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对高中生学习鲁科版必修教材中微项目的研究

2023-04-05

化学教与学 2023年6期
关键词:问卷化学探究

刘 政

(郑州市第十一中学 河南 郑州 450016)

一、研究背景

微项目学习即微型化的项目式学习活动。[1]项目式学习对学生素养培养与能力发展有独特的优势。鲁科版高中化学新教材的创新之一,就是将微项目学习引入化学课程,必修教材中在章节末尾均设计一个微项目,用微项目栏目取代旧教材中的章末知识总结,以项目学习检测学生的知识、素养和能力的达成程度。[2]目前国内有关微项目学习的研究还在探索阶段,在内容上,各研究均以项目式为参照,在现有的项目式模型基础上将项目活动微型化,或结合某种教学模式运用到学科教学中;在数量上,可参考文献较少,研究尚未形成成熟体系。[3-6]

为了更好发挥教科书的作用,了解学生对于微项目的看法以及学习感受,笔者对所在学校高一年级学生进行了三个微项目的课堂教学。课后对学生实施线上问卷调查,通过问卷调查和追踪访谈,能够较为直观了解学生对微项目的兴趣,根据学生对微项目的学习反馈改善教学策略,明确教学实施效果,提出促进微项目教学的有效教学策略。

二、研究对象和方法

本文选取郑州市三所学校高一年级的学生为研究对象,共计321人。采用问卷调查的方法了解学生学习过微项目后的感受和实际体验,此问卷通过“问卷星”进行线上发放,根据得到的数据和结果进行分析。参与答卷的学生共321人,收回有效问卷321份,收回率和有效率均为100%。此外,由于个别问题或选项需要进一步了解学生的具体想法和感受,对目标学生进行了追踪访谈,从而了解问题背后的真实原因,进而做出准确分析。

三、调查问卷的编制

1.问卷维度及内容确定

在编制调查问卷之前,首先确定问卷的调查目的,然后查阅相关文献并与部分一线高中化学教师展开深入交流,确定问卷的调查维度,最后根据维度编撰相应的问卷内容。问卷经历多次修改、试测,形成最后的终稿,保证了调查问卷的内容效度。

调查问卷中的问题为两大类:第一类问题是学生的基本信息(包括性别和年级,共设置2道单选题目);第二类问题是学生对微项目的感受和体验的调查,从6 个维度展开。调查问卷的题型设置有单选题、多选题和问答题,共计14题(见表1)。

表1 调查问卷维度和题型

2.问卷信度检验

为了测定问卷编制的可靠性,对收集到的问卷数据采用SPSS22.0进行信度检验,结果见表2。

表2 调查问卷信度检验

由表2 可知,本调查问卷数据的Cronbach,s Alph系数为0.974。一般情况下,Cronbach,s Alph系数值大于0.8表示内部一致性极好,介于0.6~0.8之间表示较好,低于0.6表示内部一致性较差。本问卷数据Cron⁃bach,s Alph 系数值大于0.8,说明该问卷信度较好,测量结果可靠,可用于实践检验。

3.问卷效度检验

效度检验采用的是因子分析,检测结果如表3所示。

表3 调查问卷效度检验

由表3可知,本调查问卷数据的KMO值为0.944,Bartlett 球形度检验的p 值为0.000。一般情况下,KMO值高于0.8,则说明非常适合信息提取,介于0.7~0.8 之间说明比较适合信息提取,介于0.6~0.7 之间说明可以进行信息提取,小于0.6说明信息较难提取(侧面反映出效度低)。效度分析还需要通过Bartlett 检验,对应p 值需要小于0.05。综上,本问卷数据KMO值高于0.8,p 值小于0.05,说明研究数据非常适合提取信息,从侧面反映出问卷的效度好。

四、调查结果统计与分析

1.学生对微项目的初步感觉

首先了解学生是否学习过化学微项目?是否喜欢学习微项目?数据见表4。

表4 学生对微项目的初步感觉统计数据

从T3 统计结果可以看出,参与此次问卷调查的学生99.07%都学习过化学微项目;只有0.93%的学生选择“否”,这部分学生认为自己没有学习过化学微项目,通过追踪访谈这部分学生,了解到这部分学生有的是因为在学习微项目时请了病假,有的在做调查问卷时不认真。

T4统计结果显示,69.47%的学生喜欢学习化学微项目,28.04%的学生对学习微项目持中立态度,认为这是应试要求、没得选择,当然也没有表示抵触,若后续稍加强化可提升其对微项目的兴趣。有1.56%的学生表示不喜欢学习化学微项目,有0.93%的学生表示厌烦,说明这部分学生对化学微项目不感兴趣,而这种消极的态度势必会影响学生对知识与能力的掌握。因此,如何激发学生学习化学微项目的兴趣,也是本研究的重点。

