運(yùn)用認(rèn)知訪談診斷學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)問(wèn)題的實(shí)踐

袁紅霞 王延 王朝暉

摘? ?要：在初中化學(xué)課程實(shí)施中，很多關(guān)鍵概念和原理教師講解多遍學(xué)生仍是茫然。本文嘗試運(yùn)用認(rèn)知訪談技術(shù)診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題，幫助教師從學(xué)生角度認(rèn)識(shí)問(wèn)題，為一線(xiàn)教師提供針對(duì)性地補(bǔ)救教學(xué)建議，幫助教師從關(guān)注單一聚焦知識(shí)缺漏到關(guān)注知識(shí)缺漏的補(bǔ)救、認(rèn)知過(guò)程的優(yōu)化、學(xué)科能力的提升，從而使教學(xué)改進(jìn)的策略更立體全面。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知訪談;化學(xué)方程式的計(jì)算;補(bǔ)救教學(xué)

在學(xué)生學(xué)習(xí)關(guān)鍵概念和原理遭遇困難時(shí)，基本上教師拿到的一手資料只有考試結(jié)果數(shù)據(jù)，例如某小題得分率為多少，但是對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)困難的真實(shí)原因就不得而知。這樣現(xiàn)實(shí)教學(xué)中就經(jīng)常出現(xiàn)教師知識(shí)點(diǎn)講多遍，但學(xué)生仍是茫然，不僅師生都疲憊又達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果，這是現(xiàn)實(shí)教學(xué)中面臨的難題?；诖?，本文運(yùn)用認(rèn)知訪談技術(shù)診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題，幫助教師從學(xué)生角度認(rèn)識(shí)問(wèn)題，一方面根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知情況，從屬性試題庫(kù)中調(diào)選出試題，推送個(gè)性化資源給學(xué)生，進(jìn)行鞏固練習(xí);另一方面指導(dǎo)教師在發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)問(wèn)題后，有針對(duì)性地重新設(shè)計(jì)化學(xué)教學(xué)活動(dòng)來(lái)補(bǔ)救教學(xué)，幫助其克服困難達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

1? 認(rèn)知訪談

認(rèn)知訪談技術(shù)是一種利用出聲思維和口頭提問(wèn)的方式來(lái)揭示個(gè)體問(wèn)題，解決內(nèi)部思維過(guò)程的技術(shù)[ 1 ]。認(rèn)知訪談是基于學(xué)生學(xué)習(xí)重要概念或知識(shí)遭遇困難時(shí)，測(cè)試用于診斷學(xué)習(xí)問(wèn)題，訪談?dòng)糜诹私鈫?wèn)題背后的原因。然后再基于認(rèn)知過(guò)程設(shè)計(jì)有意義的學(xué)習(xí)，以能力提升帶動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解和積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。訪談問(wèn)題的設(shè)計(jì)需根據(jù)初中學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，訪談提綱具有一定的共性，一般以非指導(dǎo)性問(wèn)題開(kāi)始，逐步深入一般性問(wèn)題、具體信息提問(wèn)、信心判斷提問(wèn)等，并且要針對(duì)學(xué)生在測(cè)試題中出現(xiàn)的具體問(wèn)題[ 2 ]。

2? 認(rèn)知訪談案例分析

2.1? 工具的編制

化學(xué)計(jì)算題一直是中考必考題目，是初中化學(xué)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。利用化學(xué)方程式的計(jì)算不僅僅是考察學(xué)生的計(jì)算能力，還要學(xué)生認(rèn)知定量研究對(duì)于化學(xué)學(xué)科發(fā)展的重大作用。利用化學(xué)方程式的計(jì)算也是階段內(nèi)容的小綜合，要求學(xué)生具備相對(duì)原子質(zhì)量含義、相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算、質(zhì)量守恒定量和化學(xué)方程式的含義等知識(shí)的基礎(chǔ)，運(yùn)用在不同問(wèn)題情境下的進(jìn)行定量計(jì)算[ 3 ]。本次研究是在廈門(mén)市九年級(jí)初中教學(xué)畢業(yè)班質(zhì)量檢測(cè)評(píng)卷完后，通過(guò)對(duì)全市的質(zhì)檢考試成績(jī)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)計(jì)算題第18題的滿(mǎn)分8分，但是全市均分2.08，得分率僅26%，班級(jí)內(nèi)有很多學(xué)生本題得分幾乎為0。計(jì)算題雖說(shuō)是難點(diǎn)，但是一線(xiàn)教師對(duì)這部分內(nèi)容訓(xùn)練很多，出現(xiàn)很多零分現(xiàn)象是非常出乎意料的。通過(guò)對(duì)原試題的剖析和學(xué)生的錯(cuò)誤總結(jié)，分解出原題中幾個(gè)關(guān)鍵核心知識(shí)點(diǎn)：質(zhì)量的計(jì)算、單位換算、化學(xué)方程式的含義、計(jì)算過(guò)程的基本步驟。依此編制診斷18題的知識(shí)與能力屬性的試題，認(rèn)知診斷的測(cè)試題如下。

