化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生反思能力的培養(yǎng)

陸庭鑾+王少劍

摘要：結(jié)合反思能力的內(nèi)涵，闡述反思能力的特征及反思能力培養(yǎng)的策略，以便就化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何有效地培養(yǎng)學(xué)生反思能力提供參考。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；反思能力；特征；策略

文章編號(hào)：1008-0546（2016）10-0077-04 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.027

一、引言

反思是一種思維活動(dòng)，也是一種認(rèn)知策略，在不同的歷史時(shí)期，一些科學(xué)家及理論對(duì)反思能力進(jìn)行了闡述，美國(guó)兒童心理學(xué)家弗拉維爾提出了元認(rèn)知，其本質(zhì)是反思認(rèn)知，它主要的觀點(diǎn)是“個(gè)體對(duì)當(dāng)前認(rèn)知活動(dòng)的認(rèn)知調(diào)節(jié)”，元認(rèn)知包括：元認(rèn)知知識(shí)、元認(rèn)知體驗(yàn)、元認(rèn)知監(jiān)控與元認(rèn)知評(píng)價(jià)等[1]，元認(rèn)知理論是反思能力培養(yǎng)的心理學(xué)基礎(chǔ)；杜威提出了“反思思維與反省思維”，認(rèn)為教育根本目的就在于幫助人們獲得反思習(xí)慣，以便他們能從事理智行動(dòng)，這種反思不僅僅是“回憶”或“回顧”已有的“心理活動(dòng)”，而是要找到其中的“問題”及“答案”；美國(guó)的心理學(xué)家波斯納十分強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的反思過程，提出個(gè)體成長(zhǎng)的公式：成長(zhǎng)=經(jīng)驗(yàn)+反思；朱小曼教授提出：“反思的本質(zhì)是一種理解與實(shí)踐之間的對(duì)話，是兩者之間的橋梁，又是理想與現(xiàn)實(shí)自我心靈上的溝通”。批判理論是反思教學(xué)的重要理論基礎(chǔ)，其理論的核心觀點(diǎn)是批判是反思的表達(dá)，反思意味著批判；歸因理論涉及成敗歸因理論及自我效能感理論，其中的觀點(diǎn)是歸因是通過個(gè)體的期望和情緒體驗(yàn)進(jìn)而影響其動(dòng)機(jī)的，強(qiáng)調(diào)了個(gè)體的主體的作用，包括個(gè)體對(duì)學(xué)習(xí)積極的反思；現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)以學(xué)生已有的認(rèn)知發(fā)展水平為出發(fā)點(diǎn)，從學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”出發(fā)，在不斷地產(chǎn)生錯(cuò)誤與糾正錯(cuò)誤的過程中進(jìn)行；建構(gòu)主義理論則認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是單純被動(dòng)地接受，而是主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過程，在這個(gè)過程中學(xué)習(xí)者通過反思修改與提煉自己的認(rèn)知的策略，其核心特征是：監(jiān)控、診斷和反思。

綜合所述，結(jié)合自身的理解提出，反思能力是反思活動(dòng)過程中形成的一種重要的思維能力，是基于元認(rèn)知，通過質(zhì)疑批判、探索檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)創(chuàng)新過程，不斷調(diào)節(jié)和完善自身認(rèn)知，形成認(rèn)知策略的一種能力。它具有哪些特征，如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的反思能力？

二、反思能力的特征

1. 自主性

學(xué)生的反思不是簡(jiǎn)單的認(rèn)知的過程，它是對(duì)自身的認(rèn)知過程的理解與批判，實(shí)現(xiàn)自我管理、自主監(jiān)控與評(píng)價(jià)的過程，其實(shí)質(zhì)是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，杜威在他的著作《我們?nèi)绾嗡季S》一書中就對(duì)反思性思維進(jìn)行了論述：“能夠按照預(yù)定的目標(biāo)或我們意識(shí)到的目的進(jìn)行計(jì)劃，能夠以深思熟慮和帶著目的的方式開展行動(dòng)……它把那種單純的食欲性、盲目性和沖動(dòng)性行為轉(zhuǎn)化為理智行為?！弊灾餍允悄芰π纬傻膬?nèi)動(dòng)力，是形成能力的源泉，是主體突顯的標(biāo)志，質(zhì)疑批判、探索檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)創(chuàng)新過程需要學(xué)習(xí)者積極參與，實(shí)現(xiàn)個(gè)體能動(dòng)性的有效轉(zhuǎn)化與發(fā)揮，唯有自主，才能有效反思。

