初中科学解题过程中学生自我监控能力的培养
2015-09-10袁亚丽
袁亚丽
摘 要: 在学生的作业或测验中,存在很多这样或那样的错误。分析错误的原因发现,很多时候学生并不是真的一点不懂,而是缺乏自我监控的能力。如何提高学生在解题过程中的自我监控能力呢?作者从审题过程、解题过程、题后反思三个环节入手,结合实例,对学生自我监控能力的培养进行了策略实践,并对实践的效果进行了分析。
关键词: 初中科学 解题过程 自我监控能力
一、研究的起因
在科学教学中发现:有的学生七年级时学习成绩还不错,八年级时开始退步,九年级时退步明显;有的学生在考试过后,发现很多自己会做的题目都错了;有的学生在课堂上和老师对答如流,但其作业中错误依然不少……
据调查,以上情况在其他班级都较普遍。为什么会产生这样的情况?原因是多方面的,其中一个不容忽视的重要原因是学生在解题过程中缺乏自我监控能力。经调查发现,学生的自我监控能力弱既有学生层面的原因,又有教师方面的因素。
(一)学生方面
一方面,对初中生来说,其自我监控能力有待增强。以我校为例,我所在的学校是一所纯农村生源的初级中学。2012年9月,我对七年级学生(349人)在小学时的作业习惯进行了简单调查,调查问题是:
①你在小学一二年级时,回家作业一般是怎么完成的?
②你在小学三四年级时,回家作业一般是怎么完成的?
③你在小学五六年级时,回家作业一般是怎么完成的?
每个问题的选项都是以下三个:
A.是由家长辅导完成的;
B.是你独立完成的;
C.是你独立完成并做完后还会仔细检查的。
调查结果是:
第一个问题:选A的占71%,选B的占26%,选C的占3%;
第二个问题:选A的占45%,选B的占46%,选C的占9%;
第三个问题:选A的占35%,选B的占46%,选C的占19%。
从以上数据可以看出:小学生年级越低,做作业时家长辅导得越多;同时,学生中选C的比例很低。进入初中后,许多学生还没有意识到在解题的过程中要进行自我监控。
另一方面,现阶段,初中生的学业负担普遍较重,课后作业较多。如每年寒假作业,我校老师通常是这样布置的:完成学校统一下发的寒假作业本后,四门主课每门课再做一份学习资料,导致学生在做题的过程中没有进行很好的自我监控,只是一味地追求速度,所做的作业就变得粗糙。
(二)教师方面
现阶段,教师的压力很大,像辛勤的园丁每天忙于浇灌自己的幼苗——上课,批改作业上课,批改作业;……有的教师没有时间进行很好的思考,从而不能对学生的自我监控能力进行有意识的培养;有的教师知道要对学生进行自我监控能力的培养,却没有时间落实。
我对学生解题过程中自我监控能力的培养进行了探索,旨在通过本课题的实践与研究,使学生的自我监控能力得到提高,并改进教师的教学行为。
二、培养学生自我监控能力的对策实施
(一)概念的阐释
董奇等在《自我监控与智力》一书中说:“自我监控就是某一客观事物为了达到预定的目标,将自身正在进行的实践活动过程作为对象,不断地对其进行积极、自觉的计划、监察、检查、评价、反馈、控制和调节的过程。”在这里,自我监控能力,是指学生为了保证解题的成功,对自己的解题过程及解题任务,制订切实可行的解题方案,选择恰当的解题方法,并在执行中不断反馈、评估、调节,以保证正确的解题方向,从而正确解题。
(二)培养自我监控能力的具体对策
初中科学课程内容包括科学探究,生命科学,物质科学(包括物理和化学),地球宇宙和空间科学,科学、技术、社会、环境。一方面包含知识点很多,涉及面很广,另一方面杭州中考科学的命题方针是:以“能力”立意、以“现实生活与实践体验”立意,着重考核运用基础知识和基本技能解决实际问题的能力和初步创新能力。所以要做对习题,就要学生有良好的自我监控能力。我从审题过程和解题过程、题后反思三个方面进行了课题的实践。
