袁紅霞 王朝暉
摘? ?要:化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)探究一直是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),但現(xiàn)實(shí)教學(xué)中很多時(shí)候教師講解多遍學(xué)生依然茫然。文章嘗試運(yùn)用認(rèn)知訪談技術(shù)深度診斷化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題,用實(shí)證數(shù)據(jù)為一線教師深入理解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,明晰學(xué)生學(xué)習(xí)的思維過程和認(rèn)知障礙,為一線教師提供針對(duì)性地補(bǔ)救教學(xué)建議,提高教學(xué)的有效性。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);認(rèn)知訪談;實(shí)驗(yàn)探究題;補(bǔ)救教學(xué)
對(duì)于一個(gè)或幾個(gè)反復(fù)強(qiáng)調(diào)的重要概念和原理,一旦在實(shí)驗(yàn)探究新的情景中出現(xiàn)或有多個(gè)知識(shí)點(diǎn)交叉學(xué)生就無從下手,這往往是初中實(shí)驗(yàn)綜合教學(xué)面臨的難題。筆者以初中生化學(xué)為例,嘗試用認(rèn)知訪談綜合性實(shí)驗(yàn)探究題目幫助教師了解學(xué)生思考的過程和難點(diǎn),進(jìn)而改進(jìn)以后的教學(xué)和對(duì)學(xué)生提供針對(duì)性的幫助。
1? 認(rèn)知訪談的步驟
認(rèn)知訪談技術(shù)是一種利用出聲思維和口頭提問的方式來揭示個(gè)體問題,解決內(nèi)部思維過程的技術(shù)[ 1 ]。在學(xué)校教育中,運(yùn)用認(rèn)知訪談技術(shù)診斷出學(xué)生解決問題的具體過程,對(duì)“過程”的分析可以更好地了解學(xué)生在問題解決時(shí)的障礙點(diǎn),從而更好地改進(jìn)以后的教學(xué)。
認(rèn)知訪談的一般步驟為:(1)確定研究的內(nèi)容。訪談在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行,一般選擇實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與預(yù)期不符的試題,或者是命題者特別設(shè)計(jì)用于檢測(cè)特定維度或?qū)傩缘脑囶}。應(yīng)先標(biāo)定試題的測(cè)試細(xì)目,以便進(jìn)行必要的類屬分析。(2)擬定認(rèn)知訪談提綱。訪談的問題一般都從理解或解釋性提問、一般性提問、信心判斷提問、具體信息提問這四種提問類型進(jìn)行設(shè)計(jì)。(3)確定訪談對(duì)象。選擇訪談對(duì)象有三種思路:一是根據(jù)任務(wù)完成情況選擇典型回答類型的代表,二是事先確定的幫扶對(duì)象,三是進(jìn)行分層隨機(jī)抽樣。(4)進(jìn)行訪談。要實(shí)現(xiàn)有效訪談,還必須考慮初中學(xué)生的心理和智力特點(diǎn)。訪談時(shí)需營造友好的氛圍,訪談從開放性結(jié)構(gòu)逐漸過渡到半開放結(jié)構(gòu),訪談過程中,教師應(yīng)通過認(rèn)可、重復(fù)、重組、總結(jié)等鼓勵(lì)學(xué)生的方式,激勵(lì)并維持學(xué)生認(rèn)真回答問題[ 2 ]。(5)整理訪談結(jié)果。通過對(duì)學(xué)生個(gè)性化認(rèn)知過程的分析和比較,對(duì)認(rèn)知難點(diǎn)進(jìn)行分析并提出補(bǔ)救建議。
2? 認(rèn)知訪談案例分析
2.1? 認(rèn)知訪談過程
2.1.1? 認(rèn)知訪談測(cè)試對(duì)象
筆者選用2019年的廈門市初中畢業(yè)班質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)卷第17題為例,此題滿分13分,但市質(zhì)檢學(xué)生平均得分只有5.06,得分率0.39。此次認(rèn)知訪談對(duì)象選取考試總分在60-80分,但該題得分低于3分的多校學(xué)生共50名來進(jìn)行重新測(cè)試,測(cè)試后立刻訪談。
