学科教育论文-化学思维策略的网络训练设计.doc

学科教育论文-化学思维策略的网络训练设计摘要：针对思维策略课堂训练的不足，根据当代心理学理论及新课改理念，化学思维策略的网络训练的设计方式有：思维过程分解性训练的设计；思维策略运用完整样例的设计；不完整样例的设计等。结合当前网络课程中普遍存在的问题，就化学思维策略网络训练设计而言，以下几方面还有待进一步的研究：主观题客观化；思维策略网络训练目标层次化；思维策略网络训练效果评价。关键词：化学网络课程；思维策略训练；化学学习与思维能力问题解决思维策略一直是心理学和教育学领域研究的热点之一。20世纪80年代以后，研究最为显著地集中在思维策略训练。思维策略是对问题解决途径的概括性认识，是问题解决过程中较普遍适用的思维方法，是教学生学会思维和提高创造能力的关键。1(15)许多研究指出，结合学科进行的思维策略训练，短期的实验效应非常显著，但实验的长久效应不明显。究其原因，一方面，结合学科进行的思维策略训练往往都是停留在实验课上，实验结束以后，学科教师受教育观念的影响和应试教育的困扰，很难在平时的教学中坚持将学科知识的传授和思维策略的训练紧密结合；另一方面，即使一些教师认识到结合学科进行思维策略训练的重要性，也很难真正把握学科领域思维策略训练的有效技术，也很难保证有时间进行这方面的深入研究和探索。如果我们能够按照网络学习的特点和新课程的要求，将课堂教学实验中的研究成果运用于网络课程的设计中，并按照科学的原则、方法和程序，让学生在网络环境下进行思维策略的个性化训练，那么，不仅可进一步提高网络课程的教学质量，而且可有效地克服传统课堂中按照同一内容、同一步调进行教学训练的不足，促进学生思维能力的进一步发展。2(462-472)，1(83-89)然而，在国内大多数网络课程中，除包含有章节目录树型导航系统、课程首页教学大纲和学习提要外，课程的内容都是以知识点为主体的教学单元，每个单元包括演示、例题、练习、测验、导航等教学功能模块，很少设计有高层次技能（如思维技能）的学习与训练内容。4(56-58),5(44),11(50-51)为此，我们在中学化学网络课程开发的实践中，按照新课改新理念大胆地进行了化学问题解决思维策略网络训练的设计，以培养学生学习能力与思维能力，并推动新一轮基础教育课程与教学改革的进一步发展。一、化学思维策略的网络训练设计的基本原则根据知识分类理论，知识可概括为三类5(44)：陈述性知识、程序性知识和策略性知识。策略性知识既然是知识，所以就能够表达，能够有效地传递，同时，由于策略性知识是关于如何学习、如何思考的方法性知识，所以，一旦这些策略性知识被学生真正理解、熟练掌握、自觉运用、广泛迁移，那么，策略性知识就转化成了思维能力。6(414-145)但策略性知识不同于一般的知识，不能靠死记硬背、生搬硬套，尤其是在网络环境下不能完全采用传统课堂的教学方法进行训练，因此，我们在思维策略网络训练的设计中必须遵循一系列科学的原则和方法。6(68-82)（一）学科性原则我们知道，不同性质的问题要使用不同的策略才能有效地解决，即使是同一性质的问题在不同的情境中，其解决策略也有差别。在思维策略的网络训练设计中，我们应该充分认识到各个学科问题解决思维的特殊性，并从高于学科的角度来审视、归纳和总结各学科思维的特点，再根据这些特点来决定思维策略训练设计的内容和方法。例如化学是一门实验性科学，其思维不仅要以实验为基础，而且具有一套独特的、内隐的符号表征系统（如化学式、化学反应方程式等）和宏观、微观结合的交替思维方式；同时，有些化学问题的解决还受学生化学基础知识背景等因素的制约。因此，在化学思维策略网络训练的设计中，我们既不能脱离学科泛泛地进行思维训练，又不能以单纯的知识教学或具体解题方法的教学替代化学思维策略训练。要充分考虑学生的知识基础，训练的实验依据，策略表达的特殊方式以及微观结构与宏观性质等多种因素，将思维策略训练与化学知识学习有机结合，促使学生知识与能力同步增长与发展。（二）过程性原则思维策略网络训练要注意思维过程的教学，并注意在思维过程的教学中突出思维方法的训练，不能只是展现思维的结果。也就是说，不能只是简单地呈现解题的具体方案和现成的答案，而是要突出发现这个解题方案的思维过程及其方法。