元认知策略与初中化学“问题链”学习模式

摘要：问题是生长新思想、新方法、新知识的种子。根据元认知策略，我们把 “问题链”学习模式设计成问题、探究、反思三个基本环节。通过“我知道、我质疑、我设计”，“我推测、我尝试、我讨论”，“我感悟、我反思、我评价”，实现教与学的有机融合，实现课堂的“天时地利人和”。

关键词：元认知；问题链；学习模式

文章编号：1008-0546（2014）06-0022-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.06.008

问题是问题解决教学的重要载体。在课堂教学中，教师的提问一直占据了大量的教学时间。即使在接受式的教学中，教师也会精心设计大量的问题，引导学生按照教师预先设计的学习步骤，循序渐进地达成预定的教学目标。然而，课堂教学不仅仅是要让学生会解决问题，更重要的是让学生“敢问”、“会问”、善于“发问”。这正如朱慕菊副司长在《走进新课程》中谈到“学习不是一种异己的外在的控制力量，而是一种发自内在的精神解放运动”。学习是学生自己的事情，教师的“教”作用只在于帮助、成全学生的“学”，而不是替代，包揽学生的“学”。学生学习的过程实质上是提高元认知能力的过程。更是一个不断发现问题、提出问题、分析问题和解决问题、反思问题，紧紧围绕一系列问题即“问题链”而展开的过程。

一、元认知与“问题链”

1. 元认知

元认知是美国心理学家弗拉维尔（Judd Flavel）于20世纪70年代提出的一个概念。弗拉维尔认为，元认知就是个体关于自己的认知过程的知识和调节这些过程的能力。元认知理论包括：“元认知知识”、“元认知体验”和“元认知调控”。

元认知的实质是人们对自己的学习认知过程的自我觉察、自我评价和自我调节。在具体的学习中，学生对学什么、如何学、何时学、为何学等及其相互关系，产生明晰的自我意识和自我调节，而学习方法、学习调控的执行过程仅仅是元认知活动的结果。元认知研究的一个重要意义是解决学生“学会学习”的问题。研究表明：元认知水平的高低，联系着学生是否具有较多的关于学习及学习策略方面的认识，并能否善于监控自己的学习过程，灵活地应用各种策略去达到特定的目标。从这个意义上讲，学习策略也是一个元认知的问题。

2. “问题链”

巴尔扎克说：“打开一切科学的钥匙毫无疑问的是问号，而生活的智慧，大概就在于逢事都问个为什么。”问题是生长新思想、新方法、新知识的种子。问题是化学课堂的心脏，是维系化学探究活动的纽带，是化学探究思维的发动机。为此，教师要合理地设计课堂教学，尽可能的引导学生自己发现问题，提出问题，并积极探究从而解决问题。

然而，当前的化学课堂设问还存在着不少问题：一是课堂提问常常是教师的行为，学生只是回答问题，很少主动提出问题；二是学生提出的问题质量比较低，要么不着边际、偏离主题，要么浅显、幼稚；三是问题平面化，老是停留在一个层次上，没有层次感和纵深度。

问题是引导研究的，恰当的问题能够对学生的思维起桥梁作用和定向作用。好的问题，不仅能激发学生强烈的求知欲望，诱发学生思维的积极性，而且还能促其知识内化，学会思考的方向和方法，成为学习的主人、课堂的主体。为此，化学课堂教学，应通盘考虑问题的主次和先后，力求做到主次分明，先后有序，使所提出的一系列问题前后贯通，相互配合。让一个问题接着一个问题有序排列形成“问题链”，诱发学生的思维，卓有成效地发展学生的智能。

3. 元认知策略与“问题链”学习

元认知策略概括起来大致可分为三种：计划策略、监视策略和调节策略。元认知策略的三个方面总是相互联系在一起而工作的。一般是，学习者先认识自己当前的任务，然后使用一些标准来评价自己的理解、预计学习时间、选择有效计划或解决问题，最后监视自己的进展情况，并根据监视的结果采取补救措施。通俗的讲就是指学习者作为主体，有意识地对学习任务进行合理的安排、计划、监控、调节和评价，并在学习过程中不断调整与完善，使自己的学习方法和学习过程更加高效、科学与合理。因此，有效的学习过程应该同时也是一个运用元认知策略的学习过程，其实质就是进行积极安排、控制与调节过程。学生一旦学会元认知策略的使用，便可以将它们运用到新的学习环境中，能够进行独立思考与自主学习，从而使学生真正成为学习的主人。

