指导学生应用高级思维过程进行高一化学学习探究

1、指导学生应用高级思维过程进行高一化学学习探究摘要：指导学生运用高级思维过程：即问题的确定、程序 的选择、信息的表征、策略的形成、资源的分配、问题解决 的监控、问题解决的评价去自主地进行高一化学学习。关键字：高级思维过程；高一化学；自主学习文章编号：1005-6629(2007)07-0001-04 中图分类 号：g633. 8文献标识码：b上海市二期课改新教材于2006年9月在高一全面铺开。 之前，我校并不是二期课改的试点校。今年，对于每一位教 高一的化学老师来讲，都面临着熟悉教材结构、教学内容， 落实新的观点，采用新的教学方法、教学手段，重新备课的 重任。1研究的背景在第一章的教学中，教师需

2、要在讲课时增加很多知识性 的内容。要引入物质的量(在教材中以资料库的形式出现， 其实每个班上只有4、5位同学在初中接触过物质的量)，并 要求学生会熟练地运用物质的量的概念来理解宏观世界的 质量和微观世界中微粒数的关系，会用物质的量来进行计 算，包括过量计算。进一步整理物质的分类和物质的变化。 且第一章中无实验，一上来就是长达10页的原子结构探究 史。'三年前，在全区对试点教材使用一个月后的情况调查 中，学生把化学列为最不受欢迎的课”。教研员如实说。进入第二章一一“开发海水中的卤素资源”，我发现学 生学习知识的份量并没有减少，且全为新课。从基本概念和 基本理论来看，涉及到电离理论，氧化还

3、原理论，离子反应 方程式中的置换和复分解反应的书写。从元素化合物来看， 涉及到氯、漠、碘单质的物理和化学性质，制备及用途，漂 粉精和水的消毒，盐酸和氢氧化钠的制备、性质及用途，氟 的单质和氟化氢的性质（补充），卤素性质的递变规律。从 实验探究来看，涉及到学生实验：粗盐提纯和从海带中提取 碘；教师演示实验：电解饱和食盐水；课内探究实验：氯气 的性质，实验室制氯化氢气体的气体实验室制法规律，比较 氯、澳、碘的化学活泼性。从计算来看，涉及到气体摩尔体 积。而原本在一期教材中，要在高一第四章才学习卤素。其 间，不涉及到电解，离子反应方程式的概念和正规书写（尽 管在课本中也出现离子反应方程式），氢氧化钠

4、的性质，粗 盐提纯和从海带中提取碘，电解饱和食盐水，气体摩尔体积。 但是多了化学键中的离子键和共价键。比较而言，知识量还是较原先多，且分散，涉及到髙中 阶段许多重要的基本概念和理论，卤族元素牵涉到很多的方 程式，实验份量的加大，溶解、过滤、萃取、升华、蒸馆、 蒸发、结晶、洗气、干燥等实验操作及气体实验室制法的完 整流程与比较。2问题的提出一般而言，初三学生对化学的兴趣是浓厚的，因为初三 有许多的化学实验，且研究的物质形象、具体，理论内容较 少，学习时间较充裕。进入高中，总的课业负担加重，科目多。就化学而言， 难度提高，知识容量大，探究内容多。对于一所首批被评为 上海市实验性示范性学校的高一新生

5、而言，他们中的大多数 人希望能尽快找到适合自己的学习化学的方法，并有针对性 地找到基本概念、理论、元素化合物、实验、计算学习中的 对策；他们中的少部分人会思考如何能进一步利用课内外时 间，去整理自己对于化学每一章的学习，做到章章清；他们 中的更少一部分人能较清醒地知道自己面临的问题，并提出 改进的措施。但他们每个人都渴望能在较短的时间内，适应 高中的化学学习，跟上且保持较高的学习兴趣；希望能尽快 体验化学学习的成功感，体验自己付出背后的喜悦。如何帮助他们去实现？如果光靠老师讲；光靠面上的课内提问方式、提问内容 的改进；靠一些实验和技术手段的支持；靠老师的归纳，学 生课外没有思考、总结，没有一种

6、好的思维方式；没有充分 发挥班级主体能动性的话，似乎很难达到我校希望看到的 “以学生可持续发展发展为本，让每个学生在创造实践中成 长”的培养目标。于是，我想到了斯腾伯格(robert j. sternberg)的思 维三元理论，其思维三种方式背后的高级思维过程，我可以 试着指导学生运用高级思维过程，进行高一化学的学习。3研究的理论体系高级思维过程考察斯腾伯格的三元智力理论1,斯腾伯格认为智力 是批判的、创造的和实用的信息加工过程三者的平衡，它们 分别表现为批判一分析性思维、创造一综合性思维和实用一 情境性思维。而在三种思维方式的背后，思维技巧只有一套, 这就是高级思维过程。高级思维过程究竟包含

