何曉云 王鋒

[摘 要]為了能更加準(zhǔn)確有效地確定學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)、學(xué)習(xí)困難與學(xué)習(xí)發(fā)展點(diǎn)，教師可以嘗試通過課前對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)前測、數(shù)據(jù)分析、認(rèn)知訪談等一系列“教學(xué)前診”活動，并針對學(xué)生存在的錯(cuò)誤前概念制定相應(yīng)教學(xué)策略，設(shè)計(jì)教學(xué)流程，以此提高課堂效率。

[關(guān)鍵詞]? 初中化學(xué);前概念;教學(xué)前診;課堂教學(xué)

一、問題的提出

初中化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的起始年段，教學(xué)時(shí)間短，任務(wù)重。筆者認(rèn)為有效的教學(xué)要建立在了解學(xué)生學(xué)情，包含學(xué)習(xí)認(rèn)知起點(diǎn)和學(xué)習(xí)困難原因的分析上，因此，找準(zhǔn)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，從而確定合適的教學(xué)策略顯得尤為重要。在以往的教學(xué)過程中，教師對學(xué)情的判斷與分析往往是出于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和日常教學(xué)觀察，不一定切合學(xué)生實(shí)際。為了能更加準(zhǔn)確有效地確定學(xué)生化學(xué)認(rèn)知的起點(diǎn)、學(xué)習(xí)困難與學(xué)習(xí)發(fā)展點(diǎn)，筆者進(jìn)行了教學(xué)前測、前測數(shù)據(jù)分析、認(rèn)知訪談等一系列“教學(xué)前診”活動，期望能借此提高課堂教學(xué)的有效性。

（一）前概念

學(xué)生在接受正規(guī)的科學(xué)教育之前，通過個(gè)人辨別學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)積累而獲得的概念，理論界稱之為前概念。受學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平、知識容量甚至是成長環(huán)境因素等的限制，前概念中存在著一些與科學(xué)觀念相背離的觀點(diǎn)，這些錯(cuò)誤的前概念的存在會排斥科學(xué)概念的形成。前概念具有一定的隱蔽性，學(xué)生本人往往也難以察覺，平時(shí)也不容易表現(xiàn)出來。但一旦面臨一些特定的情境，當(dāng)學(xué)生無法用現(xiàn)有知識找到答案時(shí)，前概念就會自然地成為學(xué)生解決問題的依據(jù)，并且學(xué)生相信這些是正確的。所以，前概念具有頑固性，一旦形成就很難改變，會阻礙學(xué)生科學(xué)概念的建立，阻礙學(xué)習(xí)的深入，容易造成學(xué)習(xí)困難。

（二）教學(xué)前測

教學(xué)前測是指在學(xué)校教學(xué)過程中，教師在上課前的一段時(shí)間內(nèi)，通過不同的調(diào)查方式對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識預(yù)備和相關(guān)方法的預(yù)先測試。利用教學(xué)前測可以有效地“探測”出學(xué)生已有的前概念中存在的“認(rèn)知偏差”。教學(xué)前測的目的不是判斷學(xué)生的對錯(cuò)，而是盡可能真實(shí)地呈現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知過程和能力水平。教學(xué)前測試題作為測試工具，其編寫質(zhì)量是至關(guān)重要的。

（三）認(rèn)知訪談

教學(xué)前測及其數(shù)據(jù)分析可以了解學(xué)生群體中普遍存在的問題，但無法進(jìn)一步說明學(xué)生是因?yàn)槟膫€(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題才會導(dǎo)致這樣的結(jié)果;可以了解學(xué)生在前概念中存在哪些錯(cuò)誤觀念，但無法進(jìn)一步了解它們的具體表現(xiàn)和起源。教學(xué)前測用于診斷學(xué)習(xí)問題，而認(rèn)知訪談用于了解問題背后的原因，后者對于教師課堂教學(xué)和個(gè)性化指導(dǎo)是非常重要的。

二、基于“教學(xué)前診”活動優(yōu)化教學(xué)

教師如果在講授新課前，對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)前測、前測數(shù)據(jù)分析、認(rèn)知訪談等“教學(xué)前診”活動，診斷出學(xué)生學(xué)習(xí)的問題，就能設(shè)計(jì)出更具有針對性的教學(xué)策略，教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”就能在同一個(gè)頻道上。筆者在初中化學(xué)課堂教學(xué)中嘗試了以下的教學(xué)模式。（如圖1所示）

