定向自我探究工作單在化學教學中的應用

劉翠+李團結+莊啟亞

摘要：定向自我探究工作單作為完成化學讀寫活動的有效教學策略，如同“腳手架”，幫助學生完成化學探究與寫作任務，促使學生監控與反思自己的學習行為，進而提高學習的自主性。

關鍵詞：定向自我探究工作單；化學教學；科學寫作

文章編號：1005–6629（2014）9–0034–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

課程改革以來，科學探究作為重要的學習方式引入到化學教學中。在探究的過程中學生學習科學方法，領略科學奧秘，感受探究的過程，激發探究熱情?？傮w而言，科學探究帶來了學習方式的變革，提升了學生的學習能力。盡管如此，在實際教學過程發中仍然存在著一些問題。其中，一項亟待解決的問題是學生注重探究過程的體驗與探究結果的獲得，忽視通過語言表達的形式反思探究的內容。這種現象源于學生由來已久的偏見，認為寫作屬于文科范疇，理科不需要寫作，只需標明結果即可。

牛頓（P. Newton）和奧斯本（J. Osborne）指出許多學生在科學教室中進行學習是不快樂的，他們建議在科學課程中教師應該通過說和寫的方式讓學生體會到科學學習是富有意義的[1]。華萊士等（Wallace，Hand and Prain）指出學生進行科學寫作時需要使用推理技巧去組織信息，描述科學現象，創造知識和形成自己的觀點，因而科學寫作有促進學生學習科學知識的潛能[2]。陳慧娟指出科學寫作強調突破傳統只重拼字、文法以及修辭的刻板印象，將寫作活動融入科學教室，鼓勵學生用自己的話表達科學心得與想法，達成溝通、組織與改變科學概念的目的[3]。國內外研究結果表明，在科學教學過程中融入科學寫作活動十分重要。

定向自我探究工作單，正是整合支架教學理論，引導學生完成化學讀寫活動的教學策略。工作單以問題作為組織寫作的工具與線索，通過教師問學生或自問自答的方式，幫助學生思考實驗過程，學會觀察與記錄實驗現象，嘗試利用現象得出結論，學會根據現象對理論進行質疑和思辨，這種學習方式不僅能夠提高學生的寫作能力，還能提升學生的思維能力和表達與交流能力。此外，定向探究工作單采用的是科學論文寫作格式，能夠讓學生初步感受到科學家交流的途徑與寫作方式，提升學生的科學學習能力。

1 定向自我探究工作單介紹

定向自我探究工作單是由杰伊等人（L. Deiner，D. Newsome and D. Samaroo）提出的。他們研究的目的是為了消除學生對科學寫作的偏見，使學生意識到實驗報告寫作的價值所在，他們通過實踐研究總結出定向自我探究工作單教學模式[4]。定向自我探究工作單由一系列特定部分組成，可以看作是學生完成實驗學習與報告書寫的“腳手架”。工作單要求學生回答實驗報告中特定部分的問題。學生將問題作為組織寫作的工具與線索，通過自問自答的方式，完成實驗報告的書寫工作。

定向自我探究工作單是特殊形式的強調學術特征的實驗報告，由三部分組成：摘要、引言、實驗相關內容與結論，每一部分都設有引導性問題（起到支架的作用），引發學生思考，幫助學生組織語言，建構對科學概念的認識。具體內容見表1。

從表1中可以看出，定向自我探究工作單以“問題支架”，創建一種相對規范的論文撰寫方式，幫助學生開拓思維。工作單中摘要部分的問題能夠提高學生總結歸納的能力；引言部分的問題促使學生運用所學知識解釋實驗操作與實驗現象，進而提高學生邏輯思維和批判思維能力；實驗內容與結論的問題促使學生尋找理論或實驗證據，解釋結論，進而提高學生的分析、歸納與總結能力。這些能力的提升，能夠進一步激發實驗學習和化學學習的熱情，提高化學思維能力。

2 定向自我探究工作單的教學意義

應用定向自我探究工作單，能夠引導學生思考，促使學生認真對待實驗，發展學生的表達能力以及以文本為基礎的交流能力，還有助于教師發現學生存在的問題。

2.1 引導學生思考

定向自我探究工作單，設計引導性問題，作為支架，將復雜的寫作任務分解。摘要、引言和實驗內容與結論所涉及的問題，引導學生思考：我做了什么實驗？我是如何做這些實驗的？實驗效果如何？我能夠得出什么結論？我可以提供什么樣的證據來說明結論的正確性？我做這些實驗的意義是什么？等等。這種書寫方式，把復雜的學習任務加以分解，以便于把學習者的理解逐步引向深入。

2.2 促使學生認真進行實驗

定向自我探究工作單，體現了學生的主體性，設定的問題能夠促進學生明確學習目標和學習任務。學生意識到認真做實驗和仔細的觀察，是有效記錄工作單的前提條件。此外，準確回答問題與撰寫工作單的過程，能夠引導學生監控與反思學習行為和學習內容，促使學生養成認真實驗的習慣，從而提高實驗效果。

