运用认知访谈诊断初中化学学习问题的实践

袁红霞 王朝晖

摘   要：化学是一门以实验为基础的科学，实验探究一直是教学的重点和难点，但现实教学中很多时候教师讲解多遍学生依然茫然。文章尝试运用认知访谈技术深度诊断化学实验探究题，用实证数据为一线教师深入理解学生的学习过程，明晰学生学习的思维过程和认知障碍，为一线教师提供针对性地补救教学建议，提高教学的有效性。

关键词：初中化学;认知访谈;实验探究题;补救教学

对于一个或几个反复强调的重要概念和原理，一旦在实验探究新的情景中出现或有多个知识点交叉学生就无从下手，这往往是初中实验综合教学面临的难题。笔者以初中生化学为例，尝试用认知访谈综合性实验探究题目帮助教师了解学生思考的过程和难点，进而改进以后的教学和对学生提供针对性的帮助。

1  认知访谈的步骤

认知访谈技术是一种利用出声思维和口头提问的方式来揭示个体问题，解决内部思维过程的技术[ 1 ]。在学校教育中，运用认知访谈技术诊断出学生解决问题的具体过程，对“过程”的分析可以更好地了解学生在问题解决时的障碍点，从而更好地改进以后的教学。

认知访谈的一般步骤为：（1）确定研究的内容。访谈在数据分析的基础上进行，一般选择实测数据与预期不符的试题，或者是命题者特别设计用于检测特定维度或属性的试题。应先标定试题的测试细目，以便进行必要的类属分析。（2）拟定认知访谈提纲。访谈的问题一般都从理解或解释性提问、一般性提问、信心判断提问、具体信息提问这四种提问类型进行设计。（3）确定访谈对象。选择访谈对象有三种思路：一是根据任务完成情况选择典型回答类型的代表，二是事先确定的帮扶对象，三是进行分层随机抽样。（4）进行访谈。要实现有效访谈，还必须考虑初中学生的心理和智力特点。访谈时需营造友好的氛围，访谈从开放性结构逐渐过渡到半开放结构，访谈过程中，教师应通过认可、重复、重组、总结等鼓励学生的方式，激励并维持学生认真回答问题[ 2 ]。（5）整理访谈结果。通过对学生个性化认知过程的分析和比较，对认知难点进行分析并提出补救建议。

2  认知访谈案例分析

2.1  认知访谈过程

2.1.1  认知访谈测试对象

笔者选用2019年的厦门市初中毕业班质量检测化学卷第17题为例，此题满分13分，但市质检学生平均得分只有5.06，得分率0.39。此次认知访谈对象选取考试总分在60-80分，但该题得分低于3分的多校学生共50名来进行重新测试，测试后立刻访谈。

2.1.2  认知访谈试题

研究小组对“物质燃烧条件”进行探究。

【查阅资料】白磷着火点为40℃，普通棉花着火点为150℃。

【实验装置】  如图1所示：U型管放有棉花，右侧棉花中裹有少量白磷。

【实验步骤】  I 检查装置（由a、b、c、d连接而成）气密性。Ⅱ按图1标注，向装置内添加适量药品。Ⅲ向装置b烧杯内加入冰水，打开K1，关闭K2，向U型管通入O2。Ⅳ ……V，按步骤Ⅳ操作后，观察到白磷及棉花燃烧，在燃烧过程中，关闭K1，打开K2，向U型管通入CO2。回答问题：

（1）检查装置a的气密性的方法：__________。

（2）步骤Ⅲ中，观察到U型管内可燃物不燃烧，其原因是

__________。

（3）步骤Ⅳ证明可燃物燃烧需要氧气。请完善实验方案并回答问题：

①关闭K1，打开K2，通入CO2至装置c中。现象：澄清石灰水变浑浊。此操作目的是__________。

②将装置b烧杯内的水换成40℃以上的热水。

现象：__________。

③结合图1中装置写出具体的操作过程__________。现象：观察到U型管右端先产生白烟，片刻后U型管右端的棉花开始燃烧。

2.1.3  认知访谈典型片段

针对这道题目设置了以下的访谈问题，以典型的A、B两类学生为例，访谈记录片段如表1。

2.2  认知访谈案例剖析

本题是一道综合性极强的题目，共有五个核心知识点：气密性检查、制取氧气和二氧化碳、燃烧和灭火、控制变量和对比、评价实验装置。五个知识点间又有部分交叉，通过认知诊断的题目逐个分析其五个方面的知识点的时候，发现大部分学生都对答如流，但是对于题目中的问题却做得很差，具体分析原因如下。