根据元认知策略，我们把 “问题链”学习模式设计成问题、探究、反思三个基本环节。

问题环节是指教师创设问题情境，引发学生发现和提出问题。元认知提问更强调学生在提问中的主体地位，它对学生思维的自觉性、批判性要求较高。不仅如此，元认知提问可以激发学生的自我意识，促使学生思考认知活动的特点、策略，使学生的认知更加清晰、规范和准确。

探究环节是指解决问题的学习和教学活动过程。为了解决问题，学生需要运用已有的知识经验，分析当前问题的基本结构，洞察问题中所隐含的基本关系，进行辨别、分析、综合和推论，生成假设并进行检验。这个环节，教师应鼓励学生多讨论多交流，让学生得到更多的反馈时空。在不断地讨论和交流中，通过互相质疑、互为补充，充分利用个体间的认识差异，促使不同学生都进行有效监控和评价，看到不同的侧面。

反思环节是指学生对自己的学习过程以及学习结果进行反思。只有学生对自己的学校以审视的态度进行自我反思，学生才能获得更好的发展。特别是在问题解决学习中，学生亲自参与各种学习活动，可以获得与常规课堂教学不同的学习体验，而这些活动和体验往往是不系统的，尤其需要学生对其进行深刻的反思。

问题、探究、反思这三个环节在教学过程中是循环往复的，即提出问题→分析解决和解决问题→经过反思发现新问题→……问题成为贯穿整个课堂教学的主线和“链条”。一堂化学课可以由若干个板块组成，每个板块可以由一条“问题链”构成，若干个板块就有若干个“问题链”；一堂化学课可以是只有一条“问题链”，这条“问题链”的三个环节独立成为课堂教学的三个板块。endprint

二、元认知策略“问题链”学习模式的化学应用例释

元认知策略“问题链”学习模式是展示学生学习过程与方法、释放灵性与激情、体验快乐和成功的舞台；是学生思维展开和聚合、知识预测和积蓄、能力发展和提升的窗口。这样的课堂以“学生”为本，最适应学生发展层次，最接近学生最近发展区，强调“师”的支持与服务，引领“生”的眼更“慧”，嘴更“巧”，脑更“智”，在尝试、讨论、感悟、体验、合作、总结、拓展中多维互动，实现教与学的有机融合，实现课堂的“天时地利人和”。

以人教版九年级义务教育下册第十单元《常见的酸和碱》中“氢氧化钠和氢氧化钙”内容为例，运用元认知策略“问题链”学习模式，探究及体会其在化学教学中的应用。

1. 问题环节——我知道、我质疑、我设计

问题环节主要包括以下三方面的准备：

第一步：我知道（带着资源进课堂）。面对新知，学生不可能是“零起点”的。“我知道”从感知教材开始，实现“生本交互”。在学习“氢氧化钠和氢氧化钙”内容前，学生在学习化学式时，知道了氢氧化钙的元素组成以及物质的构成；在学习溶解度时，知道了氢氧化钙微溶解于水，并且氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低；在学习二氧化碳时，知道了二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊；在学习酸碱指示剂时，知道了氢氧化钙溶液即澄清石灰水，能使指示剂显示不同的颜色……引导学生通过与新课相关的旧知进行回忆和接触，对已掌握的旧知进行梳理，对已了解或搜集的资源进行链接，架起“认知桥梁”，实现“常识反馈”。

第二步：我质疑（带着问题进课堂）。思考“前结构”与文本存在的问题，在矛盾中展开积极思维，激发智慧，引发强烈的质疑欲：氢氧化钙的物理性质是什么？（色、态、味、熔沸点、密度、溶解性……）；氢氧化钙的化学性质有哪些？（与指示剂反应、与非金属氧化物反应、与酸反应、与盐反应等）这种物质有哪些用途？（与性质联系起来思考）；氢氧化钙与氢氧化钠在结构上有什么特点？我能从氢氧化钠的结构上推断出它具有的性质吗？……这一步，学生向文本质疑，向自己质疑，向老师质疑，确保学生“带着问题上课”，变被动为主动，调适最佳课堂心理状态。

