以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體培養(yǎng)高中生自主學(xué)習(xí)能力

李悅迪　王喜貴

摘要：化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是具備明確目的、采取程序性步驟、進(jìn)行結(jié)果反思。可以利用上述特點(diǎn)，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的載體。通過(guò)比較化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般實(shí)施步驟與學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)的一般步驟，說(shuō)明具備能力遷移的基礎(chǔ)。進(jìn)一步比較驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與有明確學(xué)習(xí)目標(biāo)的自主學(xué)習(xí)、探究性實(shí)驗(yàn)與不提供明確學(xué)習(xí)目標(biāo)的自主學(xué)習(xí)，說(shuō)明可以利用不同種類的實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生掌握多種自主學(xué)習(xí)方法。借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)可幫助學(xué)生建立自主學(xué)習(xí)意識(shí)、掌握自主學(xué)習(xí)方法，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的激發(fā)與培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn);自主學(xué)習(xí);高中化學(xué);學(xué)習(xí)遷移

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1003-2177（2021）24-0090-03

0引言

高中階段，學(xué)生要逐步進(jìn)行由在老師家長(zhǎng)的管理下被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向自主學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。學(xué)生需要在此過(guò)程中形成有效自我監(jiān)督，減少對(duì)被動(dòng)學(xué)習(xí)的依賴;提升自我管理能力，幫助身心發(fā)展形成節(jié)律;促進(jìn)其他積極心理品質(zhì)的表現(xiàn)，增加自我效能感。

但是，這樣的轉(zhuǎn)變卻有可能引發(fā)新的問(wèn)題：學(xué)生能否意識(shí)到他們有這樣的權(quán)利？學(xué)生如何良好的利用自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)？在學(xué)生發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力過(guò)程中教師應(yīng)當(dāng)怎樣提供幫助？

1自主學(xué)習(xí)的含義與實(shí)施方法

想要回答上述問(wèn)題，首先要思考自主學(xué)習(xí)的含義與實(shí)施方法。自主學(xué)習(xí)，顧名思義是個(gè)體通過(guò)自己針對(duì)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，按照計(jì)劃，充分運(yùn)用自身能力，達(dá)成學(xué)習(xí)的目標(biāo)。觀察上述含義可知，自主學(xué)習(xí)實(shí)施的關(guān)鍵詞是“計(jì)劃”“資源”“執(zhí)行”。要有計(jì)劃，計(jì)劃能增加學(xué)生對(duì)完成學(xué)習(xí)任務(wù)的“把握感”。教師可以幫助設(shè)定關(guān)鍵“關(guān)卡”提示學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的路徑，學(xué)生可以自主制定可操作性強(qiáng)的計(jì)劃，將有利于學(xué)生察覺事件的進(jìn)程，減少中途放棄的可能。要有資源，資源包括學(xué)生自身的知識(shí)儲(chǔ)備、能力以及心理資源，也包括有經(jīng)驗(yàn)者的建議與幫助，學(xué)會(huì)站在巨人的肩膀上是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代必要的學(xué)習(xí)技能。要能執(zhí)行，將計(jì)劃執(zhí)行下去才能檢驗(yàn)計(jì)劃的有效性，才能達(dá)成設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，獲得知識(shí)需求上的滿足以及心理層面的成就感。

2自主學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)

對(duì)于“計(jì)劃”與“資源”，由于有教師的安排和幫助，學(xué)生完成起來(lái)并不算困難。然而，“執(zhí)行”對(duì)于初步進(jìn)行自主學(xué)習(xí)嘗試的學(xué)生來(lái)說(shuō)卻困難重重，學(xué)生面臨的難題主要是實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的自發(fā)進(jìn)行。要解決“執(zhí)行”上的這一難題需要有可參考的“原型”。

3關(guān)注自主學(xué)習(xí)自發(fā)性的可能“原型”

