高中化學(xué)實驗隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)發(fā)展學(xué)生元認(rèn)知能力的分析

華建芹

【摘 要】隨著科技的發(fā)展，信息化時代的知識傳播速度快，內(nèi)容和形式豐富，相比之下，學(xué)校的教育具有一定的滯后性，所以現(xiàn)代教育應(yīng)滿足社會發(fā)展的需求，不但要傳授學(xué)生知識與技能，而且要教會學(xué)生自主學(xué)習(xí)方法。本文通過分析高中化學(xué)實驗的實際教學(xué)案例，結(jié)合元認(rèn)知理論，探究如何在高中化學(xué)教學(xué)中提高學(xué)生的元認(rèn)知能力，從而達(dá)到最高級的教學(xué)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);實驗教學(xué);元認(rèn)知能力;培養(yǎng)策略

【中圖分類號】G633.8? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2019）28-0138-02

隨著科技發(fā)展的日新月異，信息化時代的知識傳播速度快、內(nèi)容和形式豐富，相比之下，學(xué)校的教育具有一定的滯后性，所以現(xiàn)代教育應(yīng)滿足社會發(fā)展的需求，不但要傳授學(xué)生知識與技能，而且要教會學(xué)生自主學(xué)習(xí)方法。元認(rèn)知的理論為教育改革提供了嶄新的視角[1]。

1? ?元認(rèn)知理論

由圖1可知，元認(rèn)知的實質(zhì)，是主體在認(rèn)知活動中自我意識的形成以及自我的調(diào)控。表現(xiàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中，是指學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)的任務(wù)和學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及化學(xué)的實驗過程采用適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)策略，并且能夠合理分配學(xué)習(xí)資源，控制自己的學(xué)習(xí)狀況，總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，進(jìn)而改進(jìn)學(xué)習(xí)方式以求得學(xué)習(xí)效果最優(yōu)化。

此外，元認(rèn)知可以使學(xué)生正確認(rèn)識自己的學(xué)習(xí)活動，在不同的學(xué)習(xí)情境中選擇不同的學(xué)習(xí)策略，并且針對相似特點的學(xué)習(xí)材料選擇與此相似的學(xué)習(xí)方法，實現(xiàn)學(xué)習(xí)策略的遷移。

2? ?高中化學(xué)實驗隨機(jī)進(jìn)入式教學(xué)策略

在化學(xué)實驗中，高中化學(xué)實驗的問題具有開放性特點，需要學(xué)生反復(fù)地進(jìn)行試驗，排除各個環(huán)節(jié)所出現(xiàn)的問題，從而達(dá)到實驗?zāi)康?。在傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)中，教師會直接演示完美的實驗步驟，呈現(xiàn)理想的實驗結(jié)果，最后分析實驗原理以及注意事項，在這樣的教學(xué)過程中，學(xué)生并沒有自己的認(rèn)知空間，也就難以調(diào)動學(xué)生的元認(rèn)知活動。而隨機(jī)式進(jìn)入教學(xué)策略不同于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)，教師在創(chuàng)設(shè)完教學(xué)情境后，讓學(xué)生自主進(jìn)行實驗設(shè)計，教師再根據(jù)學(xué)生的陳述引導(dǎo)學(xué)生從實驗的各個方面進(jìn)行檢查，得出最好的實驗方案。這種教學(xué)策略不僅適用于化學(xué)實驗的教學(xué)，還能夠提升學(xué)生的元認(rèn)知能力。

3? ?高中化學(xué)實驗隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)培養(yǎng)元認(rèn)知能力的過程與方式

第一，以學(xué)生已有的知識為切入點，從化學(xué)實驗出發(fā)，創(chuàng)設(shè)化學(xué)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;第二，根據(jù)學(xué)生原有的認(rèn)知程度，簡要分析實驗內(nèi)容，包括實驗?zāi)康?、實驗藥品、實驗裝置、簡單操作等;第三，將問題引導(dǎo)貫穿于實驗的始終，利用問題發(fā)散學(xué)生的思維，引發(fā)學(xué)生反思自己的認(rèn)知活動過程，從而發(fā)現(xiàn)自己在實驗中的不足并予以改正;第四，開展小組討論活動，在討論過程中，學(xué)生通過對比發(fā)現(xiàn)自己認(rèn)知上的錯誤，并重新建立元認(rèn)知，學(xué)生會從實驗原理、實驗過程等認(rèn)真思考并調(diào)節(jié)自己的認(rèn)知活動，從而完善自己的實驗流程。以“鐵離子與亞鐵離子的轉(zhuǎn)化和檢驗”為例，這部分知識是高中化學(xué)的重點及難點，根據(jù)該部分的知識進(jìn)行案例分析[2]。

