计的学习步骤,循序渐进地达成预定的教学目标。
然而,课堂教学不仅仅是要让学生会解决问题,更重要的是让学生“敢问”、“会问”、善于“发问”。
这正如朱慕菊副司长在《走进新课程》中谈到“学习不是一种异己的外在的控制力量,而是一种发自内在的精神解放运动”。
学习是学生自己的事情,教师的“教”作用只在于帮助、成全学生的“学”,而不是替代,包揽学生的“学”。
学生学习的过程实质上是提高元认知能力的过程。
更是一个不断发现问题、提出问题、分析问题和解决问题、反思问题,紧紧围绕一系列问题即“问题链”而展开的过程。
一、元认知与“问题链”
1.元认知
元认知是美国心理学家弗拉维尔(JuddFlavel)于20世纪70年代提出的一个概念。
弗拉维尔认为,元认知就是个体关于自己的认知过程的知识和调节这些过程的能力。
元认知理论包括:
“元认知知识”、“元认知体验”和“元认知调控”。
元认知的实质是人们对自己的学习认知过程的自我觉察、自我评价和自我调节。
在具体的学习中,学生对学什么、如何学、何时学、为何学等及其相互关系,产生明晰的自我意识和自我调节,而学习方法、学习调控的执行过程仅仅是元认知活动的结果。
元认知研究的一个重要意义是解决学生“学会学习”的问题。
研究表明:
元认知水平的高低,联系着学生是否具有较多的关于学习及学习策略方面的认识,并能否善于监控自己的学习过程,灵活地应用各种策略去达到特定的目标。
从这个意义上讲,学习策略也是一个元认知的问题。
2.“问题链”
巴尔扎克说:
“打开一切科学的钥匙毫无疑问的是问号,而生活的智慧,大概就在于逢事都问个为什么。
”问题是生长新思想、新方法、新知识的种子。
问题是化学课堂的心脏,是维系化学探究活动的纽带,是化学探究思维的发动机。
为此,教师要合理地设计课堂教学,尽可能的引导学生自己发现问题,提出问题,并积极探究从而解决问题。
然而,当前的化学课堂设问还存在着不少问题:
一是课堂提问常常是教师的行为,学生只是回答问题,很少主动提出问题;二是学生提出的问题质量比较低,要么不着边际、偏离主题,要么浅显、幼稚;三是问题平面化,老是停留在一个层次上,没有层次感和纵深度。
问题是引导研究的,恰当的问题能够对学生的思维起桥梁作用和定向作用。
好的问题,不仅能激发学生强烈的求知欲望,诱发学生思维的积极性,而且还能促其知识内化,学会思考的方向和方法,成为学习的主人、课堂的主体。
为此,化学课堂教学,应通盘考虑问题的主次和先后,力求做到主次分明,先后有序,使所提出的一系列问题前后贯通,相互配合。
让一个问题接着一个问题有序排列形成“问题链”,诱发学生的思维,卓有成效地发展学生的智能。
3.元认知策略与“问题链”学习
元认知策略概括起来大致可分为三种:
计划策略、监视策略和调节策略。
元认知策略的三个方面总是相互联系在一起而工作的。
一般是,学习者先认识自己当前的任务,然后使用一些标准来评价自己的理解、预计学习时间、选择有效计划或解决问题,最后监视自己的进展情况,并根据监视的结果采取补救措施。
通俗的讲就是指学习者作为主体,有意识地对学习任务进行合理的安排、计划、监控、调节和评价,并在学习过程中不断调整与完善,使自己的学习方法和学习过程更加高效、科学与合理。
因此,有效的学习过程应该同时也是一个运用元认知策略的学习过程,其实质就是进行积极安排、控制与调节过程。
学生一旦学会元认知策略的使用,便可以将它们运用到新的学习环境中,能够进行独立思考与自主学习,从而使学生真正成为学习的主人。
根据元认知策略,我们把“问题链”学习模式设计成问题、探究、反思三个基本环节。
问题环节是指教师创设问题情境,引发学生发现和提出问题。
元认知提问更强调学生在提问中的主体地位,它对学生思维的自觉性、批判性要求较高。