首先，針對新課中重要的核心概念設(shè)計(jì)教學(xué)前測試題，在正式上課前對所教學(xué)生進(jìn)行教學(xué)前測;其次，對教學(xué)前測的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)以及普遍存在的問題，分析出學(xué)生的認(rèn)知障礙點(diǎn);再次，利用認(rèn)知訪談，“探測”學(xué)生錯(cuò)誤的前概念，找出障礙點(diǎn)成因，再根據(jù)本班級學(xué)情，有針對性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容，精準(zhǔn)推送個(gè)性化學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案;最后，進(jìn)行課后測試，追蹤、評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

在此，筆者以《燃燒與滅火》教學(xué)設(shè)計(jì)中核心概念的教學(xué)為例，嘗試用該模式進(jìn)行教學(xué)，并且通過前測與后測數(shù)據(jù)分析來評價(jià)此模式在核心概念教學(xué)中的有效性。

（一）教學(xué)前測與數(shù)據(jù)分析

結(jié)合本節(jié)課《燃燒與滅火》的特點(diǎn)，在前測試題的題型選擇上，采用以選擇題為主的標(biāo)準(zhǔn)化試題，并通過網(wǎng)絡(luò)形式在課前發(fā)布，其優(yōu)點(diǎn)在于可以利用現(xiàn)代信息手段，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析可以借助電腦軟件完成，方便快捷。試題內(nèi)容如下。

1.炒菜時(shí)油鍋著火，用鍋蓋蓋滅，其主要的滅火原理是（? ）

A.隔絕空氣 B.降低可燃物的著火點(diǎn)

C.清除可燃物 D.升高可燃物的著火點(diǎn)

2.認(rèn)識燃燒原理可以利用和控制燃燒。下列說法正確的是（? ）

A.只要達(dá)到可燃物燃燒所需的最低溫度，可燃物就能燃燒。

B.工廠鍋爐用煤加工成粉末狀，可使煤燃燒更劇烈、更充分。

C.室內(nèi)起火，應(yīng)該迅速打開所有門窗通風(fēng)。

D.水能滅火，主要是因?yàn)樗舭l(fā)吸熱，降低了可燃物的著火點(diǎn)。

3.據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國每年有上千家庭發(fā)生火災(zāi)，釀成悲劇，如果掌握一些滅火措施和安全知識，可以減少悲劇的發(fā)生。下列說法你認(rèn)為正確的是（? ）

A.電視機(jī)等電器著火用水撲滅。

B.夜晚打開廚房中的電燈檢查液化氣罐是否漏氣。

C.酒精燈著火，用濕布蓋滅。

D.高樓住宅發(fā)生火災(zāi)時(shí)，使用樓內(nèi)電梯逃生。

4.用如圖2裝置探究物質(zhì)“燃燒條件”。V形玻璃管中A處盛有90 ℃的熱水。

（1）若A、B兩處放入白磷，觀察到B處白磷燃燒，而A處白磷不燃燒，A處白磷不燃燒的原因是____________________。

（2）若A、B兩處放入紅磷，觀察到紅磷都不燃燒，B處紅磷不燃燒的原因是__________。

（3）若要讓B處的紅磷燃燒應(yīng)如何操作？____________________

教學(xué)前測的編寫以本節(jié)課學(xué)科內(nèi)容主題為載體，用雙向細(xì)目表規(guī)范編制過程，確定所要測試的具體學(xué)科知識點(diǎn)和屬性，然后確定所要考查的學(xué)科能力要素，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)不同情境和設(shè)問，對學(xué)生進(jìn)行多層次觀察、診斷。教學(xué)前測試題的雙向細(xì)目表如表1。

教學(xué)前測通過網(wǎng)絡(luò)測試題的形式在課前推送給學(xué)生，讓學(xué)生在家完成。通過統(tǒng)計(jì)分析，學(xué)生在新授課前測評結(jié)果如表2。