2.学生对微项目内容的认识

学生对微项目内容的认识统计数据见表5。

表5 学生对微项目内容的认识统计数据

在高一上学期结束后,学生已经学习过3个微项目内容,并且对微项目知识的难易程度有了一定的感受。其中,35.20%的学生认为这部分内容较难,之后对该问题选项的学生进行追踪访谈,了解到学生刚接触这类项目式学习内容,对于实验方案设计和探究活动较为生疏,而且教材中所列内容太多,有些图片或知识从未见过,在较短的时间内很难把握住知识重点。有61.68%的学生认为微项目内容难度适中,且微项目内容与生活中的化学知识息息相关,学生觉得在解决微项目活动中的问题时可以感受到化学的趣味和实用之处,这也解释了T4 中有69.47%的学生喜欢学习化学微项目。此外,还有3.12%的学生认为微项目内容比较简单,通过自主学习探究就可以掌握。后续了解到,这部分学生化学成绩较好,基础知识扎实,学习能力强,能通过自主预习掌握一些高难度知识。

T6 统计结果显示,有84.74%的学生知道化学微项目在鲁科版新教材中是处在各章节末尾的位置,有15.27%的学生没有正确回答此问题,至少说明该阶段学生在学习过微项目后,已经有大部分学生对化学微项目有了深刻印象。

T7 调研学生对化学微项目栏目的了解以及比较喜欢的栏目类别,统计选项和所占比例条形图如图1 所示。在众多的微项目栏目中,受学生欢迎的前三项栏目分别是:化学与技术(所占比例64.49%,下同)、活动图片(60.44%)和项目活动(52.02%)。学生兴趣较低的后三项栏目分别是:项目学习目标(27.41%)、方法导引(30.53%)和活动前文字叙述(35.51%)。图1 中的J 项为填空题,目的是了解学生期待的微项目栏目类别,尽管只有1.25%的学生作答,但结果却出奇地类似和统一,都希望微项目中一定要有实验,如家庭实验、学生实验、教师演示实验或实验视频等。

图1 调查问卷中T7各选项所占比例

从T8 统计数据可以看出,学生在学习过微项目后,有70.09%的学生认为有必要在高中化学教材中设置微项目,有27.10%的学生持无所谓的态度,2.80%的学生觉得没有必要设置微项目。总体来说,29.90%的学生对是否有必要在高中化学教材中设置微项目这个问题,没有强烈赞成的意愿,说明这部分学生还没有真正体会到化学微项目能带给自己在知识、素养和能力等方面的提升。

3.微项目带给学生的体验

T9是一道多选题,主要从学生角度了解现有微项目对提升学生能力提供的主要帮助(见表6)。

表6 微项目的设置对提升学生能力的统计数据(%)

由表6 中的统计数据可以看出,学生认为项目学习目标、活动前文字叙述与方法导引栏目带给自己较大的收获依次是:培养化学信息素养、有助于了解更多生活中的化学知识和提升自主探究学习能力。通过项目活动可以提升小组合作探究能力,培养化学信息素养,有助于了解更多生活中的化学知识。项目成果展示可以:锻炼学生总结归纳能力、语言表达能力以及潜移默化提升化学信息素养。资料卡片能够培养化学信息素养,有助于了解更多生活中的化学知识和培养学生分析问题,解决问题的能力。丰富多彩的活动图片和化学与技术有助于学生了解更多生活中的化学知识,培养化学信息素养和引发学生分析和解决问题。实验方案可以帮助学生锻炼分析问题解决问题的能力,培养化学信息素养,有助于学生提升文字叙述撰写报告的能力。

4.从学生的角度了解化学教师对微项目的态度

T10调研从学生的角度感受老师对微项目的重视程度,见表7。其中45.79%的学生认为老师很重视微项目,43.61%的学生认为老师重视微项目,有9.97%的学生认为老师对微项目的重视程度一般,也有0.62%的学生认为老师不重视微项目。