1.学生审题过程中自我监控能力的培养策略
审题的过程主要是阅读的过程,因此如何在审题过程中培养学生自我监控的能力,主要对策有:
(1)点读法
所谓点读法,就是在看题目的过程中,用左手的一个手指(如食指)一个字一个字地点过去,嘴也跟着一个字一个字地读过去。科学比较理性,题目变化多端,有时一字之差就可使题目意思完全不同,所以在审题过程中叫学生采用“点读法”。在这里,读可以是读出声音来,也可以是默读。因为在考试时是不能发出声音的,所以我一般提倡学生默读。这样大脑时时刻刻地监控,促使学生不漏看题目信息,较好地把握题意。平时看书、做作业,都这样练习,一段时间后就会养成习惯。
(2)標记法
所谓标记法,即在点读过程中,右手把读到的已知条件、数量等关键地方做好标记。标记可以是在这些量下画横线,也可以是把这些量直接画圈圈起来。做标记,可以让人印象更深刻,有的学生可能就直接记住,可以帮助快速解题。我对学生说,每个人有两只手,在审题过程中要两只手都用起来,不要浪费资源。
(3)经验法
所谓经验法,就是在审题的过程中可以预料的情况。例如在做选择题时,是要选正解的还是错误的;在计算固体压强时,人行走,受力面积算一只脚,站立算两只脚;在填空题中,题目是要求填写化学式还是名称;在用量筒量取50毫升液体时,俯视读数时,要先看清题目是问测量值与实际值比,还是实际值与测量值比;在看坐标图时,要先看横坐标与纵坐标表示的量,再看曲线和曲线上的拐点;有些计算题,题干很长,信息量大,但问题较短,这时可以先看问题,再看题干。虽然有些情况是可以预料的,对学生来说经验甚少,这就需要平时好好积累。
在审题过程中,点读法与标记法是做每道题目都要应用的,有时只用前两种情况,并不一定把想要的信息全部输入大脑,这时经验法可以起到很好的帮助和补充作用。
2.学生解题过程中的自我监控能力的培养策略
审题后,解题过程大致可分为三步:制订方案、落实方案和结论检验。按照这个过程,一步一步做下去,对各步进行很好的监控,有利于集中精神做题,同时可以减少不必要的失误。
(1)制订方案过程中的自我监控
初中科学题目的难点是易错,所以要先整体思考:题目是什么意思;与以前遇到过的题目有什么异同;会用到哪些知识点;知识点之间怎样建立联系等。我以以下三个例子加以说明。
例1:繁殖季节,雄棘鱼腹部颜色由银白色变成红色,并会对侵入其领地的其他雄棘鱼发动攻击性行为。某人为研究引发雄棘鱼攻击性行为的原因,做了如下实验:在雄棘鱼活动的水域中放置多种颜色的鱼形蜡制模型,并观察和记录雄棘鱼在单位时间内对这些模型进行攻击的次数,实验结果如下表。
根据实验结果所作的推论正确的是(?摇 ?摇):
A.雄棘魚的攻击性行为是一种条件反射;
B.有条纹的模型更容易引发雄棘鱼的攻击性行为
C.雄棘鱼的攻击性行为是先天性的,由基因决定
D.腹部有红色的模型更容易引发雄棘鱼的攻击性行为
监控过程:
方案:先审题,这是一题生物题,似乎在考条件反射、动物的先天性行为与后天学习行为及这种行为是不是由基因决定的等知识点。
监察、反馈:从感觉上说,这个方案好像是挺对的,但一看选项,发现A、B、C三个答案好像都对,但有三个答案是不可能的。方案有问题。
控制、调节:只能再到题目中寻找信息,发现答题的要求是“根据实验结果所作的推论正确的是”,也就是说,要根据实验结果收集答题的有关信息,不是考书本的有关知识。所以答案D是对的。
例2:松花蛋的制作方法:加工100枚松花蛋,需生石灰500克、纯碱150克、草木灰50克,食盐100克草木灰(碳酸钾)50克、茶叶15克、水1000克。将原料调成糊状,敷于蛋上,密封保存一个月左右即可。为了检验松花蛋汤料混合物中含有NaCl、Na■CO■、NaOH,而且汤料浸出液的量有限时,如何在一份试样中通过连续实验进行成分检验?
