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学习环（learning cycle）是西方学者于20世纪60年代提出的一种有效的科学教学与学习的教学模式。研究表明，“学习环模式在以下几个方面有明显效果：鼓励学生创造性、批判性地思考；促进学生更好地理解概念；形成对科学的积极态度；提高科学加工技巧；养成高级推理技能。”^［¹^］时至今日，学习环仍然是科学教学研究中的一个热点问题。本文就学习环模式的变式———元认知学习环模式进行探究，这种模式强调的是以学生为中心，先了解学生的原有经验，然后通过运用调查和实验的方法解决问题，强调通过小组合作学习促进学生对科学概念的理解和知识的建构。本文以“大气压力”为例对该模式进行详解。

一、元认知学习环模式简介

第一次提出科学教学学习环直接运用的是科普勒斯（Robert Karplus），他于1970年在美国国家科学基金会（NSF）支持下，通过开展一项关于小学科学课程的项目———科学课程改善研究（science curriculum improvement study，简称SCIS）首次开发出来的一种科学教学策略，^［²^］这套策略被命名为“学习环”（learning circle），它包含探究、概念引入、概念应用三个阶段。

随着SCIS项目的成功实施，许多科学教育者将学习环模式作为一种有效的教学和课程发展模式，我国学者称之为“指引科学教育走出困境的一座灯塔。”^［³^］许多研究者都对学习环基本模式进行了相应的修订和发展，使之更完善。布朗克（Blank，2000）将元认知成分引入其中，并命名为“元认知学习环（MLC）”。元认知学习环借鉴了巴曼等人修订的四阶段学习环———预测、探索、概念介绍、概念运用^［⁴^］，并在此基础上增加了学生对他们已有的科学观点状况（status）的揭示部分。这里的“状况”是指学习者建构知识的四个条件，即：不满意(dissat-isfaction)、可以理解性(intelligibility)