第三步：我设计（带着目标进课堂）。设计是学生“我要学”的开始。学生通过设计，提升思维的广度、宽度——“我最想（最难）知道氢氧化钠和氢氧化钙什么？”“学习氢氧化钠和氢氧化钙，我要达成什么目标？”“我用什么方法参与课堂？”“学习氢氧化钠和氢氧化钙，我最要解决什么疑难？”等等。当然，“设计”要因人而异，因人而宜，培养学生“跳起来摘桃子”的学习习惯，既不能好高骛远，又不能敷衍了事、原地踏步。

2. 探究环节——我推测、我尝试、我讨论

实施课堂探究，需通过“问题导引”，创设探究情境，引领和鼓励学生带着积极的情感进入“我要学”状态，自主参与、大胆探索、积极讨论、合作交流。学生学习方式是主动地学、互动地学、自我调控地学。

（1）我推测。首先引导学生根据“我知道”归纳总结出氢氧化钙的性质，继而要求观察氢氧化钙和氢氧化钠化学式的组成（结构）特点，让学生根据“结构决定性质”推测氢氧化钠的性质，并对氢氧化钠和二氧化碳反应现象做出预测。课堂上，教师要注意引起学生的好奇、怀疑、困惑和矛盾，从而激发学生的探索心理，形成探究问题的情境，促使学生积极思考、查阅资料、构思实验，提出某种假设，做出操作上、现象上、结论上的某些预测。

（2）我尝试。“我尝试”就是多创设机会让学生先试一试，在尝试过程中学习，体验成功。教师要“先试后导、先练后讲”，注重培养学生的“尝试精神、探索精神、创新精神”，为学生提供独立思考、大胆尝试、勇于创新的课堂氛围。课堂上，可以让学生分组实验：指示剂与氢氧化钠溶液反应；二氧化碳与氢氧化钠溶液反应。注意让学生观察“氢氧化钠和二氧化碳反应现象”与自己的预测是否一致。

（3）我讨论。讨论是最有效的学习方法之一。课堂讨论应充分调动知识储备、参与潜能，帮助学生快速有效地进入学习状态。在学生用二氧化碳通入氢氧化钠溶液中看不到预期的现象时，组织学生讨论，如何证明二氧化碳与氢氧化钠反应了？在讨论的基础上，再进行实验。这个过程，引导学生在讨论中借助别人的观点来促进自己的思考，自由交流言说自己的理解，力争更清楚地表露思想，更精确地表达方法。

3. 反思环节——我感悟、我反思、我评价

“问题链”学习模式的终极目标是实现知识、技能、情感的提高和创生。实现课堂学习的提升，是在学生充分领悟的基础上，对知识生命的丰富和拓展、吸纳与运用，让学生的求知欲和参与探究的精神得到张扬和发挥。通过对已有知识的成功领悟，引导学生展开有效总结、反思。

（1）我感悟。感悟是学生从学习内容、学习策略、个人习得等方面进行个别化的梳理、归纳，以达到个体的明晰和与共同体分享的目的。学生在推测、尝试、讨论氢氧化钠性质的基础上，比较氢氧化钠和氢氧化钙的性质相似之处，进一步感悟“结构决定性质”。同时要求学生模仿二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式，试着写一写二氧化硫、三氧化硫分别于氢氧化钠反应的化学方程式。在分析学生书写这些化学方程式的过程中，引导学生归纳总结出在二氧化碳能与氢氧化钙、氢氧化钠的反应中，碳元素的化合价在反应前后没有变化，从而迁移到二氧化硫、三氧化硫分别于氢氧化钠反应时，硫元素的化合价在反应前后也不会变化。

（2）我反思。首先让学生重新回顾“氢氧化钙和氢氧化钠”学习过程，氢氧化钙的性质学习是通过归纳“我知道”所得，氢氧化钠的性质学习是通过尝试“我推测”所得，总结学习化学物质性质的方法。其次，让学生回顾学习氢氧化钠时，是根据什么提出假设的？如何确定检验假设的途径？实验过程遇到了哪些出乎意料的问题？是怎么及时解决的？等等。第三分析获得的新知识与已有知识之间的联系。通过这样的反思，有助于学生从整体上把握整个问题解决活动和学习过程，形成对问题解决过程的认识，逐步掌握问题解决的具体方法。endprint

