顧丹丹

[摘? ?要]文章以“挖掘作用—建立模式—課堂實(shí)踐”為路徑，探討元認(rèn)知在初中化學(xué)教學(xué)中的必要性、程序性和實(shí)效性，以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、針對(duì)性和科學(xué)性，切實(shí)達(dá)到減負(fù)增效的良好效果。

[關(guān)鍵詞]元認(rèn)知;初中化學(xué);必要性;程序性;實(shí)效性

[中圖分類號(hào)]? ? G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）32-0066-02

《認(rèn)知發(fā)展》一書(shū)重點(diǎn)對(duì)“元認(rèn)知”進(jìn)行了闡述：元認(rèn)知就是人在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷地進(jìn)行自我反省、自我控制和自我調(diào)節(jié)，從而塑造一個(gè)優(yōu)秀的自己。隨著新課程改革的不斷深入，課堂教學(xué)越來(lái)越重視學(xué)生的自我認(rèn)識(shí)和提升，元認(rèn)知在其中的作用越來(lái)越大，在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)方面起到了積極的作用。

一、挖掘作用，強(qiáng)調(diào)元認(rèn)知在化學(xué)教學(xué)中的必要性

心理學(xué)家波斯納曾結(jié)合生活實(shí)踐提出了成長(zhǎng)公式：經(jīng)驗(yàn)+反思=成長(zhǎng)。其與元認(rèn)知理論有異曲同工之妙，即學(xué)習(xí)的動(dòng)力源于學(xué)生內(nèi)在的自我成長(zhǎng)意愿，自我潛能的挖掘與爆發(fā)?；诖?，我們可以結(jié)合元認(rèn)知理論，指導(dǎo)學(xué)生從自身出發(fā)，從“學(xué)”的角度尋找化學(xué)現(xiàn)象背后的本質(zhì)，用科學(xué)的方法進(jìn)行引導(dǎo)、開(kāi)發(fā)和完善，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，將“學(xué)”的種子種在學(xué)生心中，并使其“生根發(fā)芽”，從而把“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”“我會(huì)學(xué)”。表1為筆者所在教研組建立的“元認(rèn)知與學(xué)生反思能力、學(xué)習(xí)自主性的對(duì)應(yīng)關(guān)系表”。

基于元認(rèn)知與學(xué)生反思能力、學(xué)習(xí)自主性的對(duì)應(yīng)關(guān)系不難發(fā)現(xiàn)，元認(rèn)知理論指導(dǎo)下的化學(xué)教學(xué)，有利于促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)記憶、理解和問(wèn)題解決等方面能力的提升，有利于促進(jìn)學(xué)生與自己對(duì)話，搭建理論與實(shí)際之間的溝通橋梁。通過(guò)體驗(yàn)，學(xué)生能夠主動(dòng)調(diào)用已有知識(shí)，自主地進(jìn)行內(nèi)容認(rèn)知與加工，并在不斷的自我診斷、評(píng)價(jià)中進(jìn)行調(diào)控、修復(fù)，進(jìn)而構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系，逐步養(yǎng)成自我反思的良好習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)持續(xù)而穩(wěn)定的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

二、建立模式，體現(xiàn)元認(rèn)知在化學(xué)教學(xué)中的程序性

化學(xué)源于生活，又高于生活。在一定的生活情境下，學(xué)生積極調(diào)用自己原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，將當(dāng)前的情境同化到已有的經(jīng)驗(yàn)中，在內(nèi)心進(jìn)行激烈的辨識(shí)之后做出調(diào)整和改變，從而將原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與當(dāng)前的問(wèn)題情境相結(jié)合。當(dāng)然，學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與所要面對(duì)的問(wèn)題之間也會(huì)有一定的差距，但這種差距是學(xué)生進(jìn)步的階梯，學(xué)生會(huì)不斷地將多方面的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行激活，并綜合起來(lái)做一定的推理和轉(zhuǎn)化，逐步跨越一個(gè)又一個(gè)“差距”，最終在大腦中形成解決當(dāng)前問(wèn)題的思路。在思路形成過(guò)程中，學(xué)生不但深化了對(duì)知識(shí)的理解，還將知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了“串并聯(lián)”，形成更具整合性、更為融會(huì)貫通的新知識(shí)體系。表2為元認(rèn)知指導(dǎo)下的初中化學(xué)教學(xué)的基本程序。