监控过程:
方案1:为了检验这NaCl、Na■CO■、NaOH三种物质有没有,事实上可以转化成检验Cl■、CO■■、OH■这三个离子有没有。从哪个离子先开始最后能顺利完成,一般的学生是估计不出来的,所以我们不妨先从第一个Cl■开始。
监察、反馈:加入硝酸银,先不考虑氢氧根离子,但氯化银和碳酸银都是白色沉淀,无法分辨。所以不能确定Cl■、CO■■都存在,还是只有某一个存在。方案有问题。
控制、调节:可以改成先加稀硝酸,再加硝酸银。
监察、反馈:先加入过量的稀硝酸,再加硝酸银,可以确定Cl■有没有,但在同一个溶液中至少不能确定OH■是否存在。所以方案1先检验Cl■有问题。
方案2:从CO■■开始检验。
监察、反馈:先加入过量的硝酸钡,如有白色沉淀可以确定有CO■■,过滤,往滤液中再加入硝酸银,OH■会干扰Cl■的检验。
控制、调节:往滤液中先加入酚酞,若溶液变红色,则说明有OH■,再加入过量稀硝酸,然后加入硝酸银溶液,若有白色沉淀,说明有Cl■。此方案正确。
方案3:从OH■开始检验。这里不再赘述。
在化学中,较难的推断题往往可以先定一个物质试试,再换一个物质试试,这样控制调节自己的思维。
例3:一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×10■牛。求货车空载行驶时所受的阻力大小?求货车以36千米/时的速度空载匀速行驶时,10秒内货车牵引力做的功?当货车以90千瓦的额定功率、90千米/时的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物?
监控过程:
方案:此题会用到力和运动、机械功率等有关知识和公式。
监察、反馈:用f=0.1GW=Fs=fs公式,前两小题很快做出来,但第三小题很多学生都会觉得困难。
控制、调节:第三小题思路哪里来呢,从第一、二两小题中来。先把90千米/时化成25米/秒。由第二小题所用的公式W=Fs=fs联想到P=Fv=fv,P和v已知,就可以得到f■。再将f■代入第一小题所用的公式f=0.1G,就可以得到G■,G■=G■-G。
很多物理和化学的计算题,问题设置的过程都是层层递进的,而且大多都是三个小题。第一、二两个小题往往较简单,第三个小题较难;第一、二两小题往往引导我们吃透题意,为解决第三小题作铺垫;当第三小题感到困难时,可以联系第一、二小题进行控制和调节,从而获得正确的解题方案。
(2)落实方案过程中的自我监控
初中科学题没有高中物理、化学题那么复杂,有的题目方案选定后较简单,有的题目选定一个解题方案较简单,而在方案落实的过程中,会由于缺少自我监控而产生很多错误。我以以下三个例子加以说明。
例4:在“水藻→水蚤→虾→小鱼→食鱼鸟”这条食物链中,若食鱼鸟全部迁移别处,那么在一个时期内将会发生的现象是(?摇 ?摇)
①在四营养级生物的数目会减少②三级消费者的数量会增加③级消费者的数量会增加④第三营养级生物的数量会减少⑤初级消费者的数量会减少⑥第二营养级的生物数量会增加
A.①③⑤?摇 ?摇B.②④⑥?摇 ?摇C.①③⑥?摇 ?摇D.②③⑥
监控过程:
方案:食鱼鸟全部迁移别处,小鱼没有天敌,数量增加,虾天敌增加,数量减少,水蚤数量增多,水藻数量减少,由于生态系统具有自动调节能力,最后这条食物链可能会重新达到一种新的动态平衡。
监察、反馈:题目要求“在一个时期内”将会发生的现象。
控制、调节:只要考虑到:……水藻数量减少即可,不用考虑到最后的动态平衡。
监察、反馈:①到⑥句话中,出现了第几营养级,几级消费者等名称。
控制、调节:每个名称具体是指食物链的哪种生物,要仔细核对,然后每句话再和方案对照,最后得出答案是B。