不仅如此,元认知提问可以激发学生的自我意识,促使学生思考认知活动的特点、策略,使学生的认知更加清晰、规范和准确。
探究环节是指解决问题的学习和教学活动过程。
为了解决问题,学生需要运用已有的知识经验,分析当前问题的基本结构,洞察问题中所隐含的基本关系,进行辨别、分析、综合和推论,生成假设并进行检验。
这个环节,教师应鼓励学生多讨论多交流,让学生得到更多的反馈时空。
在不断地讨论和交流中,通过互相质疑、互为补充,充分利用个体间的认识差异,促使不同学生都进行有效监控和评价,看到不同的侧面。
反思环节是指学生对自己的学习过程以及学习结果进行反思。
只有学生对自己的学校以审视的态度进行自我反思,学生才能获得更好的发展。
特别是在问题解决学习中,学生亲自参与各种学习活动,可以获得与常规课堂教学不同的学习体验,而这些活动和体验往往是不系统的,尤其需要学生对其进行深刻的反思。
问题、探究、反思这三个环节在教学过程中是循环往复的,即提出问题→分析解决和解决问题→经过反思发现新问题→……问题成为贯穿整个课堂教学的主线和“链条”。
一堂化学课可以由若干个板块组成,每个板块可以由一条“问题链”构成,若干个板块就有若干个“问题链”;一堂化学课可以是只有一条“问题链”,这条“问题链”的三个环节独立成为课堂教学的三个板块。
二、元认知策略“问题链”学习模式的化学应用例释
元认知策略“问题链”学习模式是展示学生学习过程与方法、释放灵性与激情、体验快乐和成功的舞台;是学生思维展开和聚合、知识预测和积蓄、能力发展和提升的窗口。
这样的课堂以“学生”为本,最适应学生发展层次,最接近学生最近发展区,强调“师”的支持与服务,引领“生”的眼更“慧”,嘴更“巧”,脑更“智”,在尝试、讨论、感悟、体验、合作、总结、拓展中多维互动,实现教与学的有机融合,实现课堂的“天时地利人和”。
以人教版九年级义务教育下册第十单元《常见的酸和碱》中“氢氧化钠和氢氧化钙”内容为例,运用元认知策略“问题链”学习模式,探究及体会其在化学教学中的应用。
1.问题环节――我知道、我质疑、我设计
问题环节主要包括以下三方面的准备:
第一步:
我知道(带着资源进课堂)。
面对新知,学生不可能是“零起点”的。
“我知道”从感知教材开始,实现“生本交互”。
在学习“氢氧化钠和氢氧化钙”内容前,学生在学习化学式时,知道了氢氧化钙的元素组成以及物质的构成;在学习溶解度时,知道了氢氧化钙微溶解于水,并且氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低;在学习二氧化碳时,知道了二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊;在学习酸碱指示剂时,知道了氢氧化钙溶液即澄清石灰水,能使指示剂显示不同的颜色……引导学生通过与新课相关的旧知进行回忆和接触,对已掌握的旧知进行梳理,对已了解或搜集的资源进行链接,架起“认知桥梁”,实现“常识反馈”。
第二步:
我质疑(带着问题进课堂)。
思考“前结构”与文本存在的问题,在矛盾中展开积极思维,激发智慧,引发强烈的质疑欲:
氢氧化钙的物理性质是什么?
(色、态、味、熔沸点、密度、溶解性……);氢氧化钙的化学性质有哪些?
(与指示剂反应、与非金属氧化物反应、与酸反应、与盐反应等)这种物质有哪些用途?
(与性质联系起来思考);氢氧化钙与氢氧化钠在结构上有什么特点?
我能从氢氧化钠的结构上推断出它具有的性质吗?
……这一步,学生向文本质疑,向自己质疑,向老师质疑,确保学生“带着问题上课”,变被动为主动,调适最佳课堂心理状态。
第三步:
我设计(带着目标进课堂)。
设计是学生“我要学”的开始。
学生通过设计,提升思维的广度、宽度――“我最想(最难)知道氢氧化钠和氢氧化钙什么?
”“学习氢氧化钠和氢氧化钙,我要达成什么目标?
”“我用什么方法参与课堂?