6(79)此外，还要让学生有机会体验自己的思维过程与理想的思维方法的差异，并促使他们体验或意识到自己所用策略的不足之处，否则就很难改进学生的思维策略。（三）分解性原则策略性知识的学习也属于技能的学习，需要形成一个一个的“如果那么”等产生式及产生式系统。所谓分解性原则，6(76)就是把一个完整的思维过程分解成几个思维步骤（产生式），每个步骤一般使用一个思维策略，然后一个步骤、一个步骤地加以训练（也就是一个策略、一个策略地加以训练），最后再进行完整思维过程的综合训练，使学生将所学到的一个个思维策略逐渐组装成一个完整的思维程序（产生式系统），从而促进学生头脑中认知结构的进一步发展和完善。成功贯彻分解性原则的关键条件是：第一，必须通过优等生和学习落后学生的思维过程的对比，总结出成功的相对通用的思维步骤和思维策略；第二，精心设计每一个步骤上的思维策略训练方法，不同的策略训练的方法应该不一样。（四）智能化判断原则在网络环境下，学生进行网络课程学习和思维策略训练时，主要的教学交往形式是人机交往，虽然通过BBS讨论模块或在线辅导形式可实现人人交往，但它毕竟是人机交互形式的补充。因此，如何在学生作出选择之后，及时对其所采用的思维策略进行智能化判断，并立即给予相应的反馈，以帮助促进学生元学习能力的发展，这是网络课程和思维策略训练设计值得十分关注的重要问题，也是目前网络课程设计最为薄弱的环节。4(55-59),5(44-47)（五）态度性原则心理学家曾将解决问题的成功者和失败者进行比较，发现他们之间在态度方面有如下差别：成功者在解决问题时更有自信心；更重视认真思考和推理，而不是乱猜；精力更集中，而较少分心；更有耐心和毅力，较少烦躁厌腻；随时愿意抛弃已有的思路和答案，而积极寻找更佳的思路和答案。6(81)在思维策略网络训练设计中，应该针对学生在练习中所选择的不同选项判断他们所采用的思维策略和相对应的思维态度（例如采用随机猜测思维策略的学生就不具备良好的思维态度），并在反馈中给予对错信息的同时，给予态度上的强化或指引，以努力培养学生解决问题的良好态度。（六）迁移性原则策略性知识也可能成为僵化的知识，只能在所学习的背景下使用，而不能广泛迁移。6(82)所以，思维策略训练中，必须使策略性知识条件化，即明确所学会特定的策略在哪些特定的条件下适用，今后遇到适当的条件就要能激活相应的策略。在条件化的过程中，要注意不能把条件限得过死，要考虑策略性知识在尽可能广泛的条件下运用，特别是在现实生活中的使用。因此，结合学科进行策略训练时，策略的术语要尽可能抽象出来，不用该学科的术语。就是说，采用抽象的术语和学科的实例相结合的训练策略，这样才有利于策略知识的广泛迁移。二、化学思维策略的网络训练设计的内容和方法根据以上设计的基本原则，化学思维策略网络训练设计的内容应该包括：思维策略训练在网络课程中恰当位置的安排；某一类问题解决思维策略的提炼；每一种思维策略训练方式的选择；为达到训练的最佳效果，文本、图片、视频、声音、动画、网页等多媒体素材与课件的巧妙选用等。训练的主要设计方式有：思维过程分解性训练的设计、思维策略运用完整样例的设计、不完整样例的设计等。（一）分解性训练设计国外有关研究者如纽厄尔和西蒙（1972年）、Mayer（1981年）、Reif和Heller（1982年）、Hayes（1989年）都是首先将问题解决的思维过程划分为几个阶段，然后相应地提出每个阶段的思维策略，并对这些策略进行训练。国内研究者如张庆林等在总结国内外研究的基础上提出了问题表征、问题解决及总结反思三个阶段，并针对这三个阶段提炼出的思维策略进行训练。6(388-390)实践证明，这种训练方式效果非常显著。化学思维过程的分解性训练正是利用了这些心理学研究的成果，以策略迁移性从大到小的顺序为主线，根据所提取出的思维策略，一个策略、一个策略地逐一进行训练。每一次训练并不要求一次完整地解答整个问题，更无需得出正确的解答结果，而是以某一个具体化学问题为例设计每一种思维策略的运用过程和步骤的“讲解”，并设置适当数量的练习和反馈，以促进策略性知识的内化。例如我们首先运用出声思考技术和专家、新手问题解决思维过程对比的方法，提炼出高中生解决化学计算问题的8种有效思维策略：读题审题策略、综合分析策略、双向推理策略、同中求异与异中求同策略、化繁为简策略、巧设速解策略、模糊思维策略、总结反思策略。