2.2? 測(cè)試人員選取

根據(jù)考試數(shù)據(jù)選取總分61分以上（即中等以上），本題得分0-0.5的同學(xué)30人。這部分學(xué)生基本上具備基本的計(jì)算能力和計(jì)算題作答步驟，但是對(duì)考試中此題得分幾乎為0，試圖通過(guò)認(rèn)知訪談了解超低分段學(xué)生思考本題的過(guò)程，找出學(xué)生認(rèn)知障礙點(diǎn)。

2.3? 認(rèn)知訪談提綱

（1）請(qǐng)問(wèn)第18題考查哪些知識(shí)點(diǎn)？題目要求你做什么？（如果學(xué)生無(wú)法回答，可以嘗試給出概念本身，看學(xué)生是否能用這個(gè)概念推導(dǎo)正確答案。）

（2）這道題你是怎么理解的？說(shuō)一說(shuō)你的解題過(guò)程。（如果學(xué)生無(wú)法回答，可以再深入提問(wèn)具體知識(shí)點(diǎn)。例如考查到質(zhì)量的算法，單位的換算你是怎么算出的？計(jì)算的基本過(guò)程你會(huì)嗎？本計(jì)算題你覺(jué)得哪一步難？）

（3）你對(duì)自己的答案有信心嗎？

（4）你認(rèn)為這道題的解答關(guān)鍵是什么？

（5）你認(rèn)為解決類(lèi)似問(wèn)題要注意哪些方面？

2.4? 學(xué)生的主要學(xué)習(xí)問(wèn)題

（1）解題速度不夠。本次畢業(yè)質(zhì)量檢測(cè)的考試，整體閱讀量大導(dǎo)致難度提升。部分學(xué)生解到本題的時(shí)候時(shí)間比較緊，來(lái)不及寫(xiě)完或是沒(méi)有足夠的思考時(shí)間，以致出現(xiàn)很多零分的現(xiàn)象。

（2）非智力因素，學(xué)生對(duì)于完成此題的信心不足。一方面平時(shí)缺乏熟練的數(shù)字計(jì)算，看到第一小問(wèn)計(jì)算的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)比較多后有些慌亂。另一方面看到題目讓求出一個(gè)相對(duì)原子質(zhì)量，平時(shí)遇到過(guò)的都是讓求出一個(gè)未知的質(zhì)量，對(duì)很多學(xué)生來(lái)說(shuō)本小題完全是突破認(rèn)知，不知道如何入手，以致慌亂緊張后更加手足無(wú)措，找不到思路。

（3）利用化學(xué)方程式計(jì)算的本質(zhì)模糊不清，只會(huì)機(jī)械依葫蘆畫(huà)瓢。我們通過(guò)認(rèn)知診斷題組作答情況和訪談分析發(fā)現(xiàn)，如果題目給出相對(duì)原子質(zhì)量來(lái)算質(zhì)量，像認(rèn)知診斷題組的第3題，絕大部分學(xué)生都可以按套路寫(xiě)出方程式計(jì)算所需的七個(gè)步驟，但對(duì)于求相對(duì)原子質(zhì)量卻找不到思路。訪談中發(fā)現(xiàn)具體原因有以下兩種情況：第一種是學(xué)生對(duì)于化學(xué)方程式含義中的一項(xiàng)質(zhì)量關(guān)系與數(shù)量關(guān)系混淆在一起。對(duì)診斷題中的判斷并改正題，錯(cuò)認(rèn)為CH4+2O2 =CO2+2H2O中系數(shù)1+2=1+2，故而符合質(zhì)量守恒定律。這樣一來(lái)更無(wú)法理清楚運(yùn)用化學(xué)方程式的質(zhì)量關(guān)系和真實(shí)質(zhì)量對(duì)應(yīng)成比例，也就不知道如何求出相對(duì)原子質(zhì)量了。第二種是題目突破了學(xué)生的認(rèn)知，一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，我們?cè)谠L談的時(shí)候，有幾個(gè)學(xué)生說(shuō)不知道相對(duì)原子質(zhì)量可以設(shè)為未知數(shù)，不能夠理解任意一個(gè)待求量都可以設(shè)為未知數(shù)，以至于看到題目的問(wèn)法就傻了，完全找不到頭緒得零分。

