发展学生元学习能力 教活学活高一化学的实验研究，本文主要内容关键词为：实验研究论文,能力论文,高一化学论文,学生论文,教活学活论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
刚升入高中的学生，普遍对初中时认为最容易学的功课——化学的学习感到困难，甚至连初中时化学成绩中上的学生，也由于不能适应高中化学的学习，逐渐向化学差生分化。高一化学学习困难的原因及其对策研究成为当前化学教学研究的热点之一。
调查表明，造成高一化学学习困难的原因主要是：（一）学生头脑中原有的初中化学认知网络与高中教材知识之间存在过陡的坡度；（二）学生在初中时形成的学习方法与高中教师教法严重不相适应。
针对以上的原因，化学界有识之士采用了许多相应的对策，如在进行高一新课教学前，用4-6周时间进行过渡教学，以解决学生头脑中初中化学知识结构与高中教材间过陡的坡度；在课外专门增设学法辅导课，以培养学生正确的高中化学学习方法。
实践表明，这些对策对提高高一化学教学质量有一定效果。但由于没有用联系的、全面的观点分析学生学习困难的诸因素，而是把其中各因素分开研究，并针对每一因素提出只解决此因素的对策。因此，很难在实际的教学中取得突破性的进展。
事实上，造成高一化学学习困难的诸因素：教材、教法、学法是一个相互联系的有机整体。教材与学生原有知识基础间过陡的坡度，学生原有化学学习方法与高中教师教法间的不相适应，都可以通过教师教法的改革来克服。而教法改革的突破口是在教学中发展学生的元学习能力。因为元学习能力的培养既能提高学生的学习能力，形成一种与教法相适应的学法，又能有效地改善学生思维和智力水平，学活高一化学。如果教师抓住这个突破口，全面研究教材、教法、学法，设计一种有利于学生元学习能力发展的与学法相适应的教法与教法相适应的学法，使师生双方的教、学能和谐、同步、相长，定能教活、学活高一化学，获得高一化学教学的大面积丰收。
二、发展高一学生元学习能力的理论思考
元学习能力主要是指主体对其所从事的学习活动进行自我调节和控制。它由以下8种成份构成，即学习前自我监控的计划性、准备性，学习活动中自我监控的意识性、方法性、执行性，学习活动后自我监控的反馈性、补救性、总结性。
我国专家董奇、周勇(1995)对青少年自我监控学习能力的构成成分、发展规律以及在学习活动中的作用等方面的问题进行了研究。结果表明：高一学生自我监控学习能力中除计划性外，其余的方面以及整体的监控水平均与学习成绩之间呈显著的正相关；而且，其中的方法性、反馈性、补救性、整体性水平与学习成绩的相关都达到了非常显著的正相关(P=0.01)。这说明，高一学生的元学习能力直接影响学习成绩。
学生的化学认知过程是学生不间断地形成发展并完善自身知识结构、内化形成认知结构过程。根据1990年，J、P戴斯等人提出认知的PASS模型，我们可把化学学习过程表示成如下图：
由图可知：高一化学认知过程，就是注意唤醒学生原有知识基础，并不断与每节课传授的新知识作用，进行同时性、继时性编码，使学生头脑中原有初中化学知识网络进行改造，生出分支进路，并使思维线路加粗延长，最终形成高中大纲所要达到的高中化学认知网络。这里的元学习系统是整个认知功能系统的核心，负责认知过程的计划性工作，在智能活动中确定目标，制订和选择策略，对操作进行监控和调节。
以上的研究证明：学生元学习能力发展水平高，就具有较多的学习及学习策略方面的知识，并善于监控自己的学习过程，灵活地运用各种策略，去达到特定的目标，其学习能力强、学习成绩高，因此，从培养学生元学习能力入手，作为克服高一化学学习困难的窗口，是有充分的理论依据的。
三、促进学生元学习能力发展的教法和学法
1.改革预习方法，培养学生学习活动前的自我监控能力
活动前的自我监控能力是指学生在学习前对学习活动的计划、安排和各种具体的准备，为了培养学生学习前的计划性和准备性，我们变过去的阅读预习法为思考预习法。如元素化合物知识的预习一般分如下5步：