7、哪些内容？关 于这个问题心理学家争论了几十年，基本达成了共识，它包 括以下七种技能：问题的确定、程序的选择、信息的表征、 策略的形成、资源的分配、问题解决的监控、问题解决的评 价。问题的确定：在这个阶段，你不仅要确定问题的存在， 还要定义这个问题到底是什么。程序的选择：要想顺利地解决一个问题，必须选择或找 出一套适当的程序。信息的表征：运用智力解决问题的时候，个体必须把信 息表述为有意义的形式，这种表述既可以是内部的(在头脑 中），也可以是外部的（以书面的形式呈现）。策略的形成：在选择程序和表征信息的过程中，必须同 时形成一些策略，策略按照信息进行表征的先后，把一个个 程序按顺序排列起来，形成

8、步骤。资源的分配：实际解决问题时，时间与资源都是有限的。问题解决的监控：解决问题的进程中，我们必须随时留 意：已经完成了什么，正在做什么和还有什么没有做。问题解决的评价：这项技能包括：能够察觉反馈，并且 把反馈转化为实际行动。4研究的两个层次从2006年9月接手新高一开始，我在自己教的三个平 行班中进行了第一层次的研究。随后，有意识地选取其中一 个班级进行了第二层次的研究。4. 1 （2006.9-2007. 1）：指导学生了解、初步运用高级 思维过程进行学习。4.1.1改变提问方式，突出思维过程，从局部指导学生 了解、初步运用高级思维过程保证在每节课上有2-3个这种充分展示学生思维容量、 思

9、维复杂过程的'对话式”提问。例如：你对这个问题是如 何想的？ 一完整的思维过程，你为什么会想到这？ 一之前的 一些经验。在通过其他同学的点评、思维的碰撞、潜意识的 交流后，例如：你觉得他的看法如何？一对其他同学的点评, 你的看法如何？一展示自己的思考过程，你觉得他的看法和 你有什么不同？一思维的碰撞，提示自我反思，我们以后能 否仿照他的思考方法？ 一意识到思维的复制，他的思考方法 好在哪里？一抓住思维的关键点，提高元认知监控。4.1.2选取部分章节，从整体上指导学生了解、初步运 用高级思维过程例如：在第一章的第一节，整整十页的内容列举了从古 代原子论到近代原子论的八位科学家（古代称为思

10、想家）的 观点，其中又以汤姆孙的葡萄干面包模型和卢瑟福的行星结 构模型为重点。可以试想，如果让一位髙一新生通过课内阅读，或课外 查资料的方法去了解所有八位科学家（古代称为思想家）的 观点，对于绝大多数学生来说，那会是枯燥乏味的，且人单 力薄。如果通过老师一人上课津津乐道地讲，一方面对教师 的要求很高，另一方面即便讲得很好，学生的能力如何体 现？学生的思维过程又如何提高呢？为此，我把全班40人分成四组，每人"认领” 一位科 学家（其中，汤姆孙和卢瑟福两位科学家一组各有两人负 责），按照老师的要求（见下表：“探究原子"教师评分） 进行自主研究。这样，每位科学家就至少有四位同学在

11、研究。 这为课堂交流创造了条件，也便于老师去指导同学了解、初 步运用高级思维过程，并评价他们运用的情况。以下是我提前一周发给每位学生的评分表，并要求他们 当场贴在本子上，回去自行完成2、3两部分及自我评分栏, 并自取题目，在全部课内的交流结束后交上来。你对本次研究的看法：围绕整个评分内容的设计，我首先告诉学生你需要做什 么。在这个过程中，让他们去体会这七大技能。包括：问题的确定：你研究的科学家，他的研究成果很多，什 么是我们需要的？程序的选择：你通过何种途径去了解科学家在探究原子 结构中的成就？信息的表征：在你的头脑中，他的成果是什么？在你的 书面表达中，以何种形式去说明，包括题目的选定。策略

12、的形成：在一周的时间内，从一无所知到最终落笔, 你应该做什么？怎样做到最好。资源的分配：如何分配时间，提高效率。问题解决的监控：你都做了些什么？什么还没有做，或 做得不够好。问题解决的评价：在听完了同伴的交流后，你可以自行 修改。同时给自己打分。在之后的两周内，我时常去了解学生研究的进展，指导他们完善思考过程。4.2（2006. 11-2007. 1）：进一步引导学生从整体上运用 高级思维过程进行学习。在期中考试过后，我选取了成绩相对不理想的一个班进 行了第二层次的研究，即按照老师的要求，进一步运用高级 思维过程自主进行章节反思的研究。以第二章“开发海水中的卤素资源”为例，我制订了以 下书写要