然后对这些策略进行认真分析，并按照迁移性从大到小的顺序分别有计划地对每一个策略进行训练。对于一个具体策略的训练，大致要从三个方面进行思考。6(376-379)第一，训练前要引入一个适当的情境，激起学生对思维策略学习的兴趣。7(84-91)但我们必须注意根据布鲁纳的“先行组织者”原则进行设计，所制作的Flash动画或视频，要来源于学生的实际生活之中，所表现的故事情节要与当时即将训练的某一思维策略的使用相类似，并在此情境中要设置若干明显的和隐藏的关键性标志及陷阱，以调动学生积极思考的情绪，引起学生对该策略的积极关注，并运用音频解说有意识地将学生的注意力由故事情境逐渐转移到该思维策略训练的主题上来。第二，训练时素材的呈现方式设计要恰当。要通过文本、动画和声音等形式的协同作用，呈现运用某一策略解决问题的思维过程和方法，但不是一步将所有的思维过程和方法全部呈现给学生，而是围绕某一策略的内容将其分解设计为若干子问题及隐藏的“参考答案”逐步呈现，当学生经过思考后，点击相应的“参考答案”按钮，才能够得到相应的参考答案和反馈，并展开和保留原来隐藏的内容，使学生可通过视觉、听觉等刺激及时将保留在自己短时记忆中的思维过程与教师事先设计的分析过程和分析方法进行比较，以寻找自己的差距与不足并逐步养成有序思维的良好习惯，矫正不良习惯。但由于受传统课堂教学的影响，学生通常比较关注整个问题解决的结果，轻视对解题思维过程进行分析，因此，设计时要在呈现具体问题之后，以醒目的文字呈现思维策略训练的指导语。同时，要注意当第一个实例“讲解”完毕，不要简单重复“讲解”第二、三个实例，而要在审题角度、条件隐蔽性或思维跨度等方面提高实例的思维深度，并引导学生对所训练的思维策略进行归纳总结，促进学生思维策略运用能力的升华。高一化学读题审题思维策略分解训练设计样例故事情境（动画并配音解说）只顾埋头拉车不顾抬头看路导致白费力气的故事情境。问题实例（文本并配音）加热0.04molKMnO4固体，一段时间后，收集到amol单质气体，此时KMnO4的分解率为x，在反应后的残留固体中加入过量的浓HCl并加热，充分反应后又收集到bmol单质气体。设Mn元素全部以Mn2+存在于反应后的溶液中。求a与b之和（用x表示）是多少?”指导语（醒目文字）本题不要求完整解答过程，只要求仔细读题，并认真思考后回答下列问题，建议：Copy题干和下列问题，自建Word文档，保存自己所思考的结果，最后再参看答案、找出差距、分析原因。问题1：题中明显的已知条件有哪些?【参考答案及教师的话（文字、视频、声音）】问题2：题中隐含的已知条件有哪些?【参考答案及教师的话（文字、视频、声音）】问题3：涉及的化学基础知识有哪些?【参考答案及教师的话（文字、视频、声音）】问题4：题目中的关键词是什么?【参考答案及教师的话（文字、视频、声音）】注：【】中的内容为隐藏内容，学生点击以后才会呈现。上例中的4个分解性分析的问题，体现了“着手解决问题之前必须先仔细审题”的思维策略训练的基本过程，其答案不仅可以用“隐藏答案”的方式来设计，也可以用多项选择的方式呈现。如果采用多项选择的方式呈现，要注意反馈中加强指导性解释，就是说，要对学生在计算机上所作出的选择结果进行判断和启发性指导，帮助其分析错误的原因及指出正确的思维方向和方法。第三，指导性解释的设计要及时、科学，并具有针对性。鉴于化学思维的学科性，在指导性解释的设计中，不仅注意思维策略的反馈，还要注意基于概念和规则的反馈及有关实验事实方面的反馈；鉴于策略性知识的程序性，对策略的反馈不能简单说明策略的名称，而要说明策略运用的具体操作方法和步骤；基于个性化教学的思想，对于正确选项的反馈，不仅要具有详细的分析思考过程和方法，还要有正确思维方法的启发，以帮助学习暂时落后的学生连续几次点击错误选项后，找到正确的解答思路。如果使用同一个思维策略涉及多种解答方法或途径，那么要将各种解答方法分别列出，并进行分析对比和总结提升，使学生真正从机械记忆解题途径转移到灵活掌握解题策略上来。此外，根据中学生的心理特点和年龄特征，反馈的语言不仅要科学合理、简单明了，而且要有利于调动学生的学习积极性，激发他们战胜困难、不断进取的自我效能感。