表7 从学生的角度了解化学教师对微项目的态度统计数据

关于老师在讲授微项目时是否按照教材预设的环节展开这一问题,结合追踪访谈了解到:有69.78%的学生认为按照教材预设而且在知识内容和活动方式方面有创新,课堂节奏欢快轻松,课下任务分工明确、团结协作,学习效率很高。有20.56%的学生认为老师有取舍,为优化课堂学习时间将课堂上无法完成的活动全都删掉,因为课前、课后与课上学习任务安排脱节,以致于教师虽然完成了教学计划,但学生对知识的掌握和能力发展均略显不足。也有7.17%的学生觉得老师逐一落实教材要求,可是课时安排有限,似乎每一个环节都是按照老师铺设好的路径在按部就班地进行,学生难以体现项目活动的思维性、个性化和创新性。2.49%的学生认为老师在讲授微项目时完全脱离教材,只讲授微项目中蕴含的知识点,背离了新教材编制的初衷。

5.学生对微项目的期待

T12、T13 均为多选题,探查学生在学习过微项目后希望通过哪些方式完成微项目成果展示,以及心目中期待的学习微项目时的课堂形式,见表8。

表8 学生对微项目的期待统计数据(%)

微项目成果展示是将活动推向高潮的一个环节,展示劳动成果能提高学生的成就感,增强其参与活动的主动性与积极性,还可极大地提升学生的自信心,调研统计后发现,学生最希望完成微项目成果展示的途径有:将整个活动过程录制成视频(52.96%)、制作手抄报(49.53%)、以小组为单位展示活动作品(33.64%)等。另外有4.36%的学生填写了期待完成微项目成果展示的方法,如有学生谈到:在“探秘膨松剂”项目中,自己蒸的馒头与同学分享,共同感受劳动与丰收的喜悦;在学习“科学使用含氯消毒剂”后,可以在学校社团活动时结合当下新冠肺炎疫情,开设相关专题讲座普及防疫知识等。

学生心目中学习微项目时的课堂形式主要有实验探究(72.90%)、小组合作(68.22%)、自主探究(47.04%)。此外,有0.93%的学生填写了自己的期待,如:将习题练习与活动探究相结合,摒弃一味地刷题。综上可以看出,学生渴望知识是由自身习得的,而非填鸭式教授或沉浸式刷题获得。

6.学生在学习微项目过程中面临的困难

这是一道开放性问答题,主要了解学生在学习微项目过程中面临的困难,共有166名学生作答了该题,其中106 名学生详细罗列了困难之处。综合分析这106项内容,50.9%的学生认为学习微项目的困难主要来源于自身因素,其他学生认为学习困难主要来自于外界因素。其中,18.8%的学生觉得教材内容设置对自己学习产生了困扰,学生提出教材中的重要知识点讲解较少而其他内容较多,以致于预习时无法准确把握重点,且很多内容需要老师上课时补充讲解。另外,教材中实验方案设计太简洁,以致学生无从下手。有3.7%的学生提出在学习微项目时需要教师引领,自己很难将各个活动环节串联起来。26.4%的学生提出了学习微项目过程中的其他困难,目前微项目在落实过程中重理论轻实践,有些微项目需要课余时间完成,但现阶段的高一学生课业负担太重,课余时间有限,无法按时完成微项目课前内容。课堂时间紧张,学生动手实践操作有限,很多老师为了完成教学计划,不得不压缩简化实验活动,使学生体验感大打折扣,进而影响对知识的理解程度。

五、结果与讨论

1.大多数学生支持微项目探究活动

微项目学习是以真实存在的问题情境作为出发点,引导学生在完成项目活动的同时解决生活中遇到的实际问题。学生在参与微项目活动时充满积极性,微项目学习有助于学生对化学与生活之间的关系有更深层次的理解,有助于培养学生多角度分析和解决问题的能力。只有少部分学生对微项目不感兴趣、甚至厌烦。俗话说:“事出反常,必有因果”,教师一定要重视这部分学生对微项目学习的态度,力争扭转其观点。

2.微项目的内容应难易程度适中

感觉难度较大的学生是因为实验探究能力有限,且通过预习难以理解教材中所列实验设计方案或意图,这启发我们要优化教材中实验探究栏目的具体内容。此外,在具体的课堂教学过程中,教师应放缓教学速度,循序渐进引导学生思考,帮助学生慢慢养成科学探究意识。对学生比较感兴趣的微项目栏目,诸如:化学与技术板块、活动图片和项目活动等可引用讲解。学生兴趣较低的栏目要追究原因,认真研读后给出良策。例如:学生之所以不喜欢项目学习目标,是因为学生觉得该栏目中并无考试考点,也不知道目标中的“体会”“掌握”和“分析”等动词到底该如何解读,具体要达到什么标准。学生对方法导引兴趣较低,主要是因为该栏目的字面意思尚可理解,但落实起来还存在一定难度。这也提示教师要知道学生的困惑所在,认真思考如何有效指导学生将理论内容与实践联系在一起,对症下药。学生对活动前文字叙述兴趣也不大,他们认为该栏目内容设置较为简单,大致一看就能明白,而且文字不如图片对学生有吸引力。大部分学生赞同微项目在教科书中的设置,并表示微项目的学习在很大程度上能促进探究能力、思维能力的发展。