2. 實(shí)踐性

反思不是心中的閃念，也不是大腦中任意想象，而是具有教育意義的實(shí)踐思維過程，這種過程通過學(xué)習(xí)者不斷地“假設(shè)-檢驗(yàn)”以及檢驗(yàn)后的再“假設(shè)-檢驗(yàn)”，不斷地完善與補(bǔ)充自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。[2]實(shí)踐性是形成合理的良好認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重要途徑，是形成能力的關(guān)鍵，體現(xiàn)了反思能力的主體參與。

3. 創(chuàng)新性

反思的過程不是簡(jiǎn)單的“回顧”知識(shí)，而是從中找到“問題”，形成解決問題的有效“途徑與方案”， 反思的過程往往是從不同角度、深層次地挖掘出問題的本質(zhì)，是需要?jiǎng)?chuàng)新性的思維，通過遷移、整合、創(chuàng)新，不斷完善與豐富學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與情意品質(zhì)。

三、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生反思能力培養(yǎng)的策略

1. 培養(yǎng)學(xué)生反思的意識(shí)與反思的熱情

反思能力是在活動(dòng)中形成與培養(yǎng)的，根據(jù)教學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)，反思能力的形成首先要培養(yǎng)學(xué)生反思的意識(shí)，使之從不自覺的行為到自覺的行為，從被動(dòng)的行為到主動(dòng)的行為，通過自我認(rèn)識(shí)、自我分析、自我監(jiān)控等，實(shí)現(xiàn)“我想學(xué)”“主動(dòng)學(xué)”“堅(jiān)持學(xué)”統(tǒng)一。

（1）情境設(shè)疑

知識(shí)問題化，問題情境化[3]，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)情境產(chǎn)生問題，激發(fā)學(xué)生求知的意識(shí)與熱情，熱情不斷，則反思不斷。設(shè)置情境時(shí)應(yīng)注意問題的啟發(fā)性、促思性及領(lǐng)悟性，使情境設(shè)疑與學(xué)生自我認(rèn)知水平聯(lián)系起來，不斷將學(xué)與思有機(jī)結(jié)合起來，現(xiàn)舉例如下（表1）：

（2）示錯(cuò)引導(dǎo)

示錯(cuò)引導(dǎo)目的是引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，引發(fā)思考，培養(yǎng)學(xué)生分析、遷移、判斷，形成綜合能力，找出問題癥結(jié)，通過正反對(duì)照，強(qiáng)化知識(shí)，形成正確的反應(yīng)聯(lián)結(jié)，形成智慧技能與操作技能，形成反思的欲望與動(dòng)力。現(xiàn)舉例如下（表2）：

（3）互動(dòng)討論

實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)質(zhì)上是教與學(xué)的有效互動(dòng)，師生相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充，在這個(gè)過程中教師與學(xué)生分享彼此的思考、經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，豐富教學(xué)內(nèi)容，暴露典型問題，進(jìn)行思維碰撞，求得新的發(fā)展，從而達(dá)成共識(shí)、共享、共進(jìn)，切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)反思能力。[4]在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，互動(dòng)討論的形式有多種，可以在核心知識(shí)的理解處、認(rèn)知沖突處、知識(shí)疑難處、收尾總結(jié)處?，F(xiàn)舉例如下（表3）。

2. 指導(dǎo)學(xué)生尋找反思的切入點(diǎn)（口）

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多的課堂還停留在教師講，學(xué)生聽的模式，出現(xiàn)學(xué)生思考得少或思考得不深入等現(xiàn)象，也就是不會(huì)尋找反思的切入口。要取得反思的實(shí)效，少走彎路，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生尋找反思的切入口，讓學(xué)生思考有方向性與針對(duì)性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常就實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)結(jié)論等作為切入口指導(dǎo)學(xué)生反思，現(xiàn)以性質(zhì)活潑的氧氣等教學(xué)內(nèi)容為例說明。

（1）實(shí)驗(yàn)的方案作為反思的入口

注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行反思，引導(dǎo)學(xué)生思考在藥品、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)原理等方面的合理性等。

如，驗(yàn)證氧氣的化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)中，課本教材中安排了三個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)：木炭、蠟燭、鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)，目的是驗(yàn)證氧氣能與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，圍繞實(shí)驗(yàn)方案，組織學(xué)生討論，思考實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)方案。通過討論、反思得出研究的方法，指導(dǎo)學(xué)生通過現(xiàn)象的比對(duì)，深刻理解“氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑”這一重要結(jié)論。

（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作為反思的入口

對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的反思包括兩個(gè)方面：現(xiàn)象本身的反思，現(xiàn)象描述的反思。