13、求和评分标准：（书写要求和评分标准均提前两周 发）4. 2. 1书写要求（贴在本子上，以作业形式上交）4. 2. 1. 1写出本章你认为重要的内容，对每一内容形成 自己学习的知识体系。（至少四点）4. 2.1.2在每一点重要的内容后面，自选题目，并自 行解答（至少八题）4. 2.1.3写出本章我认为最难学习的地方，并提出解决 办法4. 2.2评分标准（针对上述五项评分内容，面向全班公 布）：4. 2. 2. 1能写出重点：完全符合a基本符合b不符合c4. 2. 2. 2能形成相关内容的知识体系：有自己独特的理解思路，可供大家学习a能形成自己的理解思路，有一定的推广价值b 基本能形成自己的理解思

14、路，但无推广价值c 不能形成自己的思路，照抄笔记或参考书d4. 2. 2. 3题目与内容匹配：题目与内容十分相关，有代表性，综合性，有推广价值a大部分题目与内容相关，有一定的代表性、综合性b 题目与内容基本不相关，无一定的代表性c4. 2. 2. 4能写出自己的困惑最后评分通过老师观察，与先前的练习、上课情况、月 考、测验及考试挂钩4. 2. 2. 5能提出解决办法最后评分通过老师观察，与先前的练习、上课情况、月 考、测验及考试挂钩4. 2. 3评分结果总评在五位同学代表及老师的评分基础上，取平均得 出。最后，我把学生提到的重点、难点进行了整理和排序， 并告诉学生。针对共同的难点，进行了全班交

15、流。同时，我 把学生整理得好的知识体系汇编，进行课堂交流，印发给每 一个人。并把有代表性的题目按知识点，有层次地进行汇编, 印发给每一个人。5研究的结果在一学期的研究中，我能从学生的一言一行中感受到他 们对化学的喜爱，对老师的尊重。5. 1学生喜欢化学在化学的课堂中，学生觉得充满了趣味与挑战。例如， 在做完实验“从海带中提取碘”后，我针对能看到溶液呈蓝 色和有紫红色现象的组较少的情况，设计了以下提问：你们 为什么没有看到这些现象？你通过怎样的操作看到了现 象？你们的启示是什么？有什么建议可以提供给我们的？ 其他组听后的想法是什么？同学们的反应异常踊跃，他们普 遍提到了提取液中碘离子浓度小，淀粉

16、和氯水加入的次序以 及氯水的加入量等本质性问题。这当中，成功的组很善于用 形象的语言，夸张的动作来表示他们的喜悦；不成功的组也 很注重倾听，并不断地提出反驳，表明自己同样的操作，为 何没有看到现象等。在同伴间、师生间的讨论中，我看到了 他们在程序选择、信息表征、策略形成、资源分配、问题监 控和问题评价中的思维过程，看到了他们更细节化的，更高 层次的思维呈现。在做完1.1节的研究后，学生在对本次研究的看法中写 道：“我在一节课内知道了六位科学家的贡献，感受到了他 们伟大的创举和蕴涵其中的科学精神。”'通过电脑显示贝克勒尔发现放射性的实验，这主意不 错。”'我了解了原子结构的新发现

17、，增长了见识。”5. 2学生有成功的体验刚接班时，我教的三个平行班（三、四、五）的化学均 分比其它平行班高了 3分，与理科班相差12分。（见表一）在期中考试时，我教的三个平行班（三、四、五）的化 学均分比其它平行班高了 7分，与理科班相差10分。（见表 二）在第二层次的研究中，期中考试成绩不理想的五班在做 完第二章的章节反思后，在月考二（全部为第二章内容）中, 成绩一跃而上，反超四班5分，与三班并列。三个平行班的 化学均分与平行班拉大到8分，与理科班缩小到7分。（见 表三）三班同学有了赶超二班的决心。四班尽管暂时落后，但 非常渴望老师采用五班的方法，通过自主章节反思来运用高 级思维过程进行学习

18、。在期终考试时，我教的三个平行班的化学均分比其它平 行班高了 12分，与理科班相差8分。其中，三班已超过了 二班。（见表四）5.3学生能较自觉地运用高级思维过程进行学习在课堂中，更多的学生会冒出这样的话：“你怎么会想 到的？ ” “你的思考过程是什么？ ” “我这样做不好在哪 里？ ”在课堂中，学生更关注老师的上课，他们渴望抓住每章 的重点，渴望知道老师是如何形成自己的知识体系，如何思 考问题的。在课外，学生更加相信同伴的力量，求教于广泛的教学 资料。他们渴望看到自己汇编的题目，渴望看到自己整理的 知识体系被大家采用。6研究后的阶段反思6. 1要激起全体学生对于化学学习的兴趣高级思维过程的运用直接来源于学生对问题的兴趣点。 当然间接地，也有对成绩的关注。作为教师，应该更关注前 者。运用一切可利用的资源：一段海水资源的影音资料、一 则发明伏打电池的故事、一个碳的同素异形体性质截然不同 的事实、一幕燃料不充分燃烧的场景、一段新制氯水使碘化 钾淀粉溶液变兰又褪色的演示实验等，来激发学生探究的欲