优化课堂的立体结构，改进学生的学习方式，本文主要内容关键词为：课堂论文,结构论文,方式论文,学生论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在大一统和封闭的教育体制影响下，学生是应试这架机器中加工出来的零件，科学素养不高，综合素质不佳，更无法充分发挥其潜在的创新能力。因此我们必须通过优化课堂的立体结构，促使学习者发展观察能力、推理能力、收集和处理信息的能力、创新能力、协作能力、沟通能力、元认知能力和批判性思维等综合素质以及提出问题、建立假设、验证假设并做出解释等科学素养，从而促使学习者的学习方式从适应型、应试型转向探究型、合作型和创新型。
一、优化课堂的纵向结构，促进学生探究精神的发展
课堂的纵向结构是教师引导学生学习教材的纵向活动程序。我国的教材一向注重知识体系的完整和深度而往往忽视了学习者的认知心理过程。我们认为在学科内容和认知心理之间建立一种平衡是完全必要的，因而针对不同的教材内容我们所采用的教学模式应是不同的。
1.运用问题解决模式，促使学生建构概念性知识
（1）提出问题
问题解决模式中的问题源于生活实际、生产实际或科学实验等，具有丰富的真实世界的背景。它往往是由教育者经过深思熟虑后提出来的，因而对学习者来说具有复杂性、挑战性和趣味性，容易使学习者进入“愤”或“悱”的状态，从而激发学习者解决问题的动机。
问题解决模式包含右图所示的几个环节。
如在进行“熔点”教学时，我们提出：“美国纽约的世贸中心大厦遭恐怖分子袭击后为什么会垂直坍塌？”在讲“分子”时，我们借助制作“水中花园”这一过程，把学习者带入一个无生命物质也会“生长”（因水分子扩散等因素而引起）的奇妙世界。在讲“原子”时，我们则借助CAI提出：“既然古人云：‘一尺之棰，日取其半，万世不竭’， 那么一杯水‘日取其半’而历经万世之后，只剩下一个水分子了，能否保持‘万世不竭’呢？”从而激发学生强烈的好奇心和浓厚的兴趣。
（2）建立假设
建立假设的过程是学生对提出的问题答案大胆猜测或预言的过程。这对发展学生的想象能力和促进他们的思维发散有着不可忽视的作用。但是这种猜测不是“瞎猜”，要让学生说出这种猜测的主观理由。科学理论往往是从相对合理的假说开始的。如进行“熔点”教学时，学生会作出各种猜想：大厦是什么材料建造的？支撑大厦的主要材料是什么？这种材料如果是钢铁的话，它容易被烧成“钢水”吗？在钢铁熔化以前会变软吗？讲“分子”时，学生会猜想：物质是由什么构成的？物质是由“细胞”构成的吗？构成水的“细胞”——微粒是运动着的吗？讲“原子”时学生自然会猜测：分子还可再分吗？如果分子还可分成更小的微粒，那么这种微粒还可再分吗？
（3）检验假设
①确定目标
检验假设首先要确定实验目的即确定目标。如进行“分子”、“原子”教学时的实验目的分别是确定“构成物质的微粒是否运动着”，“分子是否可分”。又如进行“熔点”教学时的实验目标可先定在“物质的软化温度和熔化温度有什么关系”，从而把物质熔化前温度的考察范围向前延伸了。在现实生活或生产实际中人们首先关心的往往是物质的耐热性能而不是熔点。
②收集事实证据并得出结论
收集事实证据涉及学生收集和处理信息的能力，在教学中要注意培养学生全面观察的能力和设计表格、描绘图像等基本功。而得出结论则要求学生认真分析实验数据以及误差产生的原因或失败原因，实事求是地经过推理得出结果。如松香和塑料（聚乙烯）开始软化的温度分别是约45℃和80℃，而它们开始熔化时的温度分别是57℃和150℃。 于是学生得出的结论是：物质的软化温度低于开始熔化时的温度，而且一些物质在熔化过程中温度上升[如松香从57℃上升到65℃，塑料（聚乙烯）从150℃上升到270℃]，而另一些物质（如海波）在熔化过程中温度不变。