如，氧氣的性質(zhì)教學(xué)過程中，涉及多個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象也有異同，為了幫助學(xué)生更深刻地理解不同物質(zhì)燃燒時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象的異同，可引導(dǎo)學(xué)生反思：①為什么有的物質(zhì)燃燒有火焰，而有的物質(zhì)在氧氣燃燒并沒有火焰？有的有煙，有的則有霧等？②為什么有些物質(zhì)燃燒劇烈，而有些物質(zhì)燃燒不劇烈？甚至不易燃燒？③物質(zhì)在空氣中與在氧氣中燃燒的現(xiàn)象出現(xiàn)明顯的不同，說明了什么？④鐵絲燃燒時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生火星現(xiàn)象？這個(gè)現(xiàn)象是何種原因產(chǎn)生的？是否所有的鐵絲燃燒都有此現(xiàn)象？通過問題的驅(qū)動(dòng)，引發(fā)學(xué)生解決問題，挖掘現(xiàn)象的本質(zhì)。

（3）實(shí)驗(yàn)操作作為反思的入口

在教學(xué)時(shí)應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作反思，反思的內(nèi)容常包括：基本操作中藥品的用量，操作的不規(guī)范所引起的不良后果，操作的先后順序?qū)е聦?shí)驗(yàn)成敗等。通過反思可幫助學(xué)生理解與鞏固化學(xué)核心觀念，遵守相關(guān)的實(shí)驗(yàn)規(guī)則、養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

對(duì)于操作，教學(xué)時(shí)應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生多問幾個(gè)“為什么”，通過組織討論，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)這些操作的重要性與關(guān)鍵性。在反思中，讓學(xué)生體會(huì)有的“為什么”是為了安全性的需要，如在鐵絲燃燒時(shí)必須放水或集氣瓶，有關(guān)資料顯示，鐵在氧氣中燃燒的溫度高達(dá)1525℃，此時(shí)生成的熔狀物一旦直接落在集氣瓶底會(huì)使炸裂；有的“為什么”是為了保證實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，鐵絲要燃燒，根據(jù)燃燒的條件：氧氣及溫度達(dá)到著火點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是溫度，系一根火柴就是為了達(dá)到預(yù)熱的目的，達(dá)到燃燒所需的溫度；有的“為什么”是為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯的需要，在做可燃物在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，燃燒匙往往都是慢插至集氣瓶中下部，“慢”與“中下部”都是為了讓可燃物與氧氣充分接觸，使燃燒更充分，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯；有的“為什么”是為了環(huán)保的需要，硫燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的污染性氣體，如何將污染降到最低程度，可利用二氧化硫的溶解性，在瓶底裝少量的水以便于吸收二氧化硫。這些反思可幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，串聯(lián)相關(guān)的知識(shí)，弄清操作的原理，教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)的過程不是“探其花”，而是“究其根”，刨其本質(zhì)，達(dá)到 “精于道者，兼物物”的目的。

（4）實(shí)驗(yàn)的裝置作為反思的入口

反思實(shí)驗(yàn)裝置，反思其典型性與創(chuàng)新性，達(dá)到既繼承傳統(tǒng)，還要突破傳統(tǒng)。從反應(yīng)的原理（反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件）、裝置的要素構(gòu)成、裝置的功能解析、裝置的適用范圍、裝置圖形的構(gòu)建，引導(dǎo)學(xué)生反思，在構(gòu)建知識(shí)的圖式中掌握裝置的特點(diǎn)和組成，圍繞實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行知識(shí)的聯(lián)結(jié)與深化，發(fā)展學(xué)生的思維能力。

此外，反思裝置值得創(chuàng)新或改進(jìn)的部分。從實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)潔性、環(huán)保性、安全性等方面加以考慮。如，實(shí)驗(yàn)室利用雙氧水和二氧化錳制取氧氣時(shí)，對(duì)于裝置引導(dǎo)學(xué)生反思：①為達(dá)到控制反應(yīng)速度的問題，如何改進(jìn)？②若需要控制反應(yīng)的發(fā)生與停止，裝置如何改進(jìn)？通過組織討論，將反思引向縱深處。

（5）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論作為反思的入口

在教學(xué)過程中應(yīng)善于指導(dǎo)學(xué)生對(duì)結(jié)論進(jìn)行反思，反思結(jié)論的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

如，常常設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)證明催化劑的性質(zhì)：①試管中加入一定量的過氧化氫溶液，插入一根帶火星的木條，觀察木條是否復(fù)燃；②另一試管中加入同量的過氧化氫溶液，再加入少許二氧化錳粉末，同時(shí)插入一根帶火星的木條，觀察木條是否復(fù)燃。通過質(zhì)疑、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)論的嚴(yán)謹(jǐn)性，組織學(xué)生反思，如何有效設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明催化劑的性質(zhì)，提高學(xué)生的反思能力。