從表2中不難發(fā)現(xiàn)，元認(rèn)知指導(dǎo)下的初中化學(xué)教學(xué)主要分為四步：?jiǎn)栴}的表征，選取合適信息，將分散的信息進(jìn)行組合，監(jiān)控與評(píng)價(jià)。當(dāng)然，問(wèn)題分為低水平問(wèn)題和高水平問(wèn)題，即封閉性問(wèn)題和開(kāi)放性問(wèn)題，教師要根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)、知識(shí)講授的程度來(lái)進(jìn)行問(wèn)題解決，低水平問(wèn)題要求學(xué)生回答一些事實(shí)性信息;高水平問(wèn)題要求學(xué)生進(jìn)行更為精細(xì)的思考，綜合新舊知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐评砗透爬??？梢?jiàn)，元認(rèn)知指導(dǎo)下的初中化學(xué)教學(xué)，充分發(fā)揮了學(xué)生自身的力量，讓學(xué)生在自我反思、自我控制和自我調(diào)控中發(fā)現(xiàn)更好的自己。

三、課堂實(shí)踐，發(fā)揮元認(rèn)知在化學(xué)教學(xué)中的實(shí)效性

元認(rèn)知指導(dǎo)下的初中化學(xué)教學(xué)，有利于學(xué)生在發(fā)揮自身能力的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)成長(zhǎng)。下面結(jié)合“化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)”這一教學(xué)內(nèi)容，淺談元認(rèn)知理論在初中化學(xué)教學(xué)中的落實(shí)，以有效發(fā)揮元認(rèn)知在化學(xué)教學(xué)中的實(shí)效性。

1.建立情境，溫習(xí)舊知，宏觀表征

化學(xué)家約翰斯通認(rèn)為，學(xué)生在學(xué)習(xí)微觀世界之前一定要有一定量的宏觀認(rèn)知，且學(xué)生對(duì)宏觀世界的認(rèn)知量與其對(duì)微觀世界的理解成正比。因此，在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)之前，教師應(yīng)從生活中尋找一些相關(guān)的宏觀材料，幫助學(xué)生對(duì)已有的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和反思，為下一步微觀知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。質(zhì)量守恒定律是化學(xué)反應(yīng)的宏觀表征，對(duì)其充分進(jìn)行復(fù)習(xí)有利于學(xué)生對(duì)微觀符號(hào)的理解與掌握。

宏觀情境：（1）化學(xué)反應(yīng)具有什么規(guī)律？請(qǐng)舉出生活中的例子。

（2）下列說(shuō)法正確且能用質(zhì)量守恒定律解釋的是（）。

A.3g碳和10 g氧氣反應(yīng)后，生成13 g的二氧化碳

B. 5 g水受熱變成5 g水蒸氣

C.木炭燃燒后，固體質(zhì)量減少

D.100 mL水加入100 mL酒精，體積等于200 mL

（3）如何證明蔗糖中含有氧元素？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。

在分層逐級(jí)拋出問(wèn)題后，教師要鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，不要急于討論總結(jié)。學(xué)生的大腦中會(huì)自動(dòng)浮現(xiàn)質(zhì)量守恒定律，學(xué)生積極將其應(yīng)用到問(wèn)題解決中，并總結(jié)應(yīng)用的注意事項(xiàng)，此時(shí)心中逐漸浮現(xiàn)元素符號(hào)，從宏觀逐步轉(zhuǎn)向微觀。課堂建立在元認(rèn)知的基礎(chǔ)上，氛圍主動(dòng)而又激烈，知識(shí)推進(jìn)自然流暢。

2.逐級(jí)演化，發(fā)現(xiàn)新知，微觀表征

宏觀的細(xì)致化就是微觀。學(xué)生在宏觀表征的刺激下，想要進(jìn)一步研究的欲望愈加強(qiáng)烈?；瘜W(xué)不同于其他學(xué)科的關(guān)鍵點(diǎn)是微觀與宏觀的緊密聯(lián)系。從宏觀表征轉(zhuǎn)向微觀表征是學(xué)生感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍。在學(xué)習(xí)化學(xué)方程式之前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)分子、原子和離子有了一定的認(rèn)識(shí)，質(zhì)量守恒定律的學(xué)習(xí)也為學(xué)生理解微觀世界奠定了基礎(chǔ)。但還需要教師為學(xué)生建立一個(gè)“可視化”的微觀模型，銜接學(xué)生的新知識(shí)與舊知識(shí)，推動(dòng)元認(rèn)知向前發(fā)展。