例5:某班同学完成制取二氧化碳的实验后,对回收的盐酸和氯化钙混合溶液(不考虑其他杂质)进行了以下实验:取40g该溶液于烧杯中,滴入40ml溶质质量分数为13.8%的K■CO■溶液,滴入K■CO■溶液质量与生成沉淀质量的关系如图所示。求:(1)所取40ml溶液中HCl和CaCl■的质量。(2)实验结束后,若将烧杯中的物质蒸干,得到固体的质量。
监控过程:
方案:审完题后,此题是有关化学方程式的计算,而且所用的化学方程式较基础,即2HCl+K■CO■=2KCl+H■O+CO■↑CaCl■ +K■CO■=2KCl+CaCO■↓
监察、反馈:第二小题学生的正确率较低。如学生会这样做(设略,计算过程略)。
2HCl+K■CO■=2KCl+H■O+CO■↑
138?摇 ?摇 149?摇
10g×13.8%?摇 x
x=1.49g?摇
CaCl■+K■CO■=2KCl+CaCO■↓
?摇?摇 ?摇149?摇 ?摇 100
?摇?摇 ?摇y?摇 ?摇2g
y=2.98g
生1:总固体质量:2.98g+1.49g+2g=6.47g
生2:总固体质量:2.98g+1.49g+10g×13.8%=5.85g
生3:总固体质量:2.98g+2g+10g×13.8%=6.36g
生4:总固体质量:1.49g+2g+10g×13.8%=4.87g
在计算总固体质量之前,在草稿纸上列一下,固体质量=CaCO■+KCl+KCl+K■CO■,防止固体质量漏掉,然后再计算。
控制、调节:总固体质量:2.98g+1.49g+2g+10g×13.8%=7.85g。
例6:1個标准大气压下,完全燃烧2.1克柴油(q=3×10■ /kg)给500克72℃的水加热。假设没有热量损失,水的温度能升高多少(?摇 ?摇)
A.28℃?摇 ?摇B.30℃?摇 ?摇C.100℃?摇 ?摇D.102℃
监控过程:
方案:此题主要利用Q■=mq和Q■=cm△t两个公式计算。
监察、反馈:Q■=mq=6.3×10■,再从Q■=cm△t中计算出△t=30℃,题目是要求升高多少呢,还是升高到多少?再去题目中看一下。
控制、调节:发现是求升高多少,即△t=30℃。
监察、反馈:看了选项后会发现,选项A加上初温刚好等于选项C,选项B加上初温刚好等于选项D。1个标准大气压下水温不可能是102℃,最高只能到100℃。
控制、调节:△t=28℃。
(3)结论检验过程中的自我监控
在解题过程中,有时监控不到错误的地方,这时结论检验过程中的自我监控就显得尤为重要。有时最后的结果比较繁琐,就应该再检验一下,解题过程中有没有计算错误、信息遗漏等。比如例5中,在总固体质量得出之后,再回过头检查有没有漏掉的物质,因为在解题过程中,肯定感觉有好几部分固体质量加起来,应该想到会不会漏掉什么。在做选择题时,有时审完题目就知道答案,一看选项A是对的,马上写上。这时的答案是需要检验的,即必须先看完四个选项,因为看完其他选项时,会发现之前有些问题没有考虑到,选项A是错误的。例如:
做某实验时需要量取95ml的水,最好选用下列仪器中的(?摇 ?摇 )
A.100ml的量筒 B.100ml的烧杯
C.50ml的量筒和滴管 D.100ml的量筒和滴管
我在批改作业时发现这道题有很多人选A,作业发下去之后很快都订正对了。我去问原因,错掉的学生中,大部分都说只看了选项A,而且当时也没想到要用滴管,以为对了就选上了,其余三个选项根本没有看。
在做填空题时,学生一般把题目看到横线为止,然后直接把答案填在横线上。事实上,这时答案需要检验,看一下在横线的后面有没有条件限制。比如学生看完题后,认为答案应填“变大”就写上去,没有注意到横线后面给出的备选答案是“增大,不变,减小”;如果写了“变大”很可能就被扣分。所以,学生不能闭着眼去回答问题,结论的检验是非常重要的。
3.学生题后反思中的自我监控能力的培养策略
