運用認知訪談診斷學生化學學習問題的實踐

袁紅霞 王延 王朝暉

摘? ?要：在初中化學課程實施中，很多關鍵概念和原理教師講解多遍學生仍是茫然。本文嘗試運用認知訪談技術診斷學生的學習問題，幫助教師從學生角度認識問題，為一線教師提供針對性地補救教學建議，幫助教師從關注單一聚焦知識缺漏到關注知識缺漏的補救、認知過程的優化、學科能力的提升，從而使教學改進的策略更立體全面。

關鍵詞：認知訪談;化學方程式的計算;補救教學

在學生學習關鍵概念和原理遭遇困難時，基本上教師拿到的一手資料只有考試結果數據，例如某小題得分率為多少，但是對于學生學習困難的真實原因就不得而知。這樣現實教學中就經常出現教師知識點講多遍，但學生仍是茫然，不僅師生都疲憊又達不到預期的教學效果，這是現實教學中面臨的難題。基于此，本文運用認知訪談技術診斷學生的學習問題，幫助教師從學生角度認識問題，一方面根據學生的認知情況，從屬性試題庫中調選出試題，推送個性化資源給學生，進行鞏固練習;另一方面指導教師在發現學生學習問題后，有針對性地重新設計化學教學活動來補救教學，幫助其克服困難達成學習目標。

1? 認知訪談

認知訪談技術是一種利用出聲思維和口頭提問的方式來揭示個體問題，解決內部思維過程的技術[ 1 ]。認知訪談是基于學生學習重要概念或知識遭遇困難時，測試用于診斷學習問題，訪談用于了解問題背后的原因。然后再基于認知過程設計有意義的學習，以能力提升帶動學生對知識的深度理解和積極的學習體驗。訪談問題的設計需根據初中學生認知特點，訪談提綱具有一定的共性，一般以非指導性問題開始，逐步深入一般性問題、具體信息提問、信心判斷提問等，并且要針對學生在測試題中出現的具體問題[ 2 ]。

2? 認知訪談案例分析

2.1? 工具的編制

化學計算題一直是中考必考題目，是初中化學學習中的重點也是難點。利用化學方程式的計算不僅僅是考察學生的計算能力，還要學生認知定量研究對于化學學科發展的重大作用。利用化學方程式的計算也是階段內容的小綜合，要求學生具備相對原子質量含義、相對分子質量計算、質量守恒定量和化學方程式的含義等知識的基礎，運用在不同問題情境下的進行定量計算[ 3 ]。本次研究是在廈門市九年級初中教學畢業班質量檢測評卷完后，通過對全市的質檢考試成績進行大數據分析發現計算題第18題的滿分8分，但是全市均分2.08，得分率僅26%，班級內有很多學生本題得分幾乎為0。計算題雖說是難點，但是一線教師對這部分內容訓練很多，出現很多零分現象是非常出乎意料的。通過對原試題的剖析和學生的錯誤總結，分解出原題中幾個關鍵核心知識點：質量的計算、單位換算、化學方程式的含義、計算過程的基本步驟。依此編制診斷18題的知識與能力屬性的試題，認知診斷的測試題如下。

2.2? 測試人員選取

根據考試數據選取總分61分以上（即中等以上），本題得分0-0.5的同學30人。這部分學生基本上具備基本的計算能力和計算題作答步驟，但是對考試中此題得分幾乎為0，試圖通過認知訪談了解超低分段學生思考本題的過程，找出學生認知障礙點。

2.3? 認知訪談提綱

（1）請問第18題考查哪些知識點？題目要求你做什么？（如果學生無法回答，可以嘗試給出概念本身，看學生是否能用這個概念推導正確答案。）

（2）這道題你是怎么理解的？說一說你的解題過程。（如果學生無法回答，可以再深入提問具體知識點。例如考查到質量的算法，單位的換算你是怎么算出的？計算的基本過程你會嗎？本計算題你覺得哪一步難？）

（3）你對自己的答案有信心嗎？

（4）你認為這道題的解答關鍵是什么？

（5）你認為解決類似問題要注意哪些方面？

2.4? 學生的主要學習問題

（1）解題速度不夠。本次畢業質量檢測的考試，整體閱讀量大導致難度提升。部分學生解到本題的時候時間比較緊，來不及寫完或是沒有足夠的思考時間，以致出現很多零分的現象。

（2）非智力因素，學生對于完成此題的信心不足。一方面平時缺乏熟練的數字計算，看到第一小問計算的小數點位數比較多后有些慌亂。另一方面看到題目讓求出一個相對原子質量，平時遇到過的都是讓求出一個未知的質量，對很多學生來說本小題完全是突破認知，不知道如何入手，以致慌亂緊張后更加手足無措，找不到思路。