微觀表征：（1）化學(xué)反應(yīng)是怎么發(fā)生的呢？

（2）模擬氯氣與碘化氫兩種氣體混合發(fā)生變化的過(guò)程（投影展示，如圖1所示）。

（3）化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？我們?cè)撛趺从没瘜W(xué)語(yǔ)言進(jìn)行描述？

問(wèn)題（1）的提出，促使學(xué)生回憶學(xué)過(guò)的化學(xué)式。投影展示化學(xué)反應(yīng)的微觀模擬，使學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而積極觀察每個(gè)小球的顏色、大小，對(duì)比得出前后發(fā)生了什么樣的變化，明白物質(zhì)之間發(fā)生了什么樣的反應(yīng)。問(wèn)題（3）的提出，讓學(xué)生自然想到利用物質(zhì)符號(hào)來(lái)表達(dá)反應(yīng)過(guò)程，從化學(xué)式向化學(xué)方程式過(guò)渡，化學(xué)方程式的雛形在學(xué)生的大腦中自然形成。在元認(rèn)知的推動(dòng)下，學(xué)生對(duì)原有認(rèn)知進(jìn)行了融合調(diào)整，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)又向前推動(dòng)了一步，對(duì)于化學(xué)方程式有了更多的向往和期待，都想動(dòng)手書(shū)寫(xiě)，新知識(shí)在學(xué)生的反思中誕生。

3.反思整合，規(guī)范新知，宏微融合

化學(xué)符號(hào)是化學(xué)的“第二語(yǔ)言”，化學(xué)方程式更是化學(xué)原理的具體表達(dá)。學(xué)生在沒(méi)有明白符號(hào)代表的宏觀和微觀含義之前，對(duì)化學(xué)符號(hào)的記憶全靠死記硬背，孤立的符號(hào)總是被學(xué)生忘記，而將宏觀表征、符號(hào)表征與微觀表征相結(jié)合，用化學(xué)符號(hào)建立宏觀和微觀的橋梁，使化學(xué)符號(hào)變得更有意義，似乎在訴說(shuō)著物質(zhì)之間發(fā)生的一個(gè)個(gè)故事，讓學(xué)生越學(xué)越輕松。

教師：如何對(duì)磷在氧氣中燃燒的反應(yīng)進(jìn)行表達(dá)？

學(xué)生：磷+氧氣→五氧化二磷或者P+O2→P2O5。

教師：這兩種表達(dá)式有什么區(qū)別？你更喜歡哪一種？第二種規(guī)范嗎？

至此，教師就要給學(xué)生一定的思考空間，讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，得出質(zhì)量守恒定律在化學(xué)反應(yīng)方程式中的體現(xiàn)，歸納總結(jié)出化學(xué)反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)應(yīng)該注意的事項(xiàng)，同時(shí)，及時(shí)進(jìn)行相關(guān)練習(xí)。

練習(xí)：利用化學(xué)符號(hào)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

（1）用高錳酸鉀制取氧氣;（2）電解水;（3）氧化汞受熱分解。

在書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的錯(cuò)誤，教師不要急于給出答案，更不要指責(zé)學(xué)生，而是要鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)反思，對(duì)自己書(shū)寫(xiě)的化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行診斷評(píng)價(jià)和調(diào)節(jié)改正，使學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)有更深刻、更透徹的理解。

總之，元認(rèn)知指導(dǎo)下的初中化學(xué)教學(xué)，立足于教會(huì)學(xué)生“獨(dú)立行走”，鼓勵(lì)學(xué)生利用個(gè)體認(rèn)知對(duì)知識(shí)進(jìn)行反復(fù)整合、加工、反思、糾正，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、針對(duì)性和科學(xué)性，切實(shí)達(dá)到了減負(fù)增效的良好效果。

（責(zé)任編輯 羅 艷）