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一、研究思路和指導思想
本研究以高中新課程“化學必修1”為媒介,以現代學習策略、元認知為理論生長點,在高一化學教學中設計可操作的元認知優化訓練方案:激發興趣;規范和形成常規學習習慣;抓住學科特點培養學科思維和方法;通過自我提問法、目標激勵法、時間管理法、自我評價法、階段總結法等來提高學生的元學習能力,旨在尋找出提高學生的學習能力、自我學習監控力的方法。
二、實驗設計
本實驗采用平行組實驗設計,自變量是高中化學元學習能力訓練。因變量是學生化學成績、化學元學習能力和化學興趣態度的改變。通過實驗考查自變量對因變量的影響。實驗模式:(1)單組前后測設計G:01―X―02;(2)實驗班與普通班對比實驗。
三、實驗目的
以高中新課程“化學必修1”為媒介,在化學教學過程中設計可操作的元學習能力訓練方案,并考查此訓練對“學生學習興趣、化學成績和元學習能力各維度的影響”,旨在尋找出提高學生的元學習能力、自我學習監控力的方法。
四、實驗假設
1.元學習理論和新課程功能相結合有效促進了學生的化學元學習能力的形成和提高。
2.元學習理論和新課程功能相結合能激發學生學習興趣,提高學習成績。
五、實驗材料
1.人教版《普通高中化學(必修1)》,2007年3月第三版。本研究將元學習能力的訓練滲透到該冊書的教學中。
2.問卷調查表。中學化學學習過程的元學習能力問卷。該問卷是依據北京師范大學董奇、周勇編制的“學習自我監控量表”,借鑒王會麗等碩士學位論文中的有關量表,又經深入了解高一中學生在化學學習過程中的實際情況,經綜合分析歸納編制而成。經小范圍預測后,對問卷初稿又做了進一步修改,最終形成該問卷。該問卷共50道測題,測量學生在學習中的元學習能力高低,共有三個方面八個維度,包括學習活動前的準備性和計劃性,學習活動中的意識性、方法性和執行性以及學習活動后的反饋性、補救性和總結性。其中,準備性,如學習之前準備好學習用具,創設好學習環境,調節好情緒與精神;計劃性,如學習之前做好計劃,對學習哪些內容如何去學以及學習時間安排等進行計劃;意識性,如上課時知道老師為什么要這樣講這些內容,可能以何種方式講這內容等;方法性重在一般方法、預習、上課理解、復習、課后練習五個亞維度所采取具體的方法,如預習時在不懂的地方做上記號,聽講時重在弄清老師講課的思路,應采取理解記憶的方法,及時復習等;執行性的表現,如上課克服開小差的現象,堅持在完成學習后做其他事;反饋性側重對學習狀況進行檢查,反饋與評價;補救性要求學生根據反饋結果對自己學習采取補救性措施;總結性意指學生總結學習的經驗和教訓,如總結自己或借鑒別人和書本上好的學習方法和經驗,不斷提煉和完善自己的學習方式和方法。該量表的評分辦法采取六分制:完全不符合表示l,基本不符合表示2,有點不符合表示3,有點符合表示4,基本符合表示5,完全符合表示6。某學生在某維度所有試題的得分總和,作為該學生在該緯度的得分。施測所得的一致性系數a=0.97。試題分布見表4-1。
3.化學學習興趣問卷。(見附錄1)該問卷由楊育玲的《物理學習興趣、態度調查表》改編而成,能反映學生對學化學習的興趣程度。該問卷采取5分制評分辦法,評分標準為:非常同意5分,同意4分,說不清楚3分,不同意2分,非常不同意l分。所有試題得分總和作為該學生對生物學習興趣的得分。分數越高表示興趣越高。
4.實驗前后的化學測試題2套(前測和后測各1套)(見附錄2、3)。玉林市中學高一化學月考試題和期考題。兩套試卷都重視雙基、突出重點,注重對學生思維與能力的考核,與生活聯系緊密,有較強區分度,能較好地反映學生化學學習的實際水平。
六、實驗對象的確定和無關變量的控制
本研究以博白縣中學高一年級兩個自然教學班學生為研究對象,其中10班學生作為實驗組,11班學生作為控制組。這兩個班學生都是按中考成績高低三個層次隨機抽取分班,所以兩個學生總體情況比較均等,平均成績相近。以學生的中考化學成績作為劃分依據,將成績為84、100分之間者劃分為優等生,將成績在60、84分之間者劃分為中等生;將成績在60分以下者劃分為學困生。被試構成情況見表4-2。
實驗班和控制班好、中、差三個層次學生人數相近,可以認為學生基礎基本相同。
兩個班在學生人數、性別比例以及前測成績等方面都基本一致,無明顯差異。兩個班由同一教師任課,在實驗過程中,兩個班的授課總時數、課外作業量盡可能保持一致,且都要參加不定期的小測驗、兩次相同的月考,兩次階段性(考試期中段考試和期末考試)。使兩個班學生這個變量具有初始的一致性,以保證實驗研究的可行性和可靠性。
七、實驗的程序
1.前測。以高一新生入學后摸底考試成績為前測成績(分班時按成績由高到低循環排列,各班無顯著差異),同時進行化學學習興趣問卷調查,化學元學習能力問卷調查(前測)。
2.通過觀察、談訪、問卷調查明確高一學生學習存在問題和新教材使用狀況,利用新教材特點設計學生化學元學習能力訓練可行性實驗方案,并實施實驗。對照班用傳統的教學方法組織教學,學生的元學習能力是自發形成的。實驗組按元學習能力訓練的原則和方案進行教學活動,學生的元學習能力訓練有目的、有計劃地與教學活動相結合進行。實驗時間從2012年7月至2013年1月,為期一學年。
