何曉云 王鋒

[摘 要]為了能更加準確有效地確定學生的認知起點、學習困難與學習發(fā)展點，教師可以嘗試通過課前對學生進行教學前測、數(shù)據(jù)分析、認知訪談等一系列“教學前診”活動，并針對學生存在的錯誤前概念制定相應教學策略，設計教學流程，以此提高課堂效率。

[關鍵詞]? 初中化學;前概念;教學前診;課堂教學

一、問題的提出

初中化學是化學學科的起始年段，教學時間短，任務重。筆者認為有效的教學要建立在了解學生學情，包含學習認知起點和學習困難原因的分析上，因此，找準學生的最近發(fā)展區(qū)，從而確定合適的教學策略顯得尤為重要。在以往的教學過程中，教師對學情的判斷與分析往往是出于教學經(jīng)驗和日常教學觀察，不一定切合學生實際。為了能更加準確有效地確定學生化學認知的起點、學習困難與學習發(fā)展點，筆者進行了教學前測、前測數(shù)據(jù)分析、認知訪談等一系列“教學前診”活動，期望能借此提高課堂教學的有效性。

（一）前概念

學生在接受正規(guī)的科學教育之前，通過個人辨別學習和經(jīng)驗積累而獲得的概念，理論界稱之為前概念。受學生認知發(fā)展水平、知識容量甚至是成長環(huán)境因素等的限制，前概念中存在著一些與科學觀念相背離的觀點，這些錯誤的前概念的存在會排斥科學概念的形成。前概念具有一定的隱蔽性，學生本人往往也難以察覺，平時也不容易表現(xiàn)出來。但一旦面臨一些特定的情境，當學生無法用現(xiàn)有知識找到答案時，前概念就會自然地成為學生解決問題的依據(jù)，并且學生相信這些是正確的。所以，前概念具有頑固性，一旦形成就很難改變，會阻礙學生科學概念的建立，阻礙學習的深入，容易造成學習困難。

（二）教學前測

教學前測是指在學校教學過程中，教師在上課前的一段時間內(nèi)，通過不同的調(diào)查方式對學生進行相關知識預備和相關方法的預先測試。利用教學前測可以有效地“探測”出學生已有的前概念中存在的“認知偏差”。教學前測的目的不是判斷學生的對錯，而是盡可能真實地呈現(xiàn)學生的認知過程和能力水平。教學前測試題作為測試工具，其編寫質量是至關重要的。

（三）認知訪談

教學前測及其數(shù)據(jù)分析可以了解學生群體中普遍存在的問題，但無法進一步說明學生是因為哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題才會導致這樣的結果;可以了解學生在前概念中存在哪些錯誤觀念，但無法進一步了解它們的具體表現(xiàn)和起源。教學前測用于診斷學習問題，而認知訪談用于了解問題背后的原因，后者對于教師課堂教學和個性化指導是非常重要的。

二、基于“教學前診”活動優(yōu)化教學

教師如果在講授新課前，對學生進行教學前測、前測數(shù)據(jù)分析、認知訪談等“教學前診”活動，診斷出學生學習的問題，就能設計出更具有針對性的教學策略，教師的“教”與學生的“學”就能在同一個頻道上。筆者在初中化學課堂教學中嘗試了以下的教學模式。（如圖1所示）

首先，針對新課中重要的核心概念設計教學前測試題，在正式上課前對所教學生進行教學前測;其次，對教學前測的結果進行數(shù)據(jù)分析，掌握學生的學習起點以及普遍存在的問題，分析出學生的認知障礙點;再次，利用認知訪談，“探測”學生錯誤的前概念，找出障礙點成因，再根據(jù)本班級學情，有針對性地進行教學設計，選擇合適的學習內(nèi)容，精準推送個性化學習的教學設計優(yōu)化方案;最后，進行課后測試，追蹤、評價學生的學習效果。

在此，筆者以《燃燒與滅火》教學設計中核心概念的教學為例，嘗試用該模式進行教學，并且通過前測與后測數(shù)據(jù)分析來評價此模式在核心概念教學中的有效性。

（一）教學前測與數(shù)據(jù)分析

結合本節(jié)課《燃燒與滅火》的特點，在前測試題的題型選擇上，采用以選擇題為主的標準化試題，并通過網(wǎng)絡形式在課前發(fā)布，其優(yōu)點在于可以利用現(xiàn)代信息手段，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析可以借助電腦軟件完成，方便快捷。試題內(nèi)容如下。