2.1.2? 認(rèn)知訪談試題
研究小組對(duì)“物質(zhì)燃燒條件”進(jìn)行探究。
【查閱資料】白磷著火點(diǎn)為40℃,普通棉花著火點(diǎn)為150℃。
【實(shí)驗(yàn)裝置】? 如圖1所示:U型管放有棉花,右側(cè)棉花中裹有少量白磷。
【實(shí)驗(yàn)步驟】? I 檢查裝置(由a、b、c、d連接而成)氣密性。Ⅱ按圖1標(biāo)注,向裝置內(nèi)添加適量藥品。Ⅲ向裝置b燒杯內(nèi)加入冰水,打開K1,關(guān)閉K2,向U型管通入O2。Ⅳ ……V,按步驟Ⅳ操作后,觀察到白磷及棉花燃燒,在燃燒過程中,關(guān)閉K1,打開K2,向U型管通入CO2。回答問題:
(1)檢查裝置a的氣密性的方法:__________。
(2)步驟Ⅲ中,觀察到U型管內(nèi)可燃物不燃燒,其原因是
__________。
(3)步驟Ⅳ證明可燃物燃燒需要氧氣。請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)方案并回答問題:
①關(guān)閉K1,打開K2,通入CO2至裝置c中?,F(xiàn)象:澄清石灰水變渾濁。此操作目的是__________。
②將裝置b燒杯內(nèi)的水換成40℃以上的熱水。
現(xiàn)象:__________。
③結(jié)合圖1中裝置寫出具體的操作過程__________?,F(xiàn)象:觀察到U型管右端先產(chǎn)生白煙,片刻后U型管右端的棉花開始燃燒。
2.1.3? 認(rèn)知訪談典型片段
針對(duì)這道題目設(shè)置了以下的訪談問題,以典型的A、B兩類學(xué)生為例,訪談?dòng)涗浧稳绫?。
2.2? 認(rèn)知訪談案例剖析
本題是一道綜合性極強(qiáng)的題目,共有五個(gè)核心知識(shí)點(diǎn):氣密性檢查、制取氧氣和二氧化碳、燃燒和滅火、控制變量和對(duì)比、評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置。五個(gè)知識(shí)點(diǎn)間又有部分交叉,通過認(rèn)知診斷的題目逐個(gè)分析其五個(gè)方面的知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生都對(duì)答如流,但是對(duì)于題目中的問題卻做得很差,具體分析原因如下。
2.2.1? 非智力因素
本次考試學(xué)生的作答后期時(shí)間緊張,其一部分學(xué)生反映在前面題目花了太多的時(shí)間,到本題時(shí)沒有足夠的時(shí)間分析;其二部分學(xué)生做題缺乏緊迫感,平時(shí)缺乏有效的限時(shí)訓(xùn)練,就使得在大考中無法分配好時(shí)間;其三由于實(shí)驗(yàn)探究題一般比較難,學(xué)生得分率低,基本上考前教師都會(huì)建議先寫計(jì)算題后才會(huì)寫計(jì)算,到做這題時(shí)時(shí)間更緊,這就使得不少學(xué)生此題放空白或者因時(shí)間太趕連基本的方程式都寫錯(cuò)行無法得分。
2.2.2? 氣密性檢查
學(xué)生沒有透徹理解氣密性檢查的原理,沒有在頭腦中形成檢驗(yàn)氣密性的模型。大部分學(xué)生基本能記住教材中微熱法與注水法兩個(gè)檢查氣密性基本模型,但是多數(shù)是死記硬背。導(dǎo)致在回答時(shí)出現(xiàn)了兩種方法混用,或者只能只言片語地表述,沒有利用內(nèi)外壓強(qiáng)差的變化產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確的語言表述。
2.2.3? 燃燒條件的探究以及控制變量思想
學(xué)生對(duì)陌生情景中的實(shí)驗(yàn)探究沒有明確的思路,做題時(shí)找不到頭緒,再加上題目閱讀量大、實(shí)驗(yàn)步驟多,大部分學(xué)生找不到每一小步的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,沒辦法清楚理解每個(gè)變量的研究都需要控制變量進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究,因此就不理解每個(gè)步驟的意義。例如題目中“①關(guān)閉K1,打開K2,通入CO2至裝置c中,現(xiàn)象:澄清石灰水變渾濁。此操作目的是 __________?”很多學(xué)生認(rèn)為是檢驗(yàn)CO2的思維定勢(shì)。