（4）作出解释
学生对探究性实验的现象、提出的问题以及得出的结论作出合理的解释，往往需要他们展开想象的翅膀并进行理性的思考。想象力在应试教育中没有得到应有的重视，但它比知识本身更重要，是构成创新思维独创性的基础。因此，我们要让学生多画、多看，充分运用CAI优势， 来揭示物质神秘的微观世界。如在水的电解实验后，可以让学生画出使原子重新组合时分开过程的若干个画面。
2.运用引导式发现模式，促使学生建构程序性知识
引导式发现模式是通过学生具有日常生活经验的一系列关键性问题，让学生自己发现具有真实科学背景的概念模型，然后把此模型迁移到科学概念中去。在这里，“关键性问题”代替了问题解决模式中的实验器材，并且教师提供练习以使学生建立对新建构的科学概念的信心，然后再让学生在课后解决一些需要信息和概念的组合与迁移的更具挑战性的问题，以进一步发展学生的思维和技能。这一模式一般可包括右图所示的几个环节。
引导式发现模式符合程序性知识习得过程的认知心理规律，对于化学计算中“质量比”等概念的教学也非常成功。它与问题解决模式有时可相互渗透，如一开始也可以先提出有真实世界背景的实际问题，最后在新概念的应用中以解决此问题而告终。
3.运用设计式探究模式，促进学生识记陈述性知识
识记陈述性知识是学生发展创新能力的必要一环，但学生往往觉得这部分知识枯燥无味。我们有必要设计出一种外加的趣味性让学生去探究发现新知识，这就是设计式探究模式。
如学生在学习无机物间的反应关系时，关键的一个环节是物质的溶解规律，但学生一向依靠死记硬背，不少学生感到厌烦而不易记住。为此，我们在教学中首先设计了一个假设（见下表）。
阴、阳离子按溶解性规律的分类
分类 类型1 类型2
阴离子 一般可溶性 一般不溶性
阳离子 总是可溶性 跟阴离子走
然后，在课堂上让学生取含7种常见离子——Cu[2＋]、Mg[2＋]、Na[＋]、Cl[－]、NO[－][,3]、SO[2－][,4]和OH[－]的化合物——CuCl[,2]、MgCl[,2]、NaOH、NaNO[,3]和CuSO[,4]溶液，进行两两相互混合的实验，根据实验结果分析推理7种离子的溶解性类型，从而验证假设， 把繁琐的记忆任务变成了有趣的探索发现活动。比如CuCl[,2]和NaOH溶液混合产生有蓝色沉淀的混合物，CuSO[,4]和NaOH溶液混合也产生有蓝色沉淀的混合物，那么，根据前者可推断要么Cu（OH）[,2]，要么NaCl是蓝色沉淀；根据后者可推断要么Cu（OH）[,2]，要么Na[,2]SO[,4]是蓝色沉淀。所以Cu（OH）[,2]必是蓝色沉淀；而MgCl[,2]与NaOH溶液混合产生有白色沉淀的混合物，那么要么Mg（OH）[,2]，要么NaCl是白色沉淀，但NaCl在前二个反应中证实不是白色沉淀，所以Mg（OH）[,2]必是白色沉淀。如此一来，OH[－]一定属于“一般不溶性”，如果它属于“一般可溶性”，那么Cu（OH）[,2]和Mg（OH）[,2]就不会是沉淀；Cl[－]一定属于“一般可溶性”，如果它属于“一般不溶性”，那么NaCl和CuCl[,2]就会是沉淀；Cu[2＋]和Mg[2＋]则一定属于“跟阴离子走”，如果它们属于“总是可溶性”，那么Cu（OH）[,2]和Mg（OH）[,2]就不会是沉淀。学生在教师引导下通过如上的实验、分析和推理产生了很浓的学习溶解性规律的兴趣，并且受到了思维策略方面的锻炼；由于推理的途径是多样化的，还培养了创新思维的广阔性；也可以通过修改假设来发展他们的批判性思维。