2.3 發展學生的表達能力

定向自我探究工作單為學生創建了使用科學語言表達自我見解的學習環境，不同層級問題的構建，符合學生的最近發展區。完成工作單寫作時，學生需要考慮如何準確表達自己的想法。這種引導式問題的寫作方式，能夠在潛移默化中發展學生的表達能力。

2.4 增進學生以文本為基礎的交流能力

定向自我探究工作單讓學生適當且有條理地組織語言，通過練習逐步掌握寫作技巧，引導學生在學習過程中利用語言來表達他們的科學思想。這種寫作交流方式，與僅靠大腦記憶相比，在師生或生生討論的過程中，能夠提供原始記錄和證據，從而增進學生以文本為基礎的交流能力。

2.5 幫助教師發現學生的問題

定向自我探究工作單需要學生回答9個問題，并將9個問題組織成三段話。教師在批閱的過程中能夠及時發現學生在語言表達、專業術語使用、科學概念或原理的理解等方面存在的問題，有利于教師采用教學策略，幫助學生理清知識點，修正錯誤概念，從而提高教學效率。

3 定向自我探究工作單的教學思路

現以摘要部分為例，展示教學思路。

3.1 教師展示工作單模板，與學生討論如何書寫摘要

實驗前教師向學生展示工作單摘要部分的模版，提供三個問題作為支架，要求學生在回答問題的基礎上，完成寫作任務。

教師和學生討論實驗報告撰寫風格從傳統實驗報告格式向工作單形式轉換的各種想法。在這個討論中，教師強調轉換寫作技巧的重要性，從實驗觀察、操作到構建摘要的意義。

3.2 教師指導學生書寫工作單的摘要部分

實驗前，教師要求學生學習實驗原理，熟悉實驗操作并在實驗過程中記錄實驗現象。實驗后，教師提供三個引導性的問題：你做了什么實驗？通過實驗，你得到了什么結果？你實驗的效果如何？是否達到實驗目的？要求學生根據實驗原理、觀察和記錄的實驗現象，練習書寫第一份工作單，具體內容如下：

3.3 教師分析工作單

教師從格式、表達、科學性等方面分析學生撰寫的工作單，特別關注學生的語言表達是否通順，表達的內容是否正確。在原稿上進行標注，評語要詳細列出需要修改的內容，并給予鼓勵，增強學生寫作的信心。

3.4 學生修改工作單

在教師指導下，學生嘗試從語言表達、專業術語、實驗原理等方面，對自己書寫的摘要進行修改，修改后摘要如表4所示。

3.5 教師根據評閱結果，調整教學過程

分析學生書寫的摘要，教師發現學生沒有認識到酚酞和甲基橙在水中和有機溶劑中的溶解度不同是實現分離的原因。

于是設計了兩個問題：

（1）請比較酚酞和甲基橙在水中和在酒精中的溶解度，并思考紙上層析實驗中如何選擇合適的流動相溶劑？

（2）請從實驗中尋找證據，說明酚酞和甲基橙在水中和在酒精中的溶解度的差異，可以達到分離酚酞和甲基橙的目的。

準確表達自己對上述問題的看法和修正工作單的內容，能夠加深學生對紙上層析原理的理解，有助于知識的遷移與應用。在此基礎上，教師要求學生完成思考題：濾紙上做點樣標記，是用鋼筆還是用鉛筆。以便及時鞏固所學知識，并將知識遷移到新的情境中。

總之，工作單摘要部分的書寫，是學生對實驗的內容梳理與加工，用語言表達自己想法的過程，能幫助教師發現學生的迷思概念，有效選擇教學方法和調整教學過程，進而提高教學效率。

4 展望

研究表明陳述性知識、程序性知識和策略性知識對學生學習能力的提升具有重要的意義。尤其是提升創新能力，僅靠陳述性知識是不夠的，還需要獲得程序性知識和策略性知識。定向自我探究工作單以9個問題作為支架，引導學生梳理和鞏固陳述性知識的同時，體驗科學家從事科學探究和撰寫科學論文的過程，即明確實驗目的，選擇實驗方法，得出結論，分析結論的正確性，并探討實驗的意義和價值。這一過程涉及到了程序性知識和策略性知識，有利于學生提升科學探究能力。最重要的是工作單的書寫能夠提升學生的科學表達能力，這種能力的提升有利于學生表達自我想法，與同學合作交流，加強對科學知識的理解，進而提高化學學習的自主性。

因此，教師在教學中，應注意以下三點：（1）理清工作單的結構，并列舉實例讓學生對工作單的書寫有清晰的認識。（2）提供指導，這種指導可以是在課堂上學生撰寫過程中給予個別指導，可以是課后，通過批改學生完成的工作單，用標注或評語的方式給予反饋和指導。（3）注意時間間隔，一般來講工作單的書寫活動不宜多，要有一定的時間間隔，一般1周1次，這樣不會對學生的學習造成負擔。

參考文獻：

[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]陳慧娟.科學寫作有效促進概念改變的教學策略[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]蔡鐵權，陳麗華.整合IDEAS科學讀寫模式的科學[J].教學教育科學研究，2011，（5）：61～65.