3. 指導(dǎo)學(xué)生按照一定的程序或模式進(jìn)行反思

指導(dǎo)學(xué)生從過程與結(jié)果兩個(gè)方面進(jìn)行反思，指導(dǎo)學(xué)生按照一定的程序或模式進(jìn)行反思有利于提高學(xué)習(xí)的效率，提高反思的針對(duì)性，避免盲目，提高學(xué)習(xí)的自主性，從學(xué)會(huì)到會(huì)學(xué)，達(dá)到反思的目的。

（1）實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo)反思的程序：原理（做的理由）-質(zhì)疑（不足之處）-創(chuàng)新（改進(jìn)措施）

在實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、藥品、步驟、操作、檢驗(yàn)等思考，這樣做的原因是什么，有何不完善之處，能否提出切合實(shí)際的改進(jìn)措施，從而形成反思的程序，促進(jìn)學(xué)生有序思維的形成與發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的自主性。如，在氣體實(shí)驗(yàn)室制備的教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生思考原料選用的道理？比較其他常見的物質(zhì)有什么優(yōu)勢(shì)？典型的發(fā)生裝置在實(shí)驗(yàn)中還有哪些不足？如何改進(jìn)達(dá)到優(yōu)化的目的，能否提出改進(jìn)措施等。

（2）學(xué)習(xí)結(jié)果指導(dǎo)反思的程序：收獲（建構(gòu)的知識(shí)）-診斷（不完善之處）-修正（補(bǔ)充與完善）

對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，指導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化知識(shí)的整合與評(píng)價(jià)。主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，反思收獲的內(nèi)容，同時(shí)分析、比較、遷移，診斷出知識(shí)中可能缺陷或不完善之處，通過討論、查閱、修正形成較為完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)。使零散的知識(shí)系統(tǒng)化，隱性的知識(shí)顯性化，普通的知識(shí)規(guī)律化，形成對(duì)知識(shí)的整體把握，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)整性思維大有幫助。這一反思的程序不僅適用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)于核心概念及原理、規(guī)律教學(xué)也是適用的。

4. 實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)反思的思維方法

學(xué)習(xí)中方法很重要，尤其是思維方法，它是指向問題解決的認(rèn)知手段，它包括對(duì)知識(shí)的感知、理解、鞏固與應(yīng)用，同時(shí)包括排除、檢索、調(diào)用與校正等批判過程。平時(shí)常用一些典型的思維方法也就是反思的思維方法，諸如：分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹、抽象與概括、系統(tǒng)化與具象化、模型化、假設(shè)與檢驗(yàn)等[5]。應(yīng)根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用恰當(dāng)?shù)乃季S方法，目的是便于學(xué)生理解、內(nèi)化及運(yùn)用。

5. 實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)

反思能力的構(gòu)成要素一般有4個(gè)：反思的意識(shí)與習(xí)慣、反思的手段與方式、反思的自我監(jiān)控、反思的自我評(píng)價(jià)等。反思的意識(shí)與習(xí)慣是反思取得成效的前提，反思的手段與方式是載體，反思的自我監(jiān)控與評(píng)價(jià)則是重要保障。

在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中建立學(xué)習(xí)成長(zhǎng)檔案是一個(gè)有效的方式，學(xué)習(xí)成長(zhǎng)檔案是學(xué)習(xí)者反思過程的真實(shí)記載，它通過一個(gè)個(gè)具象的活動(dòng)反映了學(xué)習(xí)者的實(shí)踐過程，在過程中，有收獲，有失敗，是學(xué)習(xí)者自我監(jiān)控、自我反思的過程，易于學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)問題、易于總結(jié)，從而調(diào)整思路，明確奮斗目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的跨越與提升。

通過目標(biāo)評(píng)價(jià)有利于觀察反思的效度。指導(dǎo)學(xué)生制定反思的評(píng)價(jià)目標(biāo)，讓學(xué)習(xí)者有努力的方向與目標(biāo)，針對(duì)性強(qiáng)，通過各項(xiàng)指標(biāo)的對(duì)比，綜合考量，找到其中的差距，尋找問題所在，實(shí)現(xiàn)從一個(gè)反思的結(jié)束邁向另一個(gè)新的反思的開始。

學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆，反思永遠(yuǎn)只有開始，沒有終結(jié)，個(gè)體的學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷積累，也是不斷反思的過程，培養(yǎng)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的反思能力意義深遠(yuǎn)，每一位化學(xué)教育工作者應(yīng)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主陣地，常樹反思意識(shí)，常滲反思之能，常思反思之果，不斷反思，以思促思，切實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的反思能力。

參考文獻(xiàn)

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