自主學(xué)習(xí)不僅需要執(zhí)行者具有外在的行為表現(xiàn)以及一定的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，還需要執(zhí)行者在心理層面有相適應(yīng)的活動(dòng)機(jī)制，內(nèi)在的活動(dòng)機(jī)制是難以用語(yǔ)言描述的，通過(guò)傾聽他人的經(jīng)驗(yàn)分享來(lái)達(dá)成自主學(xué)習(xí)有可能只學(xué)習(xí)到行為模式而學(xué)習(xí)不到內(nèi)在機(jī)制，缺乏心理資源的支持會(huì)引起中途放棄的現(xiàn)象。所以，要形成自發(fā)性，不僅需要學(xué)生充分意識(shí)到自主學(xué)習(xí)的重要性，而且需要學(xué)生從內(nèi)在建立起屬于自己的自主學(xué)習(xí)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

根據(jù)奧蘇貝爾的認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移理論在化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用[1]，為了便于學(xué)生進(jìn)行遷移應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)關(guān)注“遷移原型”的可利用性、可辨別性以及穩(wěn)定性。也就是說(shuō)，學(xué)生頭腦中對(duì)“原型”的認(rèn)知要具有新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)、要概念清晰、要熟練掌握。再考察到自主學(xué)習(xí)的特征是自我管理、自我約束、自我審視，在計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程中不斷地觀察、調(diào)整，不斷排除不利因素，添加有益因素，優(yōu)化計(jì)劃。該過(guò)程客觀上與科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的一般步驟具有表觀一致性，并且科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)具有“原型”所要求的三種特征。因此，本文認(rèn)為科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)或許可以成為一種進(jìn)行自主學(xué)習(xí)培養(yǎng)的有效載體。

4實(shí)驗(yàn)活動(dòng)做自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)載體

4.1化學(xué)實(shí)驗(yàn)與自主學(xué)習(xí)的一般步驟一致

科學(xué)實(shí)驗(yàn)不止存在于化學(xué)學(xué)科，還廣泛存在于其他自然學(xué)科?；瘜W(xué)學(xué)科是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，涵蓋實(shí)驗(yàn)的類型較多，學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中也最易獲得相應(yīng)的感知。因此，選擇化學(xué)學(xué)科中的科學(xué)探究是具有代表性的。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與自主學(xué)習(xí)的一般步驟做對(duì)比，可得表1。

在表1中可以觀察到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般步驟與自主學(xué)習(xí)的一般步驟具有一致性。經(jīng)過(guò)比較可發(fā)現(xiàn)，二者在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的流程上具有可遷移性。實(shí)驗(yàn)探究的對(duì)象是實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)思維，自主學(xué)習(xí)品質(zhì)的作用對(duì)象是具有自主學(xué)習(xí)品質(zhì)的人，當(dāng)人將實(shí)驗(yàn)探究轉(zhuǎn)化為日常學(xué)習(xí)生活工作的實(shí)踐探究，將關(guān)注的目光由實(shí)驗(yàn)對(duì)象轉(zhuǎn)為自身的行為思想，則將進(jìn)行自主學(xué)習(xí)訓(xùn)練。因此若將科學(xué)探究提煉出來(lái)，有意識(shí)的與個(gè)人成長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)，則有可能實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的培養(yǎng)。

旨在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的化學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練可以以這樣的步驟進(jìn)行：

第一步，借助明確、完整的實(shí)驗(yàn)步驟，建立學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)和獨(dú)立學(xué)習(xí)的觀念。此時(shí)不必要嚴(yán)格強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)程序，但需強(qiáng)調(diào)要做什么以及為什么需要做，促進(jìn)學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)?zāi)康母?、明確實(shí)驗(yàn)意義。教師可以合理引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注到學(xué)習(xí)生活中，在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)也要注意到學(xué)習(xí)的目標(biāo)和目標(biāo)達(dá)成的合理路徑。

第二步，引導(dǎo)學(xué)生接觸多種類型的實(shí)驗(yàn)，豐富對(duì)實(shí)驗(yàn)種類的認(rèn)知，有重點(diǎn)地完成種類不同的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同的類型，蘊(yùn)含著解決不同類型的學(xué)習(xí)任務(wù)的邏輯步驟。例如，有明確目的的任務(wù)，可以類比驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn);有不明確目的的任務(wù)，可以類比探究性實(shí)驗(yàn);有明確的做事步驟的任務(wù)，可以類比結(jié)構(gòu)良好的實(shí)驗(yàn)活動(dòng);有不明確的做事步驟的任務(wù)，可以類比結(jié)構(gòu)不良的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)等。教師在組織教學(xué)時(shí)，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過(guò)科學(xué)探究反思自身的學(xué)習(xí)方法，逐步建立自主學(xué)習(xí)模型。