1.炒菜時油鍋著火，用鍋蓋蓋滅，其主要的滅火原理是（? ）

A.隔絕空氣 B.降低可燃物的著火點

C.清除可燃物 D.升高可燃物的著火點

2.認識燃燒原理可以利用和控制燃燒。下列說法正確的是（? ）

A.只要達到可燃物燃燒所需的最低溫度，可燃物就能燃燒。

B.工廠鍋爐用煤加工成粉末狀，可使煤燃燒更劇烈、更充分。

C.室內(nèi)起火，應該迅速打開所有門窗通風。

D.水能滅火，主要是因為水蒸發(fā)吸熱，降低了可燃物的著火點。

3.據(jù)統(tǒng)計，中國每年有上千家庭發(fā)生火災，釀成悲劇，如果掌握一些滅火措施和安全知識，可以減少悲劇的發(fā)生。下列說法你認為正確的是（? ）

A.電視機等電器著火用水撲滅。

B.夜晚打開廚房中的電燈檢查液化氣罐是否漏氣。

C.酒精燈著火，用濕布蓋滅。

D.高樓住宅發(fā)生火災時，使用樓內(nèi)電梯逃生。

4.用如圖2裝置探究物質“燃燒條件”。V形玻璃管中A處盛有90 ℃的熱水。

（1）若A、B兩處放入白磷，觀察到B處白磷燃燒，而A處白磷不燃燒，A處白磷不燃燒的原因是____________________。

（2）若A、B兩處放入紅磷，觀察到紅磷都不燃燒，B處紅磷不燃燒的原因是__________。

（3）若要讓B處的紅磷燃燒應如何操作？____________________

教學前測的編寫以本節(jié)課學科內(nèi)容主題為載體，用雙向細目表規(guī)范編制過程，確定所要測試的具體學科知識點和屬性，然后確定所要考查的學科能力要素，在此基礎上設計不同情境和設問，對學生進行多層次觀察、診斷。教學前測試題的雙向細目表如表1。

教學前測通過網(wǎng)絡測試題的形式在課前推送給學生，讓學生在家完成。通過統(tǒng)計分析，學生在新授課前測評結果如表2。

通過對教學前測結果進行分析后發(fā)現(xiàn)，對于“燃燒原理”有53.3%的學生存在認知偏差。生活中的滅火常識，由于和學生的日常生活關聯(lián)緊密，考查的點也相對生活化，絕大部分學生都能很好地完成。但是，對于不同類型的火災，用不同的滅火方式，則存在認識不足。控制變量方法是初中化學乃至整個實驗科學的重要思想，但從前測的答題情況來看，結果并不理想。4（1）、4（2）是兩個中等水平的測試題，經(jīng)測試正確率僅為8.3%和12.5%。而4（3）是建立在4（1）、4（2）兩題基礎上，在此次考查中屬于高能力水平的測試題，而學生的答題正確率為56.25%，出現(xiàn)了異常，高于前兩個小題。為此，抽取4（3）題答題正確，前兩小題回答錯誤的同學進行訪談，弄清學生是否真正理解此題，還是“歪打正著”答對。

（二）基于測試數(shù)據(jù)開展訪談

為了進一步了解學生答題錯誤的原因，理清學生思維障礙點的成因，教師可以根據(jù)教學前測答題情況，選擇前測成績不夠理想的學生進行認知訪談。訪談內(nèi)容一般包括四個維度：①理解性提問，即學習者是否理解問題本身，尤其是理科試題中，往往還包含著符號、圖形等多種信息元素;②問題策略性提問，即學習者如何解答此題;③具體信息提問，獲得學習者對具體問題或結論更加精細的解釋;④非智力因素問題，即學習者在學科價值取向、學習興趣、學習自信心等方面的問題。

就本節(jié)課而言，根據(jù)前測的情況，主要針對前測的第2題與第4題，筆者設計了認知訪談清單如表3。

根據(jù)認知訪談的結果，筆者發(fā)現(xiàn)：對于《燃燒與滅火》這節(jié)課，學生普遍存在著如“可燃物的著火點在一定壓強下是不變的”這種理解偏差。著火點是物質的一種屬性，但是學生受生活經(jīng)驗主觀性的影響，錯誤地認為著火點會降低或升高;又如，學生對“燃燒的三要素”的理解也存在偏差，以為只要有可燃物，有“引燃”的動作即可實現(xiàn)燃燒?！翱刂谱兞俊钡群诵睦砟?，雖然在初二物理學習時，學生也接觸到了控制變量研究方法，但是，對稍有深度的“控制變量”，80%孩子不能很好地進行分析。在具體實驗情境中，學生無法判斷出試題考察的內(nèi)容是“控制變量”，說明對該內(nèi)容的學習還停留在淺表層的“了解”，未形成“應用”的高階層次思維。對于4（3）答題的特殊情況，通過訪談發(fā)現(xiàn)，答對的學生并非真正理解了燃燒的三要素，而是憑借生活經(jīng)驗，簡單地認為要燃燒，不斷加熱即可，并沒有從物體燃燒需要同時具備的三要素入手進行深入分析，按照正確思路答題。