2.2.1  非智力因素

本次考试学生的作答后期时间紧张，其一部分学生反映在前面题目花了太多的时间，到本题时没有足够的时间分析;其二部分学生做题缺乏紧迫感，平时缺乏有效的限时训练，就使得在大考中无法分配好时间;其三由于实验探究题一般比较难，学生得分率低，基本上考前教师都会建议先写计算题后才会写计算，到做这题时时间更紧，这就使得不少学生此题放空白或者因時间太赶连基本的方程式都写错行无法得分。

2.2.2  气密性检查

学生没有透彻理解气密性检查的原理，没有在头脑中形成检验气密性的模型。大部分学生基本能记住教材中微热法与注水法两个检查气密性基本模型，但是多数是死记硬背。导致在回答时出现了两种方法混用，或者只能只言片语地表述，没有利用内外压强差的变化产生的现象进行准确的语言表述。

2.2.3  燃烧条件的探究以及控制变量思想

学生对陌生情景中的实验探究没有明确的思路，做题时找不到头绪，再加上题目阅读量大、实验步骤多，大部分学生找不到每一小步的实验目的，没办法清楚理解每个变量的研究都需要控制变量进行对比实验研究，因此就不理解每个步骤的意义。例如题目中“①关闭K1，打开K2，通入CO2至装置c中，现象：澄清石灰水变浑浊。此操作目的是 __________？”很多学生认为是检验CO2的思维定势。

3  对补救教学提出的建议

3.1  增进自我效能感

学生的内在性动机包括期待因素、价值因素、情感因素等。心理学研究表明，期待因素中的自我效能感对学生学业成绩有显著影响。自我效能感影响或决定人们对行为的选择，以及对该行为的坚持性和努力程度;影响人们的思维模式和情感反应模式;进而影响新行为的习得和习得行为的表现。如果一个人认为自己有能力完成某一任务时，他的自我效能感就越强，而学习障碍则会显著降低自我效能感。教师可以采用五种方法增进学生自我效能感：（1）调动学生过往成功的经验;（2）通过同伴榜样或者示范，尤其是当榜样与其有相似情形时，效果更明显;（3）直接激励，并提供适当帮助，使学生获得阶段性成功;（4）教学生自我强化的办法，比如设定更加“小步走”的目标，暗示自己坚持就有成果等;（5）用严谨有逻辑的教学方式帮助学生产生更多的自我效能感。

3.2  加强装置气密性的专题教学，建立思维模型

气密性的教学一直是教学的重点也是难点，装置稍加改变学生就无从下手。对这方面的教学应采用专题教学的方式，并配上不同的实物装置，让学生亲身体会从微热法、注水法、吹气法等不同的方法检验装置的气密性。在教学中应杜绝单纯地用习题训练和死记硬背，设计不同的实验装置让学生动手感受不同气密性检验的方法，从而让学生建构出气密性检查的思维模型：（1）形成封闭的装置;（2）采用加热法、水压法、吹气法等进行检查;（3）分析、观察实验产生的现象（气泡、水柱、活塞移动等）。在学生建立起气密性学习的模型后，再给学生多种新型装置的气密性检查测试题目，这样学生就可以将模型灵活运用于各个不同的实验装置新情境中。

3.3  改善学習资源管理策略

学习资源的管理策略上，由于学生获取知识的渠道很多，如果运用不恰当可能适得其反。比如有些学生做作业依赖网上搜答案，导致学习能力下滑，作业正确率高但测试成绩差。我们在指导学生高效管理和利用学习资源的方法主要有：（1）教师优选作业和测试题，并通过讲题指导学生认识优质练习题的特征;（2）为学生提供更加及时的帮助，包括教师面对面指导、提供优质教学微课、组建学习小组促进生生互助等;（3）利用教学质量监控与提升平台提供针对性后续练习。

参考文献：

[1]许瑜函，朱虹，杨向东. 认知访谈在教育研究和实践中的应用[J].教育发展研究，2013（8）：42-49.

[2]伯海英.运用认知访谈诊断初中生学习问题的尝试[J].中学生物教学，2018（11）：14-17.