（3）利用化學方程式計算的本質模糊不清，只會機械依葫蘆畫瓢。我們通過認知診斷題組作答情況和訪談分析發現，如果題目給出相對原子質量來算質量，像認知診斷題組的第3題，絕大部分學生都可以按套路寫出方程式計算所需的七個步驟，但對于求相對原子質量卻找不到思路。訪談中發現具體原因有以下兩種情況：第一種是學生對于化學方程式含義中的一項質量關系與數量關系混淆在一起。對診斷題中的判斷并改正題，錯認為CH4+2O2 =CO2+2H2O中系數1+2=1+2，故而符合質量守恒定律。這樣一來更無法理清楚運用化學方程式的質量關系和真實質量對應成比例，也就不知道如何求出相對原子質量了。第二種是題目突破了學生的認知，一個很有意思的現象，我們在訪談的時候，有幾個學生說不知道相對原子質量可以設為未知數，不能夠理解任意一個待求量都可以設為未知數，以至于看到題目的問法就傻了，完全找不到頭緒得零分。

（4）單位的換算不熟練。質量等于密度乘以體積這個公式學生都可以理解，但是認知診斷的題目做的不好，例如“若某氣體密度為ag/mL，體積為bL，質量為_______________。若某氣體密度為ag/L、體積為bmL，質量為________。若某氣體質量為ag，密度為bg/L，體積為_________mL”。此題基本學生沒辦法全對，單位的換算很容易混亂，不知道單位之間應該如何換算，特別對于g/L和g/mL存在怎樣的關系，理不清楚。另一種情況是即g·L-1就是g/L不知道，考題中出現0.089g·L-1這個單位形式，部分同學不知道其含義，不知道如何進行計算質量。

3? 對補救教學的建議

3.1? 摒棄模式化和技能化教學，體現學科本質

利用化學方程式的計算教學，目前一線教學普遍過于模式化和死板，固定了學生的認知，大部分學生不理解能夠運用化學方程式計算的原因，只是機械的按照老師教的幾個步驟，運用固有的套路去做題。例如如何設未知數，如何運用一個已知的純凈物質量去算另一個物質的質量，規范的七個步驟學生可以答的很好，但是調換一個未知數后學生就完全找不到頭緒。因而在教學中最好出前置作業，先發現學生的問題，后采取有針對性的措施以提升學生的認知。另外教師在教授計算題的時候，要先講解解方程式的含義，讓學生理解化學方程式的含義中的質量關系，運用質量關系和真實的質量比例相等來進行解題。再突破學生的認知禁錮，在計算題中的比例式可以知三求一，未知數可以是待求的任意一個量。

3.2? 著力優化教學情境，促成有效建構

從測試和訪談的結果看，學生的學習困難往往與概念理解表淺有關，導致在新情境中無法關聯和調用，而這與教師的教學深度、學生參與課堂學習的深度關系密切。為此教師應著力優化教學情境，力促學生親歷概念建構過程，并有效建構概念。在新課教學中概念學習與建構是核心任務，避免單純的知識單向傳遞，為學生的學習創設有意義的學習情境，從課本情境、生活情境、學術情境等不同層次，讓學生經歷同化和順應的過程，逐步理解和建構概念;通過比較和歸類，歸納和概括等強化概念之間的關聯，逐步完善知識結構。

3.3? 著力促進可遷移學習，豐富認知角度

在教學過程中，重視設計符合學生認知發展脈絡的問題線索和活動線索，教學活動的主體放在對核心問題的探討上，關注點從“是什么”（觀察、識記與理解等）到“為什么”（解釋、論證等），再到“怎么辦”（方法、途徑、策略等）。嘗試增加圍繞“認識轉變”設計問題和教學流程，轉變僅僅圍繞知識設計，努力豐富學生的認識角度，優化學生的認識問題的方式。尤其是研究不同類型學習活動的切入時機，努力在有限的課堂時間內，實現針對性促進不同水平學生的可能性。

參考文獻：

[1]許瑜函，朱虹，楊向東. 認知訪談在教育研究和實踐中的應用[J].教育發展研究，2013（8）：42-49.

[2]伯海英.運用認知訪談診斷初中生學習問題的嘗試[J].中學生物教學，2018（11）：14-17.

[3]王鋒.應用教與學一體化教學設計開展 “精心預設”的研究 ——以初中化學 “利用化學方程式的簡單計算”教學設計為例[J] .化學教育，2016，37（3）：34-40.