3.后測。包括高中生化學學習自我監控能力調查問卷;學生化學學業成績;化學學習興趣水平測驗題。
用對實驗結果(調查問卷和前后測成績)進行分析和處理。
八、實驗結果與分析
經過一學年實驗,筆者分階段對實驗對象進行化學元學習能力水平、學習成績、學習興趣進行檢測。
定量結果分析:
1.實驗班與對照班化學元學習能力前后測比較。實驗前后,分別對實驗班和對比班進行了《高中生化學元學習能力調查問卷》的調查,發放試卷120份,回收120份,回收率100%。元學習能力分數均轉化為百分制標準。結果統計見下表4-3和表4-4。
后測結果表明,實驗后實驗班和對照班元學習能力水平存在顯著性差異。
前后測對比說明經過一個學期的元學習能力訓練后,實驗班與控制班之間的元學習能力產生了顯著差異,實驗班學生元學習能力得到顯著性提高。
2.實驗班與對照班學生的化學成績前后測比較。以高一入學后第一次化學摸底考試為前測,試題經科組成員研究確定,信度和效度較高。以玉林市期末化學統考試題為后測試題,試題為專家命題,水平較高。兩次考試流程正規、嚴格,全封閉流水賬評卷,成績客觀,真實有效。
實驗前,實驗班與對照班學生學習成績的平均分比較,實驗班高出對照班約0.03分;標準差S,實驗班略小于對照班;Z=0.0180.05即實驗前實驗班與對照班學習成績無顯著性差異。
實驗后,實驗班比對照班學習成績的平均分高出約16.01分,Z檢驗發現,Z=2.69>Z0.05=1.96,P
實驗前后實驗班與對照班學習成績對比說明,結合高中新教材特點實施元學習能力訓練,能顯著地提高學生的化學成績。
3.實驗班與對照班學生學習化學的興趣前后測比較。
由表4-6可見,統計檢驗結果表明實驗前兩個班差異不明顯。從總體上看,兩個班的興趣水平分都不高。在經一學期的教學實踐后,重新對兩個班進行了化學學習興趣的調查,發放試卷120份,回收120份,回收率100%。結果統計見表4-7。
從上表可看到,實驗班學生經過元學習能力訓練后,化學學習興趣顯著高于對照班的學生,說明根據培養學生元學習能力的教學策略進行教學有助于學生化學學習興趣的提高。
定性結果分析:
定量研究是圍繞實驗目的而設計的,數據只是反映實驗結果的某些方面,本實驗所帶來的影響遠不止這些。為了得到更準確的實驗結果,本人還通過觀察、訪談等方式對學生的變化進行定性的考查,發現實驗實施后,實驗班學生在下列幾方面有巨大的變化。
(1)學習的自覺性加強了。通過確立目標,制訂計劃,激發學生的內在學習動機,學生比實驗前更喜歡學習化學,積極主動地進行預習、聽課、復習和作業,形成良好的學習習慣。學生不再害怕“練習和測驗”,而是把它們當作檢驗自己學習得失、方法正誤的一種手段。自覺規劃學習,自覺對學習進行歸納總結的學生人數也大大增加了。
(2)學生的問題意識加強了。通過問題清單訓練,學生形成愛思考、愛提問的習慣。如在學習SO2化學性質時,我引導學生按物質類別,采用對比的方法進行學習。有學生提出:既然SO2與CO2一樣是酸性氧化物,它們的性質很相似(如都能使石灰水變渾濁,都能與水結合形成弱酸等),那么SO2是否與CO2一樣能與Na2O2反應放出O2?我立即表揚了提出問題的學生:你問得很好,初步具備科學家的素質。提出一個問題比解決一個問題更重要。接著讓學生就此問題展開討論,大多數學生認為2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2。但也有學生提出反對意見,理由是SO2可能被Na2O2氧化,生成Na2SO4。兩種意見似乎都有道理,我沒有立即給出自己的觀點,而是讓他們課后進行探究性學習,引導他們通過查資料,設計實驗方案并實施實驗以證明各自觀點的正確與否。在下一次課上,讓學生匯報自己的實驗設計方案和實驗結果,經過全班討論,最終形成正確的方法和結論。在民主融洽的課堂氛圍,學生的主體性得到了充分的體現,學生的思維得到了激活,自然容易發現問題,知識與能力就在這師生動態的交往中生成。學生提出的問題得到肯定和尊重,進一步鼓勵了其他學生勇于思考、大膽質疑,把學習思維推向一個又一個高峰,完全超出了教師的課前預設。很顯然,這種超預設問題教學所帶來的教學效益是巨大的、長久的,是傳統灌輸式教學無法達到的,它給學生帶來的不僅僅是知識,更重要的是激發了學生的問題意識,促使其發現問題、解決問題,從而形成科學的思維和方法。
總之,經過訓練,實驗班學習風氣濃厚,學生的元學習能力增強,思維活躍,學生不僅能及時完成課內作業,而且每天還主動地去閱讀相關的課外輔導書,期考該班化學成績成為高一年級最高的,學生的自我效能感明顯比控制班強了許多。
九、實驗結論
實驗結果表明:本課題的理論假設是成立的,即利用新課程特點結合元學習能力訓練,按照元學習理論的原則、方法和策略進行高一化學新課程教學,能提高學生的化學元學習能力和化學學習興趣,提高了學習的效率,從而減輕學生的負擔,進而提高了學生的化學成績,促進學生更快地適應高中的學習生活,有利于學生形成自主學習的能力和習慣。所以,結合學科課程在高一實施元學習能力訓練是可行的,而且是必要的。