通過對教學(xué)前測結(jié)果進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，對于“燃燒原理”有53.3%的學(xué)生存在認(rèn)知偏差。生活中的滅火常識，由于和學(xué)生的日常生活關(guān)聯(lián)緊密，考查的點(diǎn)也相對生活化，絕大部分學(xué)生都能很好地完成。但是，對于不同類型的火災(zāi)，用不同的滅火方式，則存在認(rèn)識不足?？刂谱兞糠椒ㄊ浅踔谢瘜W(xué)乃至整個(gè)實(shí)驗(yàn)科學(xué)的重要思想，但從前測的答題情況來看，結(jié)果并不理想。4（1）、4（2）是兩個(gè)中等水平的測試題，經(jīng)測試正確率僅為8.3%和12.5%。而4（3）是建立在4（1）、4（2）兩題基礎(chǔ)上，在此次考查中屬于高能力水平的測試題，而學(xué)生的答題正確率為56.25%，出現(xiàn)了異常，高于前兩個(gè)小題。為此，抽取4（3）題答題正確，前兩小題回答錯(cuò)誤的同學(xué)進(jìn)行訪談，弄清學(xué)生是否真正理解此題，還是“歪打正著”答對。

（二）基于測試數(shù)據(jù)開展訪談

為了進(jìn)一步了解學(xué)生答題錯(cuò)誤的原因，理清學(xué)生思維障礙點(diǎn)的成因，教師可以根據(jù)教學(xué)前測答題情況，選擇前測成績不夠理想的學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知訪談。訪談內(nèi)容一般包括四個(gè)維度：①理解性提問，即學(xué)習(xí)者是否理解問題本身，尤其是理科試題中，往往還包含著符號、圖形等多種信息元素;②問題策略性提問，即學(xué)習(xí)者如何解答此題;③具體信息提問，獲得學(xué)習(xí)者對具體問題或結(jié)論更加精細(xì)的解釋;④非智力因素問題，即學(xué)習(xí)者在學(xué)科價(jià)值取向、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)自信心等方面的問題。

就本節(jié)課而言，根據(jù)前測的情況，主要針對前測的第2題與第4題，筆者設(shè)計(jì)了認(rèn)知訪談清單如表3。

根據(jù)認(rèn)知訪談的結(jié)果，筆者發(fā)現(xiàn)：對于《燃燒與滅火》這節(jié)課，學(xué)生普遍存在著如“可燃物的著火點(diǎn)在一定壓強(qiáng)下是不變的”這種理解偏差。著火點(diǎn)是物質(zhì)的一種屬性，但是學(xué)生受生活經(jīng)驗(yàn)主觀性的影響，錯(cuò)誤地認(rèn)為著火點(diǎn)會降低或升高;又如，學(xué)生對“燃燒的三要素”的理解也存在偏差，以為只要有可燃物，有“引燃”的動作即可實(shí)現(xiàn)燃燒?！翱刂谱兞俊钡群诵睦砟?，雖然在初二物理學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生也接觸到了控制變量研究方法，但是，對稍有深度的“控制變量”，80%孩子不能很好地進(jìn)行分析。在具體實(shí)驗(yàn)情境中，學(xué)生無法判斷出試題考察的內(nèi)容是“控制變量”，說明對該內(nèi)容的學(xué)習(xí)還停留在淺表層的“了解”，未形成“應(yīng)用”的高階層次思維。對于4（3）答題的特殊情況，通過訪談發(fā)現(xiàn)，答對的學(xué)生并非真正理解了燃燒的三要素，而是憑借生活經(jīng)驗(yàn)，簡單地認(rèn)為要燃燒，不斷加熱即可，并沒有從物體燃燒需要同時(shí)具備的三要素入手進(jìn)行深入分析，按照正確思路答題。

（三）教學(xué)策略優(yōu)化

在教學(xué)中根據(jù)教學(xué)前測與認(rèn)知訪談，教師只有及時(shí)分析數(shù)據(jù)，了解學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)起點(diǎn)與已有的前概念情況，并以其指導(dǎo)教學(xué)，對不同學(xué)情的班級量身定制教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)策略、教學(xué)方法等，方能有的放矢，因材施教，真正做到根據(jù)班級學(xué)情進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)?；凇敖虒W(xué)前診”結(jié)果，本節(jié)課授課重點(diǎn)應(yīng)該放在核心概念“燃燒條件”與“控制變量方法”的重構(gòu)上。具體的《燃燒與滅火》的教學(xué)設(shè)計(jì)流程如圖3所示。