”“学习氢氧化钠和氢氧化钙,我最要解决什么疑难?
”等等。
当然,“设计”要因人而异,因人而宜,培养学生“跳起来摘桃子”的学习习惯,既不能好高骛远,又不能敷衍了事、原地踏步。
2.探究环节――我推测、我尝试、我讨论
实施课堂探究,需通过“问题导引”,创设探究情境,引领和鼓励学生带着积极的情感进入“我要学”状态,自主参与、大胆探索、积极讨论、合作交流。
学生学习方式是主动地学、互动地学、自我调控地学。
(1)我推测。
首先引导学生根据“我知道”归纳总结出氢氧化钙的性质,继而要求观察氢氧化钙和氢氧化钠化学式的组成(结构)特点,让学生根据“结构决定性质”推测氢氧化钠的性质,并对氢氧化钠和二氧化碳反应现象做出预测。
课堂上,教师要注意引起学生的好奇、怀疑、困惑和矛盾,从而激发学生的探索心理,形成探究问题的情境,促使学生积极思考、查阅资料、构思实验,提出某种假设,做出操作上、现象上、结论上的某些预测。
(2)我尝试。
“我尝试”就是多创设机会让学生先试一试,在尝试过程中学习,体验成功。
教师要“先试后导、先练后讲”,注重培养学生的“尝试精神、探索精神、创新精神”,为学生提供独立思考、大胆尝试、勇于创新的课堂氛围。
课堂上,可以让学生分组实验:
指示剂与氢氧化钠溶液反应;二氧化碳与氢氧化钠溶液反应。
注意让学生观察“氢氧化钠和二氧化碳反应现象”与自己的预测是否一致。
(3)我讨论。
讨论是最有效的学习方法之一。
课堂讨论应充分调动知识储备、参与潜能,帮助学生快速有效地进入学习状态。
在学生用二氧化碳通入氢氧化钠溶液中看不到预期的现象时,组织学生讨论,如何证明二氧化碳与氢氧化钠反应了?
在讨论的基础上,再进行实验。
这个过程,引导学生在讨论中借助别人的观点来促进自己的思考,自由交流言说自己的理解,力争更清楚地表露思想,更精确地表达方法。
3.反思环节――我感悟、我反思、我评价
“问题链”学习模式的终极目标是实现知识、技能、情感的提高和创生。
实现课堂学习的提升,是在学生充分领悟的基础上,对知识生命的丰富和拓展、吸纳与运用,让学生的求知欲和参与探究的精神得到张扬和发挥。
通过对已有知识的成功领悟,引导学生展开有效总结、反思。
(1)我感悟。
感悟是学生从学习内容、学习策略、个人习得等方面进行个别化的梳理、归纳,以达到个体的明晰和与共同体分享的目的。
学生在推测、尝试、讨论氢氧化钠性质的基础上,比较氢氧化钠和氢氧化钙的性质相似之处,进一步感悟“结构决定性质”。
同时要求学生模仿二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式,试着写一写二氧化硫、三氧化硫分别于氢氧化钠反应的化学方程式。
在分析学生书写这些化学方程式的过程中,引导学生归纳总结出在二氧化碳能与氢氧化钙、氢氧化钠的反应中,碳元素的化合价在反应前后没有变化,从而迁移到二氧化硫、三氧化硫分别于氢氧化钠反应时,硫元素的化合价在反应前后也不会变化。
(2)我反思。
首先让学生重新回顾“氢氧化钙和氢氧化钠”学习过程,氢氧化钙的性质学习是通过归纳“我知道”所得,氢氧化钠的性质学习是通过尝试“我推测”所得,总结学习化学物质性质的方法。
其次,让学生回顾学习氢氧化钠时,是根据什么提出假设的?
如何确定检验假设的途径?
实验过程遇到了哪些出乎意料的问题?
是怎么及时解决的?
