占文芳

（福安市第一中學(xué)，福建 福安 355000）

在化學(xué)探究教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知監(jiān)控能力

占文芳

（福安市第一中學(xué)，福建 福安 355000）

學(xué)生的元認(rèn)知監(jiān)控能力直接影響學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)。在化學(xué)探究教學(xué)中可通過指導(dǎo)學(xué)生自主探究的方法和程序、指導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的反思習(xí)慣、提升學(xué)生的調(diào)控能力等措施培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知監(jiān)控能力。

自主探究學(xué)習(xí)；元認(rèn)知監(jiān)控能力；方法和程序；反思習(xí)慣；調(diào)控能力

探究學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識和提高探究能力的重要途徑。［1］自從新課程實(shí)施以來，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力成為課堂教學(xué)研究的重要課題。但由于不少教師對“自主探究”缺乏正確理解與實(shí)施策略，造成自主探究學(xué)習(xí)的“預(yù)設(shè)性”“表面性”較為普遍。自主探究學(xué)習(xí)是探究學(xué)習(xí)的高級形式，不僅與學(xué)生的動機(jī)水平、行為策略有關(guān)，而且與學(xué)生的元認(rèn)知水平,特別是元認(rèn)知監(jiān)控能力有關(guān)。在探究教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知監(jiān)控能力，能克服探究學(xué)習(xí)的被動性、淺層性，提高探究學(xué)習(xí)的自主性，提升探究學(xué)習(xí)質(zhì)量。元認(rèn)知監(jiān)控是指個(gè)體在進(jìn)行認(rèn)知活動過程中，將自己正在進(jìn)行的認(rèn)知活動作為意識對象，不斷地對其進(jìn)行積極而自覺地監(jiān)視、監(jiān)控和調(diào)節(jié)的過程。［2］自主探究學(xué)習(xí)需要學(xué)生有較高的元認(rèn)知監(jiān)控能力，在化學(xué)探究教學(xué)中可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行培養(yǎng)。

一、指導(dǎo)學(xué)生自主探究的方法和程序

當(dāng)一個(gè)人有了處理某個(gè)或某類事件的規(guī)則時(shí)，他的行為就會受到這些規(guī)則的引領(lǐng)，在解決相關(guān)問題時(shí)常常會想到這些規(guī)則，應(yīng)用這些規(guī)則解決問題。如當(dāng)學(xué)生了解了實(shí)驗(yàn)操作規(guī)則時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中就會有規(guī)范的操作，防止了實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生，保證了實(shí)驗(yàn)的成功；當(dāng)學(xué)生掌握了處理實(shí)驗(yàn)問題的程序時(shí)，就會按這個(gè)程序處理實(shí)驗(yàn)問題，避免實(shí)驗(yàn)過程的盲目性，從而獲得正確的結(jié)果；當(dāng)學(xué)生有了答題規(guī)范時(shí)，答題就會“快”“準(zhǔn)”，解題能力就會獲得提高。同理，要培養(yǎng)學(xué)生在自主探究過程中的元認(rèn)知監(jiān)控能力，應(yīng)該讓學(xué)生獲得自主探究的方法和程序。

自主探究的方法有很多，如觀察、實(shí)驗(yàn)、分類、比較等。在教學(xué)中除了直接介紹自主探究的方法外，教師還應(yīng)經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生自覺地運(yùn)用自主探究的方法監(jiān)控自己的學(xué)習(xí)活動。如SO2的教學(xué)，首先引導(dǎo)學(xué)生從化合價(jià)和類別的角度預(yù)測SO2的性質(zhì)，然后展示一瓶SO2樣品，讓學(xué)生觀察、總結(jié)SO2的物理性質(zhì)。接著要求學(xué)生自主完成下列一組實(shí)驗(yàn)：