二、优化课堂的横向结构，促进学生团队精神和创新精神的发展
课堂的横向结构是教师、学生、教材之间的横向组合方式。我国传统的教学一向把学生按教学活动进行分组，忽视了学生对策略性知识的习得以及他们的不同素质，因而制约了学生的批判性思维和创新能力的发展。在当今的知识经济时代，认知策略对学生可持续发展的重要意义已经不言而喻，我们认为在教学活动和认知策略之间建立一种平衡是非常迫切的。
1.开展合作学习，促使学生建构策略性知识
我们把学生以学习小组的形式组织起来。只有建立了有效的学习小组，才能保证学生获得传统教学中无法获得的策略性知识。
（1）学习小组的组织
学习小组可由4个学生组成，他们分别担任小组长、分析员、 执笔人和发言人。
小组长宜由学习水平较高、责任心较强的学生担任，他在小组研究过程中起到带头作用，并对小组各成员（包括自己）的反应情况给予适当的评估。分析员负责对小组各成员（包括自己）参与课堂讨论的策略作出适当分析和评估，即对有利于小组讨论的策略加以肯定，对有待改进的策略加以分析，并对每个成员的参与情况给予评估。小组的成员经过充分讨论后，在人人都理解讨论结果的前提下，由执笔人在“合作学习方案”上记下这些结果。
在老师要求“暂停讨论”后，由老师指定进展比较顺利的小组的发言人上讲台代表本小组发言，并回答其他小组同学的提问，在各小组之间进行交流。所以，发言人可由表达能力较强者担任。
（2）合作学习的管理
①学习小组反映在“合作学习方案”上的讨论结果，采用“捆绑”式记分制，即1个小组每次只有1个成绩，一星期公布1次成绩， 以促进组内同学的相互交流和相互促进。
②每个小组成员都要对学习成绩负责。所以，不仅小组长和分析员对每个成员都要进行评估，而且每个成员每次都要进行自我评估，以根据他人和自己的评估来调控认知技能。
③自我评估旨在提高分析什么是已知的和如何调节自己的学习等认知知识的水平。其问题如下：a.在今天的讨论过程中我最模糊的问题是什么？b.我今天学到的重要概念是什么？c.促进我们小组能更好理解今天的学习内容的关键是什么？d.为了说明或解决一个问题，我是怎样将它与另一个问题或知识点联系起来的。e.我认为改进我们小组学习研讨活动的措施是什么。
④每周向全班公布一次学生的评估等级，以鼓励相互协作、自我调控的学习习惯的形成。
（3）合作学习的评价和评估
①“捆绑”式学习成绩占20％。②小组长评估等级、分析员评估等级和自我评估的总评估的平均量化分占20％。③单元知识点和创新能力方向性考查分占20％。④期末考试分占20％。⑤“三小”（即小发明、小课题、小论文）成果量化分占20％。
2.加强师生双向交流，促使学生建构发展创新能力的元认知知识
在每章的复习课中，我们把有关知识点的实际问题与创新思维发展紧密结合起来。例如把需要转换一个角度思考才能解决的问题归结为创新思维的灵活性，需要多角度思考才能解决的问题归结为创新思维的广阔性，需要转换问题的形式才能解决的问题归结为创新思维的深刻性，需要想象力或概念迁移才能解决的问题归结为创新思维的独创性。然后，按照这“四性”有方向地去考查学生的创新能力，并把每个学生创新思维发展的不平衡状况反馈给学生，使他们在这种元认知知识指导下有所侧重地培养自己的创新思维，因而收到了良好的效果。
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