3.微项目中不同类别的栏目,发挥不同的作用

微项目学习目标居于项目之初,为后续活动探究指明方向。活动前文字叙述是项目学习的情境导入,旨在引出项目主题并揭示项目活动意义。项目活动是项目学习最重要的部分,通常每个微项目含2-3个项目活动,丰富多元化的活动形式让学生在探究过程中身临其境获得成长。另外,资料卡片、方法导引和化学与技术等一般设置在项目活动中,其中资料卡片是与项目活动关联的科普常识,涉及传统文化、历史故事及工艺手法等,可间接提升学生的人文情怀与社会责任感;方法导引是为项目活动探究提供具体的操作思路、思维引导和流程步骤等,培养学生的科学探究意识;化学与技术主要讲述化学前沿知识、化学与其他学科的融合知识,启发学生阅读思考,感受科技创新的力量与不易,培养学生科学探究与创新意识。项目成果展示是整个微项目的核心部分,学生用多种多样的方式将活动过程和探究结果呈现出来,包括了解的知识,学会的方法以及看待问题的角度和得出的结论等,使得项目活动得到升华。

4.大多数教师重视微项目学习

教师在讲授微项目时有取舍地按照教材预设的环节展开,在内容和活动形式方面有所创新,由此学生在学习微项目时才能得心应手,并保持长久兴趣。教师的统筹规划对学生学习微项目的兴趣至关重要,由于微项目学习需要高中生支配较多的时间和空间,学生常因各种原因导致探究活动虎头蛇尾。教师在正式上课之前必须具体明确课上和课下的学习任务,全程指导学生分工合作、查阅资料等。

5.微项目的实验设计及探究过程应尊重学生的自主性

学生在宽松舒展的状态下乐于去接受新事物,往往能达到出其不意的效果。同时,在微项目成果展示环节应鼓励学生大胆创新、不拘一格,相互分享产生思维碰撞,随后进一步完善各自观点。应在项目结束后重视学生的反思总结和班级内部的交流表彰,切记浮光掠影、浅尝辄止。如,可将“科学使用含氯消毒剂”微项目中,84 消毒液不适用于钢和铝制品的消毒实验,延长到课后,让学生能持续进行观察记录与探究。

六、研究启示

1.学生对“化学与技术”栏目最喜欢,说明学生对学科前沿知识很感兴趣。建议教师在课堂上可以尝试适度拓展科技前沿内容,提升学生的学科价值感,多角度培养学生的核心素养。

2.教科书中实验方案和探究部分设计较为简略,开放性程度较高,给学生自主设计、预测探究的自由度较大,难度也大。一些实验探究甚至没有提示实验仪器或试剂,探究过程和实验步骤一片空白,缺乏基本框架图或关键词提醒。建议教科书在后期修订中略微降低微项目实验探究的要求,在实验方案设计方面,给予学生方法或流程指导。

3.微项目学习以学生为中心,教师在充分尊重学生主体地位的同时,也要给予适时合理的指导。为更好发展学生的思维和提升能力,教师在实施教学前要深刻理解项目活动意义,准确把握科学探究方向,注重探究的科学性与严谨性,对探究过程中可能出现的各类问题或假设均要提前查阅资料,做好预案。此外,教师要适时指导学生合作学习、合理控制时间,加强组织和管理,达到高效学习。

4.在高中教学中,各学科均有相应的教学进度且各学科的学时是一定的,基础知识的学习时间非常紧张,微项目学习因需要大量时间和空间难以开展。因此,教师应科学规划时间,做到课上、课下紧密结合,在课前制定活动方案和流程并准备好所需教具、素材等,课上进行实验探究和成果展示,课后进行反思和完善。

5.教师为节约课堂时间,会给学生直接讲解实验步骤,导致学生被动接受知识,缺乏亲身感受和体验,实验探究的效果不理想。在开展微项目学习的过程中,教师可留给学生足够的思考探究空间,由浅入深、循序渐进地启发学生,使他们自主感受问题解决的过程。面对学生五彩缤纷的答案,不要急于否定,可尝试研判学生的奇思妙想,达到百花齐放的效果。

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