(1)由要学习的物质名称，思考本节教材学习目标：物质的存在、制法、性质、用途。
(2)由该物质类别推测物质可能具有的物理性质、化学性质，并要计划好如何学这些性质。
(3)由该物质中元素所呈现化合价，考察氧化性、还原性。
(4)回忆过去学习、实践过程中获得的有关该物质的知识，形成新知识的初步表象，为新知识的学习理解找到认知结构的钩的钩链点，同时可降低新知识学习的“坡度”。
(5)在课堂笔记上写下通过以上几步思考获得的将要学习知识的主要框架，并在相应地方留下空白，等待上课时继续记录，使整节课知识充实、完善。
这样的预习方法既为课堂上新知识的学习认知过程准备好了编码后的知识基础，形成了新知识的初步表象，以利于上新课时及与输入的新知识作用，进行同时继时编码，又为新课的教学留有悬念，因为学生都想在上课时验证自己课前不看教材，独立思考推测出的新知识是否正确，一旦在课堂教学中得到肯定的证实，这种成功的体验又将会充分激发学生的认知热情，调动学生的认知潜能，从而提高认知加工的速度和有效性，同时这种体验还会转化为下节课预习的动力，大大提高预习的积极性和效果。
2.改革课堂教学方法，发展学生学习活动中的自我监控能力
学习活动中的自我监控主要是指监控的意识性、方法性、执行性。所谓意识性是指学生在学习活动中清楚学习的目标、对象和任务；方法性指学生在学习活动中讲究策略，选择并采取合适的学习方法；执行性是指学生在学习活动中控制自己去执行学习计划，排除有关干扰，保证学习的顺利进行。为了培养学生学习活动中的监控能力，我们改变了过去那种只注重教师教的教学方法，精心设计教法与学法协调、同步、相长的课堂教学程序，分以下5步：
(1)预习检校，板书定向。上课开始，首先对学生预习笔记进行检查（特别在刚开始实验这种教学方法时，学生自我监控能力不强，要加强外部监控，防止有的学生课前没有做好预习笔记），并由学生汇报预习获得的新知识框架，用语言描述预习时获得的有关新知识的表象，教师校正整理后在黑板上写出与学生预习笔记留有相同空白的新知识框架的板书，唤醒学生对本节课学习目标、对象、任务、重点的自我意识，并对学习过程进行监控。然后，指导学生选择运用策略，根据不同内容选择合适的学习方法。如元素化合物知识学习可选用根据物质结构类别，所处化合价推测其可能具有性质，并再结合原有化学知识、生活知识和课堂上的探索性实验获取化学知识的学习方法。
(2)直观感知，构建表象。通过实物、图片、模型、录像、语言描述、实验等直观手段，对定向阶段形成的新对象知识进行探索考证，构建新知识的较丰满的表象。教师在运用直观手段时，引导培养学生的知觉水平，指导学生正确选择感知的内容，步步引导学生观察、思考，获取新知识并及时作记录（教师在黑板上板书，学生在预习笔记的相应空白处记录）。整个过程师生双方协调、同步、相长。且师生双方，特别是学生对自己的行为：观察什么、什么时候用什么方法观察、什么时候记录、记什么……等都自觉进行监控调节，当然，这种监控调节是在教师的教学调控能力控制下进行的，因此教师的教学监控能力在此起着举足轻重的作用。
(3)分析概括，转换解释。对通过直观形成的感性知识进行分析、比较、抽象、概括得出有关结论、概念、法则或理论，并把得出结论、概念、法则等知识进行转换解释，变成可操作性知识，为问题解决提供方法、策略。在此过程中师生同时及时在黑板、课堂笔记上记录获得的结论和转换解释。注意：课堂笔记的每页，分成左(3/5)、右(2/5)两部分，左边记录直观感知的感性知识，右边记录分析相应感性知识获得的结论，转换解释。
(4)阅读教材，完善表象。学生阅读新授课的教材内容，并及时把感知的知识在课堂笔记上作补充记录，使前面获得的知识体系进一步得到发展和完善，形成新知识更丰满的表象，并纳入头脑中已编码的认知网络，发展成为本节教学目标要达到的新知识网络。然后指导学生从不同角度整合新知识，对新知识进行多重编码，如硫的化学性质，可从硫的类别——非金属，具有非金属的通性进行编码，又可从硫的化合价既可升高，又可降低，即从氧化还原角度进行编码。这样做既利于知识的记忆和保持，又为下节课准备好编码的知识基础。
