化学问题解决中元认知训练的研究

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1、万方数据lO化学教学2002年，第9期化学问题解决中元认知训练的研究方红1，半华林2(1上东省潍坊第二中学26104L；2山东师范女学化学系250014)摘要：冗认知在化学问题解决中具有重要的作用。在宴际教学中，采取自我提问法．相互提问法，讨论法、知识传授法等进行元认知的训练，可有效她提高学生的元认知水平，促进学生问题解决能力的提高。关键词：问题解决；元认知训练文章编号：l∞5．6629C2002)09一0010一03中图分类号：c6338文献标识码：B元认知是美国心理学家弗拉维尔于20世纪70年代提出的，它在实践中对开发学生智力，提高学生

2、的学习能力有着十分重要的意义。所谓元认知就是对认知的认知，也就是一个人对自己的认知系统的认知与控制，着重表现在通过元认知知识、元认知体验、元认知监控来调节自己的认知活动，反映的是个体自身的认知活动和情感体验，其实质就是人对认知活动的自我意识、自我监控与自我调节。对于学生的元认知能力胡I练不能离开教学内容单独进行，宜与具体内容的教学或化学问题的解决相结合。l化学问题解决中元认知训练的方法l自我提问法自我提问法由美国的波利亚提出。其模式为：向学生提供～系列在问题锵决的各个阶段供自我观察、自我监控、自我评价的启发式问题，学生在解题过程中依据这些问

3、题进行自我提问，从而启发自己的思路，并对思维进行监控。第一阶段——理解问题。可以向自己提出以下问题：已知条件是什么?未知条件是什么?题目的目标是什么?由已知条件足以导出未知条件吗?已知条件多余还是不足?若多余是不是真的多余?是否隐宙什么条件?画个草图，引入适当的符号或标记，把已知条件分成几个不同的部分，你能将它们写下来吗?例如：从含cu，s的铜矿石中冶炼钢可采取以下方法：【1)先将矿石通空气高温焙烧，生成两种氧化物；(2)将焙烧过的矿石加上质量比它约少～半的未经焙烧过的矿石，混台均匀后隔绝空气再进行高温煅烧，结果得到金属铜和一种有刺激性气味

4、的气体。试写出上述反应的化学方程式：(I)；(2)。学生在考虑了E述的问题后，会联想到煅烧硫铁矿的反应：4hs，+l102=2Fe201+8s02，c啦s和Fe岛都是金属硫化物，推知焙烧cu2s的方程式为：2Cu2s+30】=2cu20+2s02。但有不少学生却推出了Cu，S+20，=2CuO+sO，的方程式。原因就在于本题的隐含条件“将焙烧过的矿石加上质量比它的质量约少一半的未经焙烧过的矿石”再高温燃烧，未被利用，若注意了这一关键部分，就可将错误的方程式加以改正。在上述问题的解决过程中，充分体现了元认知对思维的监控作用。而在实际的解决问题

5、过程中，发现许多学生未能得出正确答案，也说明学生在解题过程中对思维的监控能力还比较差。第二阶段——拟定计划。可提出如下问题：过去见过这种题吗?若见过是否它以略微不同的方式出现?能否用具有相同或相似未知条件的熟悉问题解答当前的题目?如果不能解决眼前的问题，能否从已知条件中找出关键的部分?是否使用了所有的已知条件呢?例如，有cu0和木炭组成的混合物424克，在高温条件下充分反应后，剩余固体混合物呈红色．质量为3．36克；若反应产生的气体全部被过量的澄清石灰水吸收，得沉淀2．00克，试通过计算指出固体产物的组成及质量分数。解决这一问题，首先帮助学

6、生抓住关键词“剩余固体混合物呈红色”、“产生的气体全被过量的澄清石灰水全部吸收”等，然后让他们理清已知条件是什么?要求什么?已知条件是否多余?隐含条件是什么(剩余固体混合物呈红色，除了金属铜外，另一种应为氧化亚铜)?最后让学生思考：应怎样做呢?第三阶段——执行计划。向学生提出：你能清楚地认定每一步都是对的吗?第四阶段——检查回顾。可以自己推理过程吗?能检验结果的正确性吗?为什么想到这样做?不这样做行不行?还有没有别的方法?这些方法哪个最好?能将这一问题的结论或解决方法应用于其万方数据2()[)2午，第9期教师论坛他问题“q?例如：384mg

7、铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后共收集到气体NO224m1．(标准状况)，反应消耗掉的HH0，uJ能为(A)000l肌，l(B)O．006rnol(c)00022moI(D)O0024m‘J1解答此题，大多数学生能从基本反应去寻求已知和术知的关系——铜与浓硝酸及与稀硝酸两个反应建立方程去求解从而得出答案。当学生做完此题，进行回顾和检验时，按上述所列问题可自我提问。一部分学生进⋯步挖掘了反应的内涵：cu—c—t(N03)2而lIN03一NO、N02，根据质量守恒定律必须存在氨元素守恒，即cu(N03)2中氮+气体中氮=HNO，中氮，照此列式

8、得出了答案。还有一些学生则从铜与硝酸反应时全部生成N02或N0的两种极端情况下消耗的量分别是选项B和D，而原题数据已否定了两种极端的可能，由此得出居于二者之间的答案c。这样学生从