3? 對(duì)補(bǔ)救教學(xué)提出的建議
3.1? 增進(jìn)自我效能感
學(xué)生的內(nèi)在性動(dòng)機(jī)包括期待因素、價(jià)值因素、情感因素等。心理學(xué)研究表明,期待因素中的自我效能感對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)成績有顯著影響。自我效能感影響或決定人們對(duì)行為的選擇,以及對(duì)該行為的堅(jiān)持性和努力程度;影響人們的思維模式和情感反應(yīng)模式;進(jìn)而影響新行為的習(xí)得和習(xí)得行為的表現(xiàn)。如果一個(gè)人認(rèn)為自己有能力完成某一任務(wù)時(shí),他的自我效能感就越強(qiáng),而學(xué)習(xí)障礙則會(huì)顯著降低自我效能感。教師可以采用五種方法增進(jìn)學(xué)生自我效能感:(1)調(diào)動(dòng)學(xué)生過往成功的經(jīng)驗(yàn);(2)通過同伴榜樣或者示范,尤其是當(dāng)榜樣與其有相似情形時(shí),效果更明顯;(3)直接激勵(lì),并提供適當(dāng)幫助,使學(xué)生獲得階段性成功;(4)教學(xué)生自我強(qiáng)化的辦法,比如設(shè)定更加“小步走”的目標(biāo),暗示自己堅(jiān)持就有成果等;(5)用嚴(yán)謹(jǐn)有邏輯的教學(xué)方式幫助學(xué)生產(chǎn)生更多的自我效能感。
3.2? 加強(qiáng)裝置氣密性的專題教學(xué),建立思維模型
氣密性的教學(xué)一直是教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn),裝置稍加改變學(xué)生就無從下手。對(duì)這方面的教學(xué)應(yīng)采用專題教學(xué)的方式,并配上不同的實(shí)物裝置,讓學(xué)生親身體會(huì)從微熱法、注水法、吹氣法等不同的方法檢驗(yàn)裝置的氣密性。在教學(xué)中應(yīng)杜絕單純地用習(xí)題訓(xùn)練和死記硬背,設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)裝置讓學(xué)生動(dòng)手感受不同氣密性檢驗(yàn)的方法,從而讓學(xué)生建構(gòu)出氣密性檢查的思維模型:(1)形成封閉的裝置;(2)采用加熱法、水壓法、吹氣法等進(jìn)行檢查;(3)分析、觀察實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象(氣泡、水柱、活塞移動(dòng)等)。在學(xué)生建立起氣密性學(xué)習(xí)的模型后,再給學(xué)生多種新型裝置的氣密性檢查測(cè)試題目,這樣學(xué)生就可以將模型靈活運(yùn)用于各個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)裝置新情境中。
3.3? 改善學(xué)習(xí)資源管理策略
學(xué)習(xí)資源的管理策略上,由于學(xué)生獲取知識(shí)的渠道很多,如果運(yùn)用不恰當(dāng)可能適得其反。比如有些學(xué)生做作業(yè)依賴網(wǎng)上搜答案,導(dǎo)致學(xué)習(xí)能力下滑,作業(yè)正確率高但測(cè)試成績差。我們?cè)谥笇?dǎo)學(xué)生高效管理和利用學(xué)習(xí)資源的方法主要有:(1)教師優(yōu)選作業(yè)和測(cè)試題,并通過講題指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)優(yōu)質(zhì)練習(xí)題的特征;(2)為學(xué)生提供更加及時(shí)的幫助,包括教師面對(duì)面指導(dǎo)、提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)微課、組建學(xué)習(xí)小組促進(jìn)生生互助等;(3)利用教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與提升平臺(tái)提供針對(duì)性后續(xù)練習(xí)。
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