第三步，教師有意識(shí)歸納實(shí)驗(yàn)步驟，幫助學(xué)生找到不同類型實(shí)驗(yàn)的共性?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟能夠引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)思路清晰、簡(jiǎn)潔高效、重點(diǎn)突出的實(shí)驗(yàn)探究，獲得豐富的體驗(yàn)。多樣的實(shí)驗(yàn)類型為學(xué)生提供了可以模仿運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)藍(lán)本，而多樣化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)在蘊(yùn)含的是科學(xué)探究的一般步驟，為學(xué)生提供“萬(wàn)變不離其宗”的本質(zhì)感。抓住事情的本質(zhì)和問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)，是學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)計(jì)劃時(shí)必須掌握的技能。

第四步，類化遷移，做實(shí)驗(yàn)的思路和方法可以應(yīng)用于指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，促進(jìn)學(xué)生積極開展自主學(xué)習(xí)。學(xué)生了解了自主學(xué)習(xí)的一般步驟和要素構(gòu)成，要進(jìn)行豐富的應(yīng)用實(shí)踐來(lái)調(diào)整完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)。此時(shí)，教師可以積極引導(dǎo)學(xué)生開展形式多樣的自主學(xué)習(xí)。學(xué)生的自主學(xué)習(xí)不是學(xué)生個(gè)人的事情，而是教師、學(xué)生以及其他要素共同促成的。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中獲得的每一點(diǎn)心得體會(huì)都是非常珍貴的，具有交流分享的價(jià)值。教師要做好組織工作，形成不怕出丑、熱愛分享的良好的班級(jí)學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的發(fā)生。

4.2驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與提供明確目標(biāo)的自主學(xué)習(xí)

驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)的一般步驟：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一般是在資料中已經(jīng)給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和支持結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還提供了實(shí)驗(yàn)要用到的藥品、儀器，需要學(xué)生采用視頻實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、教師演示實(shí)驗(yàn)等方式，以形象直觀的實(shí)驗(yàn)促進(jìn)對(duì)知識(shí)的理解。

學(xué)習(xí)有明確概念的知識(shí)的一般步驟：已經(jīng)知道要學(xué)習(xí)的概念，可獲得需要的學(xué)習(xí)材料，已經(jīng)有明確的學(xué)習(xí)路徑，學(xué)生需要采取自主閱讀、聽講、自主練習(xí)等方式學(xué)習(xí)，可以更新對(duì)已知概念的多方面認(rèn)識(shí)，鞏固原有概念，形成新的知識(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)。例如，學(xué)生初中學(xué)習(xí)過(guò)氯化鈉，了解其組成元素和可溶于水的性質(zhì)，要學(xué)習(xí)電解質(zhì)和電離的概念。課本[2]中給出了氯化鈉溶液連接電源后可使小燈泡發(fā)光的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明該溶液導(dǎo)電，又給出了電解質(zhì)的定義說(shuō)明像氯化鈉這樣可以在溶液中或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電的物質(zhì)為電解質(zhì)，聯(lián)系學(xué)生的生活常識(shí)說(shuō)明導(dǎo)致濕手直接接觸電源易觸電的原因，又基于干燥的氯化鈉不導(dǎo)電，溶液或熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電的現(xiàn)象，在微觀層面上解釋氯化鈉發(fā)生電離的過(guò)程，幫助學(xué)生明確電離概念。學(xué)生在自主閱讀課本的過(guò)程中深化了氯化鈉溶于水后可形成氯離子、鈉離子的概念，了解了形成離子的過(guò)程是電離，增加了一種將化合物按照是否能在溶液中或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電進(jìn)行分類的物質(zhì)認(rèn)識(shí)視角。教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，可以采用問(wèn)題鏈，如圖1。

教師一方面要促進(jìn)學(xué)生在聽講過(guò)程中自我審視，檢查自主閱讀的成果，查漏補(bǔ)缺;一方面，要激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)需求及提供可參考的思路框架，幫助學(xué)生建立自主學(xué)習(xí)意識(shí)。