（4）單位的換算不熟練。質(zhì)量等于密度乘以體積這個(gè)公式學(xué)生都可以理解，但是認(rèn)知診斷的題目做的不好，例如“若某氣體密度為ag/mL，體積為bL，質(zhì)量為_(kāi)______________。若某氣體密度為ag/L、體積為bmL，質(zhì)量為_(kāi)_______。若某氣體質(zhì)量為ag，密度為bg/L，體積為_(kāi)________mL”。此題基本學(xué)生沒(méi)辦法全對(duì)，單位的換算很容易混亂，不知道單位之間應(yīng)該如何換算，特別對(duì)于g/L和g/mL存在怎樣的關(guān)系，理不清楚。另一種情況是即g·L-1就是g/L不知道，考題中出現(xiàn)0.089g·L-1這個(gè)單位形式，部分同學(xué)不知道其含義，不知道如何進(jìn)行計(jì)算質(zhì)量。

3? 對(duì)補(bǔ)救教學(xué)的建議

3.1? 摒棄模式化和技能化教學(xué)，體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)

利用化學(xué)方程式的計(jì)算教學(xué)，目前一線(xiàn)教學(xué)普遍過(guò)于模式化和死板，固定了學(xué)生的認(rèn)知，大部分學(xué)生不理解能夠運(yùn)用化學(xué)方程式計(jì)算的原因，只是機(jī)械的按照老師教的幾個(gè)步驟，運(yùn)用固有的套路去做題。例如如何設(shè)未知數(shù)，如何運(yùn)用一個(gè)已知的純凈物質(zhì)量去算另一個(gè)物質(zhì)的質(zhì)量，規(guī)范的七個(gè)步驟學(xué)生可以答的很好，但是調(diào)換一個(gè)未知數(shù)后學(xué)生就完全找不到頭緒。因而在教學(xué)中最好出前置作業(yè)，先發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題，后采取有針對(duì)性的措施以提升學(xué)生的認(rèn)知。另外教師在教授計(jì)算題的時(shí)候，要先講解解方程式的含義，讓學(xué)生理解化學(xué)方程式的含義中的質(zhì)量關(guān)系，運(yùn)用質(zhì)量關(guān)系和真實(shí)的質(zhì)量比例相等來(lái)進(jìn)行解題。再突破學(xué)生的認(rèn)知禁錮，在計(jì)算題中的比例式可以知三求一，未知數(shù)可以是待求的任意一個(gè)量。

3.2? 著力優(yōu)化教學(xué)情境，促成有效建構(gòu)

從測(cè)試和訪談的結(jié)果看，學(xué)生的學(xué)習(xí)困難往往與概念理解表淺有關(guān)，導(dǎo)致在新情境中無(wú)法關(guān)聯(lián)和調(diào)用，而這與教師的教學(xué)深度、學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的深度關(guān)系密切。為此教師應(yīng)著力優(yōu)化教學(xué)情境，力促學(xué)生親歷概念建構(gòu)過(guò)程，并有效建構(gòu)概念。在新課教學(xué)中概念學(xué)習(xí)與建構(gòu)是核心任務(wù)，避免單純的知識(shí)單向傳遞，為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)有意義的學(xué)習(xí)情境，從課本情境、生活情境、學(xué)術(shù)情境等不同層次，讓學(xué)生經(jīng)歷同化和順應(yīng)的過(guò)程，逐步理解和建構(gòu)概念;通過(guò)比較和歸類(lèi)，歸納和概括等強(qiáng)化概念之間的關(guān)聯(lián)，逐步完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。

3.3? 著力促進(jìn)可遷移學(xué)習(xí)，豐富認(rèn)知角度

在教學(xué)過(guò)程中，重視設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展脈絡(luò)的問(wèn)題線(xiàn)索和活動(dòng)線(xiàn)索，教學(xué)活動(dòng)的主體放在對(duì)核心問(wèn)題的探討上，關(guān)注點(diǎn)從“是什么”（觀察、識(shí)記與理解等）到“為什么”（解釋、論證等），再到“怎么辦”（方法、途徑、策略等）。嘗試增加圍繞“認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變”設(shè)計(jì)問(wèn)題和教學(xué)流程，轉(zhuǎn)變僅僅圍繞知識(shí)設(shè)計(jì)，努力豐富學(xué)生的認(rèn)識(shí)角度，優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)識(shí)問(wèn)題的方式。尤其是研究不同類(lèi)型學(xué)習(xí)活動(dòng)的切入時(shí)機(jī)，努力在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性促進(jìn)不同水平學(xué)生的可能性。

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