本節(jié)課側(cè)重于學(xué)生自主探究燃燒的三個(gè)條件，而不是傳統(tǒng)上的教師直截了當(dāng)告訴學(xué)生，讓學(xué)生死記硬背。本課設(shè)計(jì)留有充裕時(shí)間，讓學(xué)生通過閱讀著火點(diǎn)的資料猜想燃燒的條件。學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行小組探究，再由小組交流匯報(bào)得出燃燒的條件。通過教師演示實(shí)驗(yàn)及小組合作，學(xué)生主動建構(gòu)燃燒的概念，發(fā)現(xiàn)燃燒的三個(gè)條件，并且三個(gè)條件缺一不可。通過燃燒實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)與討論，同組間同學(xué)能夠互助學(xué)習(xí)控制變量研究方法，每位學(xué)生都能深層次地理解該實(shí)驗(yàn)研究方法。

（四）后測數(shù)據(jù)評價(jià)

根據(jù)教學(xué)后測，搜集測評數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并把數(shù)據(jù)分析結(jié)果所反應(yīng)出的各種信息進(jìn)行有針對性地、及時(shí)地反饋。通過對《燃燒與滅火》教學(xué)前測數(shù)據(jù)與教學(xué)后測數(shù)據(jù)比對，發(fā)現(xiàn)前測中出現(xiàn)的學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)，通過教師的有效教學(xué)策略實(shí)施，學(xué)生達(dá)到了預(yù)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在知識與能力等方面目標(biāo)達(dá)成度有很大提升，具體數(shù)據(jù)如圖4。通過前測數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對控制變量方法的掌握較為薄弱，因此，在課堂中注重了控制變量科學(xué)探究方法的教學(xué)。在完成后測試題“控制變量方法”的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后，通過前后數(shù)據(jù)比對，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對此探究方法掌握程度提升40%左右。在課堂中還特別注重對燃燒定義不斷科學(xué)化與深化的方法來建構(gòu)燃燒定義，最終課堂上除4位同學(xué)沒能掌握外，其他同學(xué)都能夠較為清晰地理解了燃燒的定義與條件。最后，通過高低蠟燭的實(shí)驗(yàn)，分析高蠟燭先熄滅的原因，從而進(jìn)行火災(zāi)逃生方法教育，百分之百的學(xué)生都能夠掌握火災(zāi)安全自救方法和逃生方式。

三、結(jié)論與展望

筆者通過教學(xué)前測、前測數(shù)據(jù)分析、認(rèn)知訪談等一系列“教學(xué)前診”活動，基于此進(jìn)行學(xué)情分析，制定相應(yīng)的教學(xué)策略，設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)流程，使教學(xué)更加切合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，初步形成了課堂教學(xué)范式。但仍然存在需要進(jìn)一步解決的問題，一是用于“教學(xué)前診”的測試工具還不夠成熟。試題能否精準(zhǔn)診斷學(xué)習(xí)者的基本學(xué)情是開展此模式教學(xué)的關(guān)鍵，需要一線教師編寫出一系列的測試題來作為課堂教學(xué)優(yōu)化的前提。必須指出的是，由于每屆或每班的學(xué)生在學(xué)情方面會存在差異，因此，教學(xué)前測的試題需要在教學(xué)中逐步修訂完善。二是訪談技術(shù)還有待優(yōu)化。目前的訪談方式需要耗費(fèi)大量精力，只有優(yōu)化、簡化訪談技術(shù)，才能吸引更多的教師參與認(rèn)知訪談，使更多學(xué)生受益。教育測量理論、認(rèn)知心理學(xué)理論與課堂教學(xué)研究相結(jié)合的經(jīng)驗(yàn)，為初中化學(xué)課堂教學(xué)有效性研究提供了很好的藍(lán)本。今后，我們將繼續(xù)在其他內(nèi)容的教學(xué)中推廣此模式，以期獲得更好的教學(xué)效果。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]宗華.中美化學(xué)教科書對“促進(jìn)學(xué)生概念轉(zhuǎn)變”的差異分析[J].化學(xué)教育，2011（4）.

[2]嚴(yán)業(yè)安.化學(xué)教學(xué)中的“相異構(gòu)想”初探[J].化學(xué)教育，2005（7）.

[3]林振克.學(xué)情前測從何入手[J].高考，2016（6）.

（責(zé)任編輯：趙曉梅）