（1）將SO2通入紫色石蕊試液中；

（2）將SO2通入溴水中；

（3）將SO2通入酸性KMnO4溶液中；

（4）將SO2通入品紅溶液中，然后加熱該溶液。

在上述的學(xué)習(xí)過程，滲透了觀察法、分類法、實(shí)驗(yàn)法等。在總結(jié)了SO2的性質(zhì)后，要求學(xué)生對比SO2與CO2的性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生用比較法進(jìn)行學(xué)習(xí)。

自主探究程序是學(xué)生在自主探究物質(zhì)性質(zhì)過程中要遵循的程序。這種程序是學(xué)生自我調(diào)控學(xué)習(xí)的重要規(guī)則。如在“化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨”的教學(xué)中，首先應(yīng)讓學(xué)生明確探究和設(shè)計(jì)新的化學(xué)反應(yīng)并優(yōu)化反應(yīng)條件的程序：第一，從化學(xué)反應(yīng)方向性的視角，研究反應(yīng)在給定條件下能否自發(fā)；第二，從化學(xué)平衡的視角，研究提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的條件；第三，從化學(xué)反應(yīng)速率的視角，研究提高化學(xué)反應(yīng)速率的條件；最后，結(jié)合實(shí)際選擇以較高速率獲取適當(dāng)轉(zhuǎn)化率的條件。

以上程序不僅適于合成氨條件的優(yōu)化，同時(shí)也適于接觸法制硫酸、NH3催化氧化法制硝酸等工業(yè)生產(chǎn)過程。當(dāng)要求學(xué)生優(yōu)化制SO3、NO的條件時(shí)，學(xué)生自然會用其掌握的這種探究程序指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)，自主完成探究任務(wù)。

二、指導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的反思習(xí)慣

反思是對自己的思想、心里感受的思考，是對自己體驗(yàn)過的事件的理解或描述。［3］反思習(xí)慣是學(xué)生能經(jīng)常、自覺地對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思。在自主探究學(xué)習(xí)中學(xué)生的經(jīng)常性反思能有效強(qiáng)化自我意識，進(jìn)行自我監(jiān)控、自我調(diào)節(jié)，使得自主探究過程的方向、方法和程序正確。學(xué)生是否具有反思習(xí)慣，反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)責(zé)任與態(tài)度。在探究教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的反思習(xí)慣，不但元認(rèn)知監(jiān)控能力可以得到實(shí)際的鍛煉和提高，而且通過反思后的總結(jié)，可以使元認(rèn)知知識、元認(rèn)知體驗(yàn)得到補(bǔ)充、豐富和完善。因此，培養(yǎng)反思習(xí)慣是培養(yǎng)學(xué)生元認(rèn)知監(jiān)控能力的重要途徑。

教學(xué)實(shí)踐表明，要讓學(xué)生養(yǎng)成反思的習(xí)慣，教師的教學(xué)過程要注意以下兩點(diǎn)：一是要將反思作為一種學(xué)習(xí)常規(guī)（如做錯(cuò)題本）；二是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生體驗(yàn)獲得知識的過程，真正做到讓學(xué)生通過自己的思考來學(xué)習(xí)化學(xué)。

如學(xué)生在分析KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：（1）認(rèn)為該反應(yīng)反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比即氧化劑、還原劑的物質(zhì)的量之比；（2）認(rèn)為該反應(yīng)中KCl是還原產(chǎn)物，Cl2是氧化產(chǎn)物；（3）認(rèn)為該反應(yīng)的規(guī)律與不同種元素形成的化合物的氧化還原反應(yīng)具有相同的規(guī)律。教學(xué)中要求學(xué)生對上述三個(gè)錯(cuò)誤的產(chǎn)生原因進(jìn)行反思。經(jīng)過學(xué)習(xí)小組之間的討論，學(xué)生找到錯(cuò)誤的原因有：（1）思維定勢。同種元素形成的化合物之間的氧化還原反應(yīng)套用了不同種元素形成的化合物之間的氧化還原反應(yīng)模式。（2）基礎(chǔ)知識出現(xiàn)漏洞，無法分辨下列問題：①氧化劑與還原劑比是1∶6還是1∶5；②化合價(jià)變化情況，+5價(jià)Cl變成了-1價(jià)還是0價(jià)；③氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比是3∶1還是5∶1等。（3）不明確同種元素形成的化合物之間的氧化還原反應(yīng)規(guī)律。經(jīng)過反思，找到了產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因，避免再次發(fā)生錯(cuò)誤，學(xué)生的元認(rèn)知監(jiān)控能力就會獲得提高。