3.1? 知識回顧

教師以學(xué)生原有的知識為基礎(chǔ)，加強(qiáng)化學(xué)知識之間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生回顧金屬鐵的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。學(xué)生通過回顧舊知識，進(jìn)入新知識的學(xué)習(xí)。

3.2? 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

首先，教師以故事進(jìn)行課堂導(dǎo)入，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)散學(xué)生的思維。如北京市昌平區(qū)警察局接到舉報，反映在昌平區(qū)花園路的利民小區(qū)有一個“江湖術(shù)士”利用騙術(shù)向居民銷售“金瘡藥”。經(jīng)過調(diào)查，其行騙的手段是：先用黃色的藥水消毒皮膚再用經(jīng)“酒精”消毒的刀“割傷”皮膚給“鮮血淋漓”的傷口敷上沾有“金瘡藥”的紗布，幾分鐘后揭掉紗布，展示已經(jīng)“愈合”的傷口。教師引導(dǎo)學(xué)生思考故事中體現(xiàn)的化學(xué)原理。

3.3? 介紹實驗探究流程

教師首先介紹化學(xué)實驗的一般流程，學(xué)生依據(jù)流程進(jìn)行實驗設(shè)計，降低學(xué)生認(rèn)知活動的難度。

反應(yīng)原理→預(yù)案設(shè)計→論證評價→觀察現(xiàn)象→解釋現(xiàn)象→得出結(jié)論

3.4? 隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)

教師引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實驗，并且思考導(dǎo)學(xué)案中的問題。隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的機(jī)會，從而使學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康闹鲃拥卦O(shè)計認(rèn)知活動。第一，將學(xué)生分為小組;第二，教師布置實驗任務(wù)，實驗一：Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe，實驗二：Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，實驗三：Fe2+與Fe3+的檢驗;第三，教師介紹實驗藥品：氯化亞鐵溶液、氯化鐵溶液、氰酸鉀溶液、鋅粉、碘化鉀溶液、維生素C、高錳酸鉀溶液、過氧化氫溶液、稀硝酸溶液;第四，教師提出問題，問題1：亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，化合價升高，需要加入什么物質(zhì)？問題2：鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，化合價降低，需要加入什么物質(zhì)？問題3：可以做氧化劑的物質(zhì)，以及可以做還原劑的物質(zhì)。學(xué)生根據(jù)問題思考化學(xué)實驗所需的藥品和裝置，自主進(jìn)行試驗;第五，小組成員將實驗過程和實驗結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，小組代表統(tǒng)一匯報。

3.5? 發(fā)展學(xué)生思維

教師通過問題使學(xué)生反思自己的實驗流程，促使學(xué)生進(jìn)行元認(rèn)知思考，從而監(jiān)控自己的認(rèn)知活動。教師提出以下問題，問題1：實驗中藥品的滴加順序是什么？問題2：實驗過程中有什么實驗現(xiàn)象？問題3：實驗中藥品的滴加順序是什么？問題4：利用所給藥品，F(xiàn)e2+與Fe3+有幾種轉(zhuǎn)化方式？問題5：KSCN溶液的作用是什么？問題6：如何驗證轉(zhuǎn)化結(jié)果？學(xué)生根據(jù)問題回顧自己實驗流程中的不足。

3.6? 小組合作討論

這一步的小組討論是為了讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和反思，進(jìn)而調(diào)節(jié)自己的認(rèn)知活動。教師引導(dǎo)小組通過討論解決以上問題，并得出結(jié)論。如圖2。

3.7? 學(xué)習(xí)效果評價

引導(dǎo)小組總結(jié)本節(jié)課的收獲，總結(jié)試驗方法和驗證方法。學(xué)生通過互評和自評，并結(jié)合教師的評價，對比自己與其他學(xué)生的活動，從而反思自己的認(rèn)知水平，進(jìn)而深度發(fā)展自己的思維。

在高中化學(xué)實驗中對學(xué)生進(jìn)行元認(rèn)知能力的培養(yǎng)，需要教師在訓(xùn)練初期進(jìn)行精心的準(zhǔn)備，鼓勵學(xué)生對自我認(rèn)知活動進(jìn)行反思和監(jiān)控，以化學(xué)實驗的多面性引發(fā)學(xué)生認(rèn)知水平飛躍發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]戴媛.學(xué)困生與學(xué)優(yōu)生高中化學(xué)學(xué)習(xí)中元認(rèn)知水平研究[D].江西師范大學(xué)，2017.

[2]束婷婷，吳瓊.高中化學(xué)實驗隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)發(fā)展學(xué)生元認(rèn)知能力的研究[J].教師教育論壇，2017（4）.