高中化学实验随机进入教学发展学生元认知能力的分析

蔡明茹 陈文良

(福建省泉州市城东中学 362000)

采用随机进入教学方法开展高中化学实验授课，具有一定的超前意识，可以显著提升高中生的元认知水平.文章对随机进入教学法在高中化学实验中应用来强化学生元认知能力的内容进行了研究分析，为更好的开展高中化学实验教学提供帮助.

一、元认知能力培养的价值分析

所谓元认知，指的是人类对本身思维与学习活动的意识与理解，采取一定方式调节记忆思维与学习过程.如果学生学习能力较强，对本身学习过程可以进行有效监管，可以通过元认知能力处理具体问题.学生学习成绩不佳，学习中策略应用不当，思考时缺乏整体性，对于已掌握信息和目标间的关系不能及时发现.新手学习和专家型学习的差异表现为：后者可以利用元认知能力去思索，能够在学习时与目标紧密结合，从而进行学习策略的适时调整.因此，对学生元认知能力进行培养，并且在学习过程中有效渗透，对于学生学习效率的提升意义重大.

二、通过随机进入模式进行学生元认知能力培养的相关分析

综合性、复杂性、开放性是高中化学实验教学的主要特点，表明了实验知识是不良结构知识，具有无确定的规则.并没有完全给定实验信息，而是在学生的现有知识结构中隐藏，所以，需要学生利用多种途径来获取实验结论.应该从学生基本需求入手进行化学实验学习，基于多样化的学习方法，与本身的操作技能与理论知识相结合来探究问题处理方法的过程.相比较于其他化学知识，化学实验的学习显得更加高级，需要学生的策略性知识更强一些，高级学习的本质其实即为通过元认知能力，通过多样化学习方法来处理问题.

开发和应用随机进入式教学模式，就是通过多种方法教学化学实验这种不良结构知识内容，对单一视角下不能全面理解和认识知识的问题进行解决.通过随机进入模式开展化学实验教学具体程序为：教学情景的构建——随机进入教学——拓展与强化思维——组合合作分析——思考与评价.

教师把教学情景创设出来，随机引导学生进行学习，教师抛设能够强化学生认知能力的问题，引导学生对本身的思维模式进行思索与监督，它的教学原理类似于“产婆术”的对话教学模式.此学习过程能够调节学生认知活动，反思思考学习中遇到的困境，即为元认知过程，这种教学方法不但可以协助学生从多方位认识知识，而且对于其元认知能力的强化也具有重要价值，在提升了学生这种能力后，也养成了学生利用元认知能力思考、学习其它知识的能力，进而渐渐培养他们的“专家型学习”能力.

三、具体的教学方法阐述

首先，从学生的现有知识储备入手，研究分析化学实验内容，实现化学课堂情境的创设，引导学生积极、高效的学习.其次，在学生原有认知程度的基础上，对实验内容进行简单分析，主要涉及实验目标、相关药品、实验器材、操作步骤等.再次，在实验的始终贯穿和融入问题，通过问题将学生思维打开，让学生对自身认知活动过程进行有效的反思，进而找出实验过程中的问题并进行纠正；最后，创设活动研讨小组，通过讨论、比较，让学生找出自身元认知方面的不足，并进行元认知的再次建立，引导他们从实验原理与过程等完成自身认知活动的调节，进而不断丰富实验流程和经过.以“铁离子和亚铁离子转化与检验”的知识点为例展开研究与分析.在高中化学教学中，这部分知识属于难点和重点，基于此部分知识实施案例研讨.

1.回顾知识点

我们以学生原有的知识入手，强化各个知识点间的练习，引导其对金属铁的化学性质以及物理性质进行回顾.通过引导学生对旧知识的回顾，从而更好的学习新知识.

2.教学情境的创设

首先，课堂导入的时候我们可以选择故事的方法，将学生的学习积极性充分调动起来，开拓其学习思维.比如，在某市某区中，公安局接到举报电话，反映小区中有个“江湖术士”，通过骗术把“金疮药”的纱布卖给市民，隔一段时间把纱布揭掉，随后把已经“愈合”的伤口公布于众.引导学生对故事内的化学原理进行思考和分析.

3.实验探索流程的介绍

首先把实验的基本流程阐述给学生听，学生按照流程进行设计和实验，从而把他们认知活动难度降低.

相关原理——设计预案——评价论证——现象观察——现象阐释——结论获取

4.教学活动的随机进入方法

给学生一定的时间，让他们自行探究完成实验，并对导学案中的问题进行思索.随机的向教学活动中进入，从而将合作学习和自主探究学习的机会为学生提供了出来，引导他们按照实验目标和内容，将认知活动主动的设计出来.其一，划分学生为多个学习小组；其二，教师进行实验任务的布置和安排，第一个实验：转化Fe2+为Fe；第二个实验：转化Fe3+为Fe2+；第三个实验：检验分析Fe2+和Fe3+；其三，把实验药品介绍给学生认识：氯化铁液体、氯化亚铁液体、碘化钾、锌粉、稀硝酸、过氧化氢、高锰酸钾、维生素C；其四，进行问题抛射：第一个问题，转化亚铁离子为铁离子，升高了化学价，需要把何种物质加入进去.第二个问题：转化铁离子为亚铁离子，降低了化合价，需要把何种物质加入进去；第三个问题，哪些物质可以作还原剂；以及哪些物质可以作氧化剂.学生按照问题思索所需的实验器材与药品，自主完成实验探究.其五，让小组成员总结实验经过与结果，然后安排一个代表进行统一上报.

5.强化学生思维

通过设置的问题，引导学生对自己的实验流程进行反思，推动他们展开元认知分析和思索，进而对自身认知活动进行监控.随后把以下问题抛设出来：第一个问题，实验中，按照什么顺序滴加药品？第二个问题，有哪些实验现象存在于实验过程中？第三个问题，通过所提供的药品，Fe2+和Fe3+的转化方式有哪几种.第四个问题，KSCN溶液有何作用.第五个问题，转化结果如何进行正确验证？学生按照问题，对自己实验中的缺陷和不足进行回顾.

6.组内成员讨论

再次进行组内讨论，是为了引导学生进行反思与总结，进而对自身的认知活动进行调节.引导各个小组利用讨论把上述问题解决掉，并给出自己的结论.如下图所示：

7.评价学习效果

引导各个小组对此节课的收获进行总结，归纳分析试验与验证策略.学生利用自评与互评，并与教师评价相结合，比较自身和其他组员的活动，进而对自我认知水平进行反思，从而完成自我思维的深度发展.

总之，在高中化学实验课堂中融入元认知学习模式，引导学生更好的计划、调节与监控本身的学习活动，进而把学习的实效性提升，并优化自身的思维.基于上文分析得知，分析高中化学实验内容属于高级学习，优越的元认知水平，可以对化学实验的学习方法进行有效调整，而学习化学实验，又能够很好的发展学生元认知能力.在构建主义理论基础上形成的随机进入式教学模式，它的教学重点为：在高级、复杂的知识教学面前，注重利用多种方式向相同的教学内容中进入，进而让学生获取对多重的、完整的意义建构.在高中化学实验教学中非常适合应用随机进入教学模式，是发展学生元认知能力的重要方法.