三、提升學(xué)生的調(diào)控能力

要順利完成自主探究的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生需要有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)調(diào)控能力，能不斷地糾偏、矯正自身的思維與行為，確定正確的方向、實(shí)施正確的計(jì)劃，從而達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。

自主探究學(xué)習(xí)活動是提升學(xué)生調(diào)控能力的最好途徑。如在《化學(xué)1（必修）》中的“活動·探究”欄目“鐵及其化合物的氧化性和還原性”教學(xué)中，教師要求學(xué)生按照“研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序”來調(diào)控實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。首先，觀察Fe2+、Fe3+、Fe的外觀，為學(xué)生判斷化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生創(chuàng)造條件；其次，要求學(xué)生預(yù)測Fe3+、Fe2+、Fe的性質(zhì)；再次，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和如何從常見的氧化劑和還原劑中尋找該實(shí)驗(yàn)合適的氧化劑和還原劑；最后，還要指導(dǎo)學(xué)生判斷氧化還原反應(yīng)是否發(fā)生，如通過判斷反應(yīng)過程中顏色的變化，或采用加入某種試劑（如KSCN溶液）呈現(xiàn)特殊的顏色來判斷化學(xué)反應(yīng)發(fā)生了。當(dāng)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)好后，還要指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作方法，讓學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)規(guī)則來監(jiān)控自己的行為，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。

化學(xué)試題的解題過程，也是提升學(xué)生調(diào)控能力的有效途徑。從確定解題方向到實(shí)施解題計(jì)劃，及至實(shí)現(xiàn)解題目標(biāo)，整個(gè)解題過程是一個(gè)有機(jī)的整體。對解題過程的調(diào)控是學(xué)生監(jiān)控能力的有效生長點(diǎn)。

例如，實(shí)驗(yàn)室中的Na2S2O3·5H2O，在保存過程中可能產(chǎn)生Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。要求學(xué)生利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，要求簡要說明實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論。

已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O32-＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O，供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。

上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生始終要用“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹闭{(diào)控自己的思維。在題目所給的三種酸中，不能選用稀硝酸和稀硫酸，因?yàn)橄∠跛崮苎趸疦a2S2O3、Na2SO3生成SO42-，對原有的SO42-的檢驗(yàn)造成干擾；稀硫酸會直接引入SO42-,因此只能選擇稀鹽酸。用選擇了稀鹽酸對取用的樣品進(jìn)行酸化后，只有選擇BaCl2溶液對SO42-進(jìn)行檢驗(yàn)。

上述培養(yǎng)學(xué)生元認(rèn)知監(jiān)控能力的策略在兩年的課堂教學(xué)實(shí)踐中取得了良好的效果，它不僅提升了自主探究課堂的效益，更重要的是養(yǎng)成了學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)了學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也使教師對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展有了更深的理解與認(rèn)識，實(shí)現(xiàn)了師生的共同成長。當(dāng)然，培養(yǎng)學(xué)生元認(rèn)知監(jiān)控能力還有其他方法，有待于在后續(xù)研究中不斷發(fā)展與實(shí)踐。

［1］教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［S］.北京：人民教育出版社，2003.

［2］畢華林,亓英麗.高中化學(xué)新課程教學(xué)論［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［3］袁孝風(fēng).化學(xué)課堂教學(xué)技能訓(xùn)練［M］.上海：華東師范大學(xué)出版社，2008.

寧德市2015年基礎(chǔ)教育教學(xué)改革科研課題（項(xiàng)目編號：150111）。

（責(zé)任編輯：張賢金）