通过做题目,使学生的基本知识和基本技能得到巩固,从而提高相应的能力,所以题后的反思监控是必不可少的。科学这门科知识点较多,这个知识点熟不熟悉?这道题目是用什么方法做的,以前这样的类型有没有做过?这个实验题,书本中有没有?有什么差异?这道题用了什么思考方法,如转换法、控制变量法等。另外,对做错题目,要建立纠错本,这样更好地监控错题:是什么原因错的,是大意错的,还是真的不会?如果是真的不会,则需要寻求老师或同学的帮助,好好地解决问题。有位学生在纠错本上是这样反思监控的:
从以上反思中可以看出,学生已经理解了这道题目的意思。
三、对研究的成效分析
(一)自我监控增强学生解题的自信心。
现在科学练习中的题目,有的内容很长,而有的前面冠以很现实、很前卫的科学信息知识,造成学生有很大的畏难心理。例如实验室有一保管不当的试剂瓶,其残缺的标签中只剩下“Na”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的无机试剂。小宏同学为探究其成分进行了猜想,并设计了实验进行验证,有关内容见下表:
请你参与这一探究活动,根据上表回答下列问题:
(1)小宏的猜想二是:?摇 ?摇?摇 ?摇?摇 ?摇?摇。如果猜想成立,则产生沉淀的化学反应方程式为?摇 ?摇?摇 ?摇?摇 ?摇?摇。
(2)小宏的猜想三是:?摇 ?摇?摇 ?摇?摇 ?摇?摇。如果猜想成立,则产生沉淀的化学反应方程式为?摇 ?摇?摇 ?摇?摇 ?摇?摇。
(3)小宏同学对猜想一所描述的实验现象和作出的结论是否正确?请判断并说明理由。?摇 ?摇?摇 ?摇?摇 ?摇?摇。
(4)除了小宏的三种猜想,请你再补充一种猜想,模仿上述过程,设计简单的实验方案并验证你的猜想,将有关内容填入下表。
课题实践到九年级的第一学期时,我问学生对这道题在难度上有什么感受?除了少数几个人,其他学生都说不难。有两个学生是这样说的:
生1:看上去好像很难,仔细看看其实不难的。以前我看到这种又是实验又是表格的题目,马上就投降了。
生2:以前我以为这样的题目很难,题目也没有耐心看完。现在我知道这道题字虽然有点多,但做起来一点也不累。因为做第一小题时我只需要看表中第二行就可以了,其他信息不需要管。做其他几小题也一样,只要管相应的信息就可以。
从以上学生的回答可以看出,自我监控能力的提高,增强了他们做题的自信心。
(二)自我监控提高学生科学的学习成绩。
我对自己所任教的两个班(7、8班)进行了教学实践。经过两年多的实践后,与另一个老师任教的两个班(11、12班)成绩进行了比较,我班学生的成绩显著提高。详见下表:(两次考试试卷均来自区教研室,均为片统一阅卷。)
表一 七年级第一学期期末考试成绩,满分为100分;
表二 为九年级第一学期期末考试成绩,满分为180分。
(三)自我监控具有广泛的迁移性,提高对其他学科作业的监控能力。
科学解题时,为了保证解题的成功,对自己的解题过程及解题任务、制订切实可行的解题方案,选择恰当的解题方法,并在执行中不断反馈、评估、调节,保证正确的解题方向,从而正确解题。由于学生对不同类型实践活动进行监控、调节的实质是相同的,因此自我监控具有迁移性。习惯成自然。例如在做其他學科的习题时,学生在审题时会自然而然地使用“点读法”和“标记法”。在课题实践过程中,不仅明显改善了学生在科学解题过程中自我监控的能力,而且由于他们自觉或不自觉地迁移,也同时提高了他们在其他学科作业中的监控、调节水平。
参考文献:
[1]吴志山.高中物理解题过程中学生自我监控能力的培养.中学物理教学参考,2011(5).
[2]董奇,周勇,陈红兵.自我监控与智力.浙江人民出版社,1996(1).9.13.20.21.
[3]教学指南编写组.初中科学教学指南.上海科学普及出版社,2015,前言.
[4]中华人民共和国教育部制定.初中科学课程标准,2011.13.15.26.39.45.