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自我提问单在科学研究方案设计教学中的应用 第2页

更新时间:2011-7-5:  来源:毕业论文

B同学猜测:水果电池的电压与铜片和铁片插入水果的深度有关;
C同学猜测:水果电池的电压与插入的铜片和铁片之间的距离有关。
请你任选以上一种猜测进行探究,并完成下列问题:
(1) 写出实验步骤。
(2) 设计一个供记录实验数据的表格。
(3) 在测量水果电池的电压之前,先要判断水果电池的正、负极。请写出判断正、负极的方法,并画出示意图。
     对于A的猜测,我依照“自我提问单”的设计思路进行了详尽的教学:
1、 明确要研究的课题。首先让一学生来回答这一实验设计的研究课题是什么。
2、 找出变量。我让学生先用打草稿的形式独立进行分析,且让一学生上来板书。
表4   变量分析草稿
         自变量                 应变量                 无关变量
                                                       
        水果种类                 电压                  深度、距离
                                                         …

3、 使变量具有可操作性。一般学生都会表述成:“使深度和距离相同,水果的种类不同,看电压的大小。”这样的表述在原理上可行,并且已经很不错了!但其操作性不强。在我们平时的教学中,应该引导学生使各个变量具有可操作性,如,将“水果种类不同”表述成“苹果和梨子”等;将深度和距离控制在几厘米等。
4、 使应变量具有可见性,明白需要观察什么现象说明什么结论。在应变量不能直接测出时,一般情况下需采用转换法。如水果电池的电压大小比较,可以采用比较同一二极管的亮度的方法。所以,在研究方案设计时,可以表述成“观察二极管的亮度来比较电压的大小”。
5、 通过以上的分析之后,让学生口述具体的研究方案的步骤。
对于B、C猜测的方案设计可以作为反馈练习,要求学生严格按照“自我提问单”进行训练。部分学生的研究方案设计如下:
学生一:①取三个质量、大小相同的橙子;②用长都为5厘米的铜片和铁片并使他们的距离都保持相等,在第一个橙子中插入1厘米深,在第二个插入3厘米深,在第三个插入5厘米深;③比较二极管的亮度。
学生二:选取两个苹果,将铜片和铁片插入相同的深度,但保持不同的距离,并在铜片和铁片间接入二极管,观察二极管的亮度。
从以上方案来看,学生基本上能先进行变量分析,然后利用自我提问单进行实验方案的设计,且语言表述流畅,思文慎密,从而基本上能达成课程标准中所要求的“考虑影响实验结果的主要因素,能确定需要测量的量,并采用适当的方法控制变量” [3]这一目标。
在完成上面练习之后,我让学生尝试着完成台州2007年“喷水器旋转”这个问题。有一个学生的设计使我很惊喜,她能很自觉的依照题面中的实验步骤来模仿设计。其设计方案如下:
①用细线系住中心拉环,然后用小号铁钉在离罐底0.5厘米的罐体上斜打一个孔,使罐中水能如图(2)所示方向喷出。
②把罐子浸入水中,灌一半的水后,快速提离水面,记下罐子在10秒内旋转的圈数,此时罐中仍有水。
③改变罐中水的深度,使现在的深度是原先的2倍,在快速提离水面,记下罐子在10秒内旋转的圈数。
④比较两组数据的大小,判断喷水器旋转的速度与出水处水的压强的关系。
以上表述虽然不是很简捷,但我们能看的出,这个学生能领会研究方案设计的技能要求,并具有一定的知识迁移能力和模仿能力,是其对认知活动的自我监控与自我调节的一次成功体验!
五、元认知训练教学中应注意的问题
1、元认知训练应符合循序渐进的原则
学生如果不能从研究方案设计中体验到成功,就会丧失解决问题的信心,元认知训练也就徒劳无功。所以方案设计练习应该从简单到高难度训练的过程,不能脱离学生原有的知识水平,要根据学生的知识水平,设计训练习题,使学生可以依据自身认知特点和学习材料的特点,制订和执行设计计划,顺利解决问题,感受到成功的喜悦。这必将会丰富学生的元认知知识和元认知体验。
2、元认知训练应从被迫到自觉的发展过程
元认知监控的新习惯有一个从被迫到自觉的发展过程。所以,在开始时,要求学生把研究方案设计的自我提问单抄下并贴在桌面显眼的位置,让他们知道如何运用这个自我提问单来加强思考过程的自我监控,训练他们每逢遇到困难问题时(不困难的问题往往凭记忆就能解决,不需要如此“监控”),就要自觉按照自我提问单的顺序一步一步地思考。
利用自我提问单的训练能有效地调动学生的主体性,实现学生在设计研究方案时的“自我监控”。但是,在开始的时,学生很不习惯于停顿下来进行自我提问。因此,在自我提问的训练过程中还可以结合他人提问的训练方法。如可以先由老师按照提问单逐步提问,然后把学生每两个人分成一组,给每个人提供一张问题表,列出类似于上述自我提问的问题,要求学生在尝试解决问题的同时根据问题表相互提问并做出回答。有实验结果证明了用相互提问方法进行元认知训练的有效性。[4]
3、元认知训练应做到及时反馈
及时反馈在元认知训练中非常重要。在训练初期应侧重加强老师或他人的干预作用,做到及时明晰的外部反馈,然后慢慢地过渡到学生的内部反馈,使学生真正学会自我监控、自我调节。
参考文献:毕业论文http://www.751com.cn/
[1] 蒋艳雯,吴星.初中生化学问题解决中元认知能力的现状分析[J].化学教育.2005,(1).
[2] 张庆林,杨东主编.高效率教学[M].人民教育出版社,2002年.P205.
[3] 赖德胜.全日制义务教育科学(7~9年级)课程标准[M].北京师范大学出版社.2003.P12.
[4] 张庆林,杨东主编.高效率教学[M].人民教育出版社,2002年.P221.

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