(5)应用练习，促知增智。通过分组题目训练，使学生感知问题，根据问题搜寻知识信息，再次唤醒和激活本节课形成的编码后的知识基础，教给学生应用知识或知识的转换解释来解决问题的策略，并让学生在具体运用策略的过程中获得积极的元认知体验，从而促进策略的迁移，既促进知识的记忆，又增长了解题能力。
3.改革课后的练习方式，发展学生学习活动后的自我监控能力
学习活动后的自我监控能力主要是指学生在学习活动后对自己的学习状况及效果进行检查、反馈与评价，并根据反馈结果对自己学习采取补救性措施，并总结本节课学习的经验和教训。为了发展学生学习活动后的自我监控能力，可按如下方式布置作业：(1)做适量习题，对自己学习状况及学习效果进行检查、反馈、评价，一旦发现一部分内容掌握欠佳时及时进行补救性学习，并对做习题时获得的优秀的解题策略在笔记本相应地方进行记录。(2)编结新知识的概念图，按照上课获得新知识表象，编结出你头脑中存贮的知识网络图，要求既要知识框架分明，又要内容全面。(3)写出下节课的预习笔记。
四、实验研究的方法和结果
发展学生元学习能力，教活学活高一化学的教改实验正在我校九七届高一新生中展开。在高一的3个平行班中随机选择2个班为实验班，另一班为控制班。3个班的入学总分和男女生比例均无显著差异，3个班入学时对初中化学知识进行前测，结果也无明显差别。实验班除了教法、学法不同外，教学时间均相同，不允许加班加点。实验时间为一年，实验测量方法是化学单科测试与问卷调查相结合，通过前测、中测、后测所得的化学学业成绩和问卷调查结果，验证发展学生元学习能力作为教改突破口的有效性。
实验班与控制班高一化学前测、第一章章测、期中测的学业成绩见表1。
测验结果表明：实验班学生的学业成绩明显高于控制班，二者达到显著的差异水平。
在高一新生入学3个月时，根据期终考试总分排名，每班分别抽取学习成绩优生、中等生、差生各5名，分别编号为A、B、C组，进行问卷调查。调查结果表明：(1)实验班学生对化学知识记忆水平、记忆方法、记忆的持久性和深刻性等方面明显优于控制班。在要求学生写出SO2的化学性质及用什么方法记住这些性质时，实验班A、B组和部分C组学生都能采用老师教给的策略（由类别推出SO2有酸性氧化物通性、SO2中S的化合价推出氧化性和还原性、特性推出漂白性），完整有条理地回忆出SO2的化学性质，并且大多数学生表明上课上完后就已记住。而控制班连A组学生也只能杂乱写出SO2的某些性质，且表示是课后看课堂笔记和书本一遍又一遍死记。(2)实验班学生学习化学的兴趣明显高于控制班，特别是学习成绩中等生和差生也对化学产生浓厚的兴趣。在回答“你最喜欢学的3门功课”这个问题时，把化学写在第一位或第二位的人数占样本人数的百分比见表2。
(3)实验班的化学研究能力明显高于控制班。在要求学生根据生活知识、已有化学知识、以往研究物质性质的方法，写出未学过的N[，2]的物理性质时，实验班的A、B组和部分C组同学能写出较完整的有关N[，2]的性质，而控制班同学显得一筹莫展，不知从何着手。
以上的测验和问卷调查结果都证明，把培养学生的元学习能力作为高一化学教改的突破口，设计出的能促进学生元学习能力发展的教法和学法，使高一化学教学获得了突破性进展。许多入学时化学基础较差的实验班学生，由于掌握了化学学习方法，使化学成绩逐渐向化学优生靠扰，从而使大多数实验班学生顺利渡过高一化学学习这一难关。
运用这种教学方法要注意的几个问题：
1.在高一开学初仍需有4～6周过渡教学，这里的过渡教学包括初高中知识的过渡和初高中化学学法的过渡。2.高一学生一开始自我监控能力差，预习笔记和课后的总结笔记需通过外部力量督促监控，通常可成立4人一组的学习小组，由小组长对其进行及时检查监控，待形成良好学习习惯后，再由学生自己自我监控。