（3）我评价。“我评价”对学习水平和外显行为进行自我认识，自我判断；对学习过程中的心理和情感等反思；并以此为依据调整和校正自己的行为，防止和控制学习过程中出现的失误，使学习达到最佳状态。

三、基于元认知策略“问题链”学习模式的化学教学策略

元认知策略“问题链”学习模式是把学生问题、探究、反思作为常规化的课堂教学策略，质疑、尝试、讨论、感悟、总结、反思、评价相辅相成，相得益彰。把课堂前的“我知道”、“我设计”和整体领悟、优化升华结合起来，提高课堂教学效益，提升学生的生命质量。基于对元认知策略“问题链”学习模式下的化学教学的具体操作进行优化选择和完善补充，现提出如下教学策略。

1. 引导学生自主发现和提出问题

生活中处处有化学，现实生活中有许多有趣的事包含着化学概念、化学思想和方法。只有当化学和学生的现实生活密切结合时，化学才是活的，富有生命力的，才能激发学生学习和解决化学问题的兴趣，激发学生思考与创造的源泉。在教学时，要善于挖掘生活中的化学素材，让化学贴近生活，使学生发现化学就在自己身边，从而提高学生用化学的眼光观察现实生活和周围事物，敢于发现和提出有价值的化学问题的能力。要按照先易后难、由浅入深的认识规律，并根据因材施教的教学原则来研究问题，力求步步深入，形成递进系统。让一系列问题步步深入，由此及彼渐进形成“问题链”，有助于深化认识，突破难点。

2. 留给学生自主学习的时间和空间

要体现学生的主体地位，就要给学生充足的活动时间、空间。如果没有时间、空间做保证，再好的教学设计也不会取得理想的效果。必要的活动时空包括活动准备和活动过程的展开所需要的基本时间、空间。因此，在设计“问题链”时，“链”中的活动不是越多越好，而是要恰到好处。课堂活动频率要简约适当，要有足够的时空让学生活动，不能让活动流于形式。让学生有阅读教材的时间，有发现问题的时间，有思考答案的时间，有讨论发言的时间，有小组讨论的时间和空间，有动手操作的时间和空间，有反思评价的时间……所给的时间和空间，要让大多数学生够用。

3. 强化学生元认知能力的训练

元认知能力是在元认知知识的基础上，通过实际训练逐步培养起来的。一方面，在教学工作中，教师不应该将自己在解决问题时计划、监控与评价隐藏起来，而要展现解决问题包括曲折的全过程，用实际行动做出元认知活动的示范。另一方面，在教师化学实验演示前，要告诉学生观察的具体内容与方法，使学生明确观察的目标与要求，并且要在观察的过程中思考和监控自己的观察活动，从而掌握监控的“决窍”。在新知结论引出后，要引导学生思考“我们是用什么方法学习新知识的？还有没有更好的办法？”通过不断反思强化监控意识，提高监控能力。

陶行知认为，“创造力最能发挥的条件是民主。当然在不民主的条件下创造力也有表现，那仅是限于少数，而且不能充分发挥其天才。但如果要大量开发创造力，大力开发人矿中之创造力，只有民主才能办到，只有民主的目的，民主的方法才能完成这样的大事。”（《创造的儿童教育》）元认知策略“问题链”学习模式引领下的课堂，充满着民主、平等、安全、愉悦的气氛，包容着生命中的暂时缺陷，也呼唤着潜能的觉醒。学生敢于站起来，面对教师发表自己不同的意见；学生敢于质疑老师、质疑课本，真正感到自己是学习的主人。这样的课堂尊重着生命的多样性，彰显着生命的光泽和灵动，使课堂焕发出师生生命的活力。当然，化学教学没有一成不变的流程，这就需要我们灵活运用模式，与学生共同寻找解决问题的策略，真正成为学生学习的引导者、合作者、促进者。

参考文献

[1] 林美凤. 谈化学教学中元认知能力的培养策略[J].化学教育，2003，（7-8）

[2] 丁伟平. 和谐高效思维对话[M].北京：教育科学出版社，2009.7

[3] 包春华.初中化学实验教学中“问题链”的设计技巧[J].哲理：论坛版，2009，（10）endprint