定向自我探究工作单在化学教学中的应用

刘翠+李团结+庄启亚

摘要：定向自我探究工作单作为完成化学读写活动的有效教学策略，如同“脚手架”，帮助学生完成化学探究与写作任务，促使学生监控与反思自己的学习行为，进而提高学习的自主性。

关键词：定向自我探究工作单；化学教学；科学写作

文章编号：1005–6629（2014）9–0034–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

课程改革以来，科学探究作为重要的学习方式引入到化学教学中。在探究的过程中学生学习科学方法，领略科学奥秘，感受探究的过程，激发探究热情。总体而言，科学探究带来了学习方式的变革，提升了学生的学习能力。尽管如此，在实际教学过程发中仍然存在着一些问题。其中，一项亟待解决的问题是学生注重探究过程的体验与探究结果的获得，忽视通过语言表达的形式反思探究的内容。这种现象源于学生由来已久的偏见，认为写作属于文科范畴，理科不需要写作，只需标明结果即可。

牛顿（P. Newton）和奥斯本（J. Osborne）指出许多学生在科学教室中进行学习是不快乐的，他们建议在科学课程中教师应该通过说和写的方式让学生体会到科学学习是富有意义的[1]。华莱士等（Wallace，Hand and Prain）指出学生进行科学写作时需要使用推理技巧去组织信息，描述科学现象，创造知识和形成自己的观点，因而科学写作有促进学生学习科学知识的潜能[2]。陈慧娟指出科学写作强调突破传统只重拼字、文法以及修辞的刻板印象，将写作活动融入科学教室，鼓励学生用自己的话表达科学心得与想法，达成沟通、组织与改变科学概念的目的[3]。国内外研究结果表明，在科学教学过程中融入科学写作活动十分重要。

定向自我探究工作单，正是整合支架教学理论，引导学生完成化学读写活动的教学策略。工作单以问题作为组织写作的工具与线索，通过教师问学生或自问自答的方式，帮助学生思考实验过程，学会观察与记录实验现象，尝试利用现象得出结论，学会根据现象对理论进行质疑和思辨，这种学习方式不仅能够提高学生的写作能力，还能提升学生的思维能力和表达与交流能力。此外，定向探究工作单采用的是科学论文写作格式，能够让学生初步感受到科学家交流的途径与写作方式，提升学生的科学学习能力。

1 定向自我探究工作单介绍

定向自我探究工作单是由杰伊等人（L. Deiner，D. Newsome and D. Samaroo）提出的。他们研究的目的是为了消除学生对科学写作的偏见，使学生意识到实验报告写作的价值所在，他们通过实践研究总结出定向自我探究工作单教学模式[4]。定向自我探究工作单由一系列特定部分组成，可以看作是学生完成实验学习与报告书写的“脚手架”。工作单要求学生回答实验报告中特定部分的问题。学生将问题作为组织写作的工具与线索，通过自问自答的方式，完成实验报告的书写工作。

定向自我探究工作单是特殊形式的强调学术特征的实验报告，由三部分组成：摘要、引言、实验相关内容与结论，每一部分都设有引导性问题（起到支架的作用），引发学生思考，帮助学生组织语言，建构对科学概念的认识。具体内容见表1。

从表1中可以看出，定向自我探究工作单以“问题支架”，创建一种相对规范的论文撰写方式，帮助学生开拓思维。工作单中摘要部分的问题能够提高学生总结归纳的能力；引言部分的问题促使学生运用所学知识解释实验操作与实验现象，进而提高学生逻辑思维和批判思维能力；实验内容与结论的问题促使学生寻找理论或实验证据，解释结论，进而提高学生的分析、归纳与总结能力。这些能力的提升，能够进一步激发实验学习和化学学习的热情，提高化学思维能力。

2 定向自我探究工作单的教学意义

应用定向自我探究工作单，能够引导学生思考，促使学生认真对待实验，发展学生的表达能力以及以文本为基础的交流能力，还有助于教师发现学生存在的问题。

2.1 引导学生思考

定向自我探究工作单，设计引导性问题，作为支架，将复杂的写作任务分解。摘要、引言和实验内容与结论所涉及的问题，引导学生思考：我做了什么实验？我是如何做这些实验的？实验效果如何？我能够得出什么结论？我可以提供什么样的证据来说明结论的正确性？我做这些实验的意义是什么？等等。这种书写方式，把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。

2.2 促使学生认真进行实验

定向自我探究工作单，体现了学生的主体性，设定的问题能够促进学生明确学习目标和学习任务。学生意识到认真做实验和仔细的观察，是有效记录工作单的前提条件。此外，准确回答问题与撰写工作单的过程，能够引导学生监控与反思学习行为和学习内容，促使学生养成认真实验的习惯，从而提高实验效果。

2.3 发展学生的表达能力

定向自我探究工作单为学生创建了使用科学语言表达自我见解的学习环境，不同层级问题的构建，符合学生的最近发展区。完成工作单写作时，学生需要考虑如何准确表达自己的想法。这种引导式问题的写作方式，能够在潜移默化中发展学生的表达能力。