4.3探究性實(shí)驗(yàn)與不提供明確學(xué)習(xí)目標(biāo)的自主學(xué)習(xí)

探究性的實(shí)驗(yàn)的一般步驟：探究性實(shí)驗(yàn)一般是開放性的問(wèn)題和一部分證據(jù)支持，提供不完全的藥品、儀器，需要學(xué)生根據(jù)問(wèn)題推理得到假設(shè)。學(xué)生需先獲取資料從理論上論證假設(shè)的合理性，再根據(jù)假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分析討論實(shí)驗(yàn)是否可行，接著實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，檢驗(yàn)假設(shè)的正確性，獲得新知識(shí)。

學(xué)習(xí)不提供明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)的知識(shí)的一般步驟：學(xué)生預(yù)先不知道會(huì)獲得什么學(xué)習(xí)結(jié)果，需要額外查找資料輔助學(xué)習(xí)。學(xué)生要依據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)，自行判斷采取什么樣的學(xué)習(xí)路徑，在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷觀察、調(diào)整學(xué)習(xí)方法，維持良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)生可以采取自主閱讀、自主實(shí)踐等方式學(xué)習(xí)，對(duì)已知事物形成新的認(rèn)識(shí)角度、認(rèn)識(shí)深度，形成新概念。例如，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)“氫氧化亞鐵的制備”[3]進(jìn)行探究。課本中提供了實(shí)驗(yàn)所需的藥品和儀器，也給出了反應(yīng)發(fā)生依據(jù)的化學(xué)方程式，但是未給出實(shí)驗(yàn)藥品的用量、實(shí)驗(yàn)所需的溫度、實(shí)驗(yàn)詳細(xì)步驟等條件細(xì)節(jié)，也未嚴(yán)格限制藥品儀器的選擇，留出了學(xué)生在此基礎(chǔ)上展開探究的空間。白色沉淀留存時(shí)間很短甚至無(wú)法出現(xiàn)白色沉淀的現(xiàn)象會(huì)令學(xué)生留下深刻印象，激發(fā)學(xué)生探究如何生成以及維持白色的沉淀的好奇心。教師要因勢(shì)利導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生要運(yùn)用已知的知識(shí)和搜集到的資料完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生可能設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行探究后可能有的成功制備出白色沉淀，有的始終不能制備出白色沉淀。教師要看到學(xué)生無(wú)論是否制備出白色沉淀對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)都有意義。實(shí)驗(yàn)成功的學(xué)生可以介紹他的實(shí)驗(yàn)方案給大家，教師要幫助學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖、流程圖等形式將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維過(guò)程外顯出來(lái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行整理，便于其他同學(xué)學(xué)習(xí)交流。實(shí)驗(yàn)不成功的同學(xué)可以體會(huì)到科學(xué)探究過(guò)程是曲折的，需要堅(jiān)強(qiáng)的意志，建立探索無(wú)止境的觀念，回顧實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)過(guò)程，找到實(shí)驗(yàn)改進(jìn)之處，再進(jìn)行新的嘗試。當(dāng)學(xué)生把以上經(jīng)歷分享給同學(xué)們的時(shí)候，學(xué)生群體既在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作技巧方面有收獲，又能體會(huì)科學(xué)探究要求人有嚴(yán)謹(jǐn)、頑強(qiáng)的心態(tài)。

總而言之，培養(yǎng)學(xué)生形成穩(wěn)定的自主學(xué)習(xí)的品質(zhì)與能力，需要長(zhǎng)期、有計(jì)劃、有階段性的堅(jiān)持訓(xùn)練。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以是一種良好的訓(xùn)練載體。

參考文獻(xiàn)

[1]羅秀玲，錢揚(yáng)義.布盧姆與奧蘇貝爾的學(xué)習(xí)理論在化學(xué)概念教學(xué)中的綜合應(yīng)用[J].化學(xué)教育，2007，28（1）：26-28.

[2]王晶，畢華林.普通高中化學(xué)教科書.化學(xué)必修第一冊(cè).北京：人民教育出版社，2019.

[3]王晶，鄭長(zhǎng)龍.普通高中化學(xué)教科書.化學(xué)必修第二冊(cè).北京：人民教育出版社，2019.

（責(zé)編：楊梅）