（三）教學策略優(yōu)化

在教學中根據(jù)教學前測與認知訪談，教師只有及時分析數(shù)據(jù)，了解學習者學習起點與已有的前概念情況，并以其指導教學，對不同學情的班級量身定制教學目標、教學重難點、教學策略、教學方法等，方能有的放矢，因材施教，真正做到根據(jù)班級學情進行個性化教學。基于“教學前診”結果，本節(jié)課授課重點應該放在核心概念“燃燒條件”與“控制變量方法”的重構上。具體的《燃燒與滅火》的教學設計流程如圖3所示。

本節(jié)課側重于學生自主探究燃燒的三個條件，而不是傳統(tǒng)上的教師直截了當告訴學生，讓學生死記硬背。本課設計留有充裕時間，讓學生通過閱讀著火點的資料猜想燃燒的條件。學生自主設計實驗方案進行小組探究，再由小組交流匯報得出燃燒的條件。通過教師演示實驗及小組合作，學生主動建構燃燒的概念，發(fā)現(xiàn)燃燒的三個條件，并且三個條件缺一不可。通過燃燒實驗探究方案的設計與討論，同組間同學能夠互助學習控制變量研究方法，每位學生都能深層次地理解該實驗研究方法。

（四）后測數(shù)據(jù)評價

根據(jù)教學后測，搜集測評數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，并把數(shù)據(jù)分析結果所反應出的各種信息進行有針對性地、及時地反饋。通過對《燃燒與滅火》教學前測數(shù)據(jù)與教學后測數(shù)據(jù)比對，發(fā)現(xiàn)前測中出現(xiàn)的學習障礙點，通過教師的有效教學策略實施，學生達到了預定的學習目標，在知識與能力等方面目標達成度有很大提升，具體數(shù)據(jù)如圖4。通過前測數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)學生對控制變量方法的掌握較為薄弱，因此，在課堂中注重了控制變量科學探究方法的教學。在完成后測試題“控制變量方法”的數(shù)據(jù)統(tǒng)計后，通過前后數(shù)據(jù)比對，發(fā)現(xiàn)學生對此探究方法掌握程度提升40%左右。在課堂中還特別注重對燃燒定義不斷科學化與深化的方法來建構燃燒定義，最終課堂上除4位同學沒能掌握外，其他同學都能夠較為清晰地理解了燃燒的定義與條件。最后，通過高低蠟燭的實驗，分析高蠟燭先熄滅的原因，從而進行火災逃生方法教育，百分之百的學生都能夠掌握火災安全自救方法和逃生方式。

三、結論與展望

筆者通過教學前測、前測數(shù)據(jù)分析、認知訪談等一系列“教學前診”活動，基于此進行學情分析，制定相應的教學策略，設計相關教學流程，使教學更加切合學生的“最近發(fā)展區(qū)”，初步形成了課堂教學范式。但仍然存在需要進一步解決的問題，一是用于“教學前診”的測試工具還不夠成熟。試題能否精準診斷學習者的基本學情是開展此模式教學的關鍵，需要一線教師編寫出一系列的測試題來作為課堂教學優(yōu)化的前提。必須指出的是，由于每屆或每班的學生在學情方面會存在差異，因此，教學前測的試題需要在教學中逐步修訂完善。二是訪談技術還有待優(yōu)化。目前的訪談方式需要耗費大量精力，只有優(yōu)化、簡化訪談技術，才能吸引更多的教師參與認知訪談，使更多學生受益。教育測量理論、認知心理學理論與課堂教學研究相結合的經(jīng)驗，為初中化學課堂教學有效性研究提供了很好的藍本。今后，我們將繼續(xù)在其他內(nèi)容的教學中推廣此模式，以期獲得更好的教學效果。

[參 考 文 獻]

[1]宗華.中美化學教科書對“促進學生概念轉變”的差異分析[J].化學教育，2011（4）.

[2]嚴業(yè)安.化學教學中的“相異構想”初探[J].化學教育，2005（7）.

[3]林振克.學情前測從何入手[J].高考，2016（6）.

（責任編輯：趙曉梅）