学习金字塔有效化学情境创设

发布时间：2017-06-09

　　从学习金字塔等认知规律去加工和整合化学情境素材，这篇化学教学论文认为这是是创设有效化学情境的重要途径之一。新课程理念下的化学课堂怎样才能减负增效，有效化学情境的创设值得我们持续探索和研究。《大学化学》(双月刊)创刊于1986年，由教育部主管、高等学校化学教育研究中心和中国化学会共同主办、北京大学承办的教育研究性学术刊物。《大学化学》主要介绍化学科学的新发展，开展与教学有关的重大课题的研讨，交流教学改革经验。

　　[摘要]情境教学是化学教学中最常见的方法，但是现行很多化学课堂中情境的创设存在许多不足，甚至违背了化学学科认知的基本规律。有效化学情境的创设应达到以下三个层次：确立恰当的情境目标，突显化学价值和学科素养;基于具体问题的解决，体现化学情境的真实有效;互动式化学情境，让每个学生都成为学习的主人。

　　[关键词]学习金字塔;认知规律;化学教学;有效情境化学

　　情境是指教师有目的地创设真实或虚拟的场景，以引起学生“人在现场”的态度体验，以及心理和情感的共鸣。[1]情境的创设是化学教学的关键环节，但很多化学课堂中情境创设存在以下不足：一是化学情境缺乏化学学科的特性;二是情境零乱没有逻辑;三是创设情境没有明确的目标等。学生需要什么样的化学情境，怎样创设有效的化学情境，笔者从中学生的学习认知规律进行分析和阐述，尝试回答以上问题。

　　一、从认知规律认识化学情境的有效性

　　认知理论认为，学习活动是由内而外的意识过程，一方面学生内心需要强烈的求知欲望，另一方面化学知识需要一个内化的载体，有效化学情境很好地满足了认知的要求。化学情境的有效性，不仅要从“教”的角度来看，更要从“学”的角度来看，要充分认识学习的主体性。也就是学生通过情境，是否更容易接受、理解和应用化学，是否能顺利提高化学的学科观念和素养，从而使得化学课堂更有趣味性、目标性和学科性。1.有效情境的功能和构成教育心理学家布鲁姆将学习认知由低到高分为知识、理解、应用、分析、综合、评价等六个层次。作为化学教学的重要载体，化学情境的有效性首先体现在这些基本功能上，化学情境的功能和构成特点是判断情境创设是否有效的重要途径(如表1所示)。(1)知识与理解，突显情境的学科性和基础性。化学情境的知识和理解功能是学习认知的基础环节。知识功能是指能让学生进行基本化学知识的认知，能回忆重要概念、原理和反应等;而理解功能是指对重要化学名词、符号、化学概念的意义能进行深层次的解释。知识和理解是突显化学学科本质的学习认知过程，如果忽视这项基本功能，使得化学教学缺乏化学学科价值，则对化学学科观念的形成和素养的提高造成障碍。(2)应用与分析，表明情境的逻辑性和层次性。

　　化学情境的应用和分析功能是指能将所学到的概念、方法、步骤、原理等应用到不同的问题中，能顺利解决问题，并且在此过程中能把知识所包含的要素、关系、构成原理等等分解出来，重新加以组合，并厘清之间的层次关系。应用和分析是进行知识整合与加工的过程，学生通过化学情境能进行自我归纳、总结和建构，最终形成知识网络的过程。如果化学情境没有逻辑性，没有框架的特点，对于中学生来说，很难生成知识网络和体系。(3)综合与评价，体现情境的目标性和高度性。化学情境的综合和评价功能其实是学习的“元认知”功能的体现，是指学生能将自己学习知识过程中的某些方法、思路和情感意志等要素进行提炼，并且有意地评价或比较，从而对学生学习化学的能力有很大的促进作用。化学教学的三维目标最终是依靠情境的这一功能来实现，同时，这样的功能也促进了化学观念的形成和化学学科素养的提升。2.“学习金字塔”里的有效化学情境所谓“学习金字塔”理论，就是学生主体参与度和学习方式决定学习内容平均留存率的理论。相对而言，学习主体参与度与学习效果成正比，学生内在对知识的需求和欲望是学生学习的动力所在，有效情境的创设使得学生主动参与学习成为可能。在学习的过程中，把学生学习化学的内部归因通过有效的、具体的化学情境激发出来，使得学习效率有较大的提高。[3]因此，在进行化学情境的创设时，采用多维度、多元化的学习活动方式，有意识地引导学生主动参与学习，是提高化学教学效率的重要途径。化学情境设计意向和学生主动参与程度以及学习效果的关系如表2所示。

　　二、有效化学情境需要深度加工与整合

　　创设有效化学情境需要对情境素材进行多方面的加工与整合。化学情境增加学习兴趣的同时，更要让学生感悟到化学学科的价值，把要掌握的化学内容有机灵活地“融入”情境之中，使化学的教学过程成为自然流畅的整体。在有效化学情境的创设中，应达到以下三个层次。1.确立恰当的情境目标，突显化学价值和学科素养把学生已有的化学知识和日常生活经验作为出发点，确立科学的、与教学目标一致的化学情境目标，是创设有效情境的要素。一堂化学课有意向建构哪些化学观念和提升哪些学科素养，进而分解为包括知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等的多维度子目标。[4]需要充分了解不同层次学生对将要学习的内容的熟悉程度，并合理预计学生认知的难点和易错点，充分利用学生、社会和化学学科的多元化情境素材。

　　2.基于具体问题的解决，体现化学情境的真实有效有效化学情境不仅仅是让学生“听故事、讲故事”，更要让学生应用化学知识去解决实际问题。如果化学情境中没有设计具体要解决的问题，学生主动参与的兴趣不会被调动起来，学生依旧是看客。有效的化学情境不仅要吸引学生的眼球，更要通过学生感兴趣的问题的提出，让学生自主思考、分析和探究，最终解决问题，从而获得学习成功的成就感。化学情境中问题的整合要体现化学的学科性和真实性，难度适中，既要有化学基础知识的铺垫，也要有化学实验的支撑。[6]3.互动式化学情境，让每个学生都成为学习的主人化学教学的过程是学生个体、化学学科与社会发展互相对话的过程，互动式的化学情境是三者有机结合的统一体。通过问题情境，学生主动参与对话、讨论、思考和探究，并进行自我归纳和总结，真正成为学习的主人，自主学习能力得以培养。互动式的情境包括生活现象式、认知冲突式、错例抛锚式、探究实验式、问题研究式等等。[7]

　　三、有效化学情境需要教师的正确引导

　　化学课堂教学是一个整体，是基于有效情境的学生、化学和教师之间的有机统一体。学生高度参与的有效情境并不是忽略教师的主导作用，教师的正确引导才能突显情境的功能和作用。如果一味地把课堂时间让给学生，化学教学目标就难以实现，课堂效率的提高将成为空话。