等等。
第三分析获得的新知识与已有知识之间的联系。
通过这样的反思,有助于学生从整体上把握整个问题解决活动和学习过程,形成对问题解决过程的认识,逐步掌握问题解决的具体方法。
(3)我评价。
“我评价”对学习水平和外显行为进行自我认识,自我判断;对学习过程中的心理和情感等反思;并以此为依据调整和校正自己的行为,防止和控制学习过程中出现的失误,使学习达到最佳状态。
三、基于元认知策略“问题链”学习模式的化学教学策略
元认知策略“问题链”学习模式是把学生问题、探究、反思作为常规化的课堂教学策略,质疑、尝试、讨论、感悟、总结、反思、评价相辅相成,相得益彰。
把课堂前的“我知道”、“我设计”和整体领悟、优化升华结合起来,提高课堂教学效益,提升学生的生命质量。
基于对元认知策略“问题链”学习模式下的化学教学的具体操作进行优化选择和完善补充,现提出如下教学策略。
1.引导学生自主发现和提出问题
生活中处处有化学,现实生活中有许多有趣的事包含着化学概念、化学思想和方法。
只有当化学和学生的现实生活密切结合时,化学才是活的,富有生命力的,才能激发学生学习和解决化学问题的兴趣,激发学生思考与创造的源泉。
在教学时,要善于挖掘生活中的化学素材,让化学贴近生活,使学生发现化学就在自己身边,从而提高学生用化学的眼光观察现实生活和周围事物,敢于发现和提出有价值的化学问题的能力。
要按照先易后难、由浅入深的认识规律,并根据因材施教的教学原则来研究问题,力求步步深入,形成递进系统。
让一系列问题步步深入,由此及彼渐进形成“问题链”,有助于深化认识,突破难点。
2.留给学生自主学习的时间和空间
要体现学生的主体地位,就要给学生充足的活动时间、空间。
如果没有时间、空间做保证,再好的教学设计也不会取得理想的效果。
必要的活动时空包括活动准备和活动过程的展开所需要的基本时间、空间。
因此,在设计“问题链”时,“链”中的活动不是越多越好,而是要恰到好处。
课堂活动频率要简约适当,要有足够的时空让学生活动,不能让活动流于形式。
让学生有阅读教材的时间,有发现问题的时间,有思考答案的时间,有讨论发言的时间,有小组讨论的时间和空间,有动手操作的时间和空间,有反思评价的时间……所给的时间和空间,要让大多数学生够用。
3.强化学生元认知能力的训练
元认知能力是在元认知知识的基础上,通过实际训练逐步培养起来的。
一方面,在教学工作中,教师不应该将自己在解决问题时计划、监控与评价隐藏起来,而要展现解决问题包括曲折的全过程,用实际行动做出元认知活动的示范。
另一方面,在教师化学实验演示前,要告诉学生观察的具体内容与方法,使学生明确观察的目标与要求,并且要在观察的过程中思考和监控自己的观察活动,从而掌握监控的“决窍”。
在新知结论引出后,要引导学生思考“我们是用什么方法学习新知识的?
还有没有更好的办法?
”通过不断反思强化监控意识,提高监控能力。
陶行知认为,“创造力最能发挥的条件是民主。
当然在不民主的条件下创造力也有表现,那仅是限于少数,而且不能充分发挥其天才。
但如果要大量开发创造力,大力开发人矿中之创造力,只有民主才能办到,只有民主的目的,民主的方法才能完成这样的大事。
”(《创造的儿童教育》)元认知策略“问题链”学习模式引领下的课堂,充满着民主、平等、安全、愉悦的气氛,包容着生命中的暂时缺陷,也呼唤着潜能的觉醒。
学生敢于站起来,面对教师发表自己不同的意见;学生敢于质疑老师、质疑课本,真正感到自己是学习的主人。
这样的课堂尊重着生命的多样性,彰显着生命的光泽和灵动,使课堂焕发出师生生命的活力。
当然,化学教学没有一成不变的流程,这就需要我们灵活运用模式,与学生共同寻找解决问题的策略,真正成为学生学习的引导者、合作者、促进者。
参考文献
[1]林美凤.谈化学教学中元认知能力的培养策略[J].化学教育,2003,(7-8)
[2]丁伟平.和谐高效思维对话[M].北京:
教育科学出版社,2009.7
[3]包春华.初中化学实验教学中“问题链”的设计技巧[J].哲理:
论坛版,2009,(10)
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