2.4 增进学生以文本为基础的交流能力

定向自我探究工作单让学生适当且有条理地组织语言，通过练习逐步掌握写作技巧，引导学生在学习过程中利用语言来表达他们的科学思想。这种写作交流方式，与仅靠大脑记忆相比，在师生或生生讨论的过程中，能够提供原始记录和证据，从而增进学生以文本为基础的交流能力。

2.5 帮助教师发现学生的问题

定向自我探究工作单需要学生回答9个问题，并将9个问题组织成三段话。教师在批阅的过程中能够及时发现学生在语言表达、专业术语使用、科学概念或原理的理解等方面存在的问题，有利于教师采用教学策略，帮助学生理清知识点，修正错误概念，从而提高教学效率。

3 定向自我探究工作单的教学思路

现以摘要部分为例，展示教学思路。

3.1 教师展示工作单模板，与学生讨论如何书写摘要

实验前教师向学生展示工作单摘要部分的模版，提供三个问题作为支架，要求学生在回答问题的基础上，完成写作任务。

教师和学生讨论实验报告撰写风格从传统实验报告格式向工作单形式转换的各种想法。在这个讨论中，教师强调转换写作技巧的重要性，从实验观察、操作到构建摘要的意义。

3.2 教师指导学生书写工作单的摘要部分

实验前，教师要求学生学习实验原理，熟悉实验操作并在实验过程中记录实验现象。实验后，教师提供三个引导性的问题：你做了什么实验？通过实验，你得到了什么结果？你实验的效果如何？是否达到实验目的？要求学生根据实验原理、观察和记录的实验现象，练习书写第一份工作单，具体内容如下：

3.3 教师分析工作单

教师从格式、表达、科学性等方面分析学生撰写的工作单，特别关注学生的语言表达是否通顺，表达的内容是否正确。在原稿上进行标注，评语要详细列出需要修改的内容，并给予鼓励，增强学生写作的信心。

3.4 学生修改工作单

在教师指导下，学生尝试从语言表达、专业术语、实验原理等方面，对自己书写的摘要进行修改，修改后摘要如表4所示。

3.5 教师根据评阅结果，调整教学过程

分析学生书写的摘要，教师发现学生没有认识到酚酞和甲基橙在水中和有机溶剂中的溶解度不同是实现分离的原因。

于是设计了两个问题：

（1）请比较酚酞和甲基橙在水中和在酒精中的溶解度，并思考纸上层析实验中如何选择合适的流动相溶剂？

（2）请从实验中寻找证据，说明酚酞和甲基橙在水中和在酒精中的溶解度的差异，可以达到分离酚酞和甲基橙的目的。

准确表达自己对上述问题的看法和修正工作单的内容，能够加深学生对纸上层析原理的理解，有助于知识的迁移与应用。在此基础上，教师要求学生完成思考题：滤纸上做点样标记，是用钢笔还是用铅笔。以便及时巩固所学知识，并将知识迁移到新的情境中。

总之，工作单摘要部分的书写，是学生对实验的内容梳理与加工，用语言表达自己想法的过程，能帮助教师发现学生的迷思概念，有效选择教学方法和调整教学过程，进而提高教学效率。

4 展望

研究表明陈述性知识、程序性知识和策略性知识对学生学习能力的提升具有重要的意义。尤其是提升创新能力，仅靠陈述性知识是不够的，还需要获得程序性知识和策略性知识。定向自我探究工作单以9个问题作为支架，引导学生梳理和巩固陈述性知识的同时，体验科学家从事科学探究和撰写科学论文的过程，即明确实验目的，选择实验方法，得出结论，分析结论的正确性，并探讨实验的意义和价值。这一过程涉及到了程序性知识和策略性知识，有利于学生提升科学探究能力。最重要的是工作单的书写能够提升学生的科学表达能力，这种能力的提升有利于学生表达自我想法，与同学合作交流，加强对科学知识的理解，进而提高化学学习的自主性。

因此，教师在教学中，应注意以下三点：（1）理清工作单的结构，并列举实例让学生对工作单的书写有清晰的认识。（2）提供指导，这种指导可以是在课堂上学生撰写过程中给予个别指导，可以是课后，通过批改学生完成的工作单，用标注或评语的方式给予反馈和指导。（3）注意时间间隔，一般来讲工作单的书写活动不宜多，要有一定的时间间隔，一般1周1次，这样不会对学生的学习造成负担。

参考文献：

[1] P.Newton，R. Driver，J. Osborne.The Place of Argumentation in the Pedagogy of School Science [J]. International Journal of Science Education，1999，21（5）：553～576.

[2] Wallace， C.， B. Hand， and V. Prain. Writing and learning in the science classroom. Dordrecht， The Netherlands： Kluwer Academic Press. 2004.

[3]陈慧娟.科学写作有效促进概念改变的教学策略[J].中等教育，1998，49（6），123～131.

[4] L.Jay Deiner，Daniel Newsome，Diana Samaroo. Directed Self-Inquiry： A Scaffold for Teaching Laboratory Report Writing [J]. Journal of Chemical Education，2012，（89）：1511～1514.

[5] L. D. Yore，B. M. Hand，M. K. Florence. Scientists Views of Science，Models of Writing，and Science Writing Practices [J]. Journal of Research in Science Teaching，2004，41（4）：338～369.

[6]蔡铁权，陈丽华.整合IDEAS科学读写模式的科学[J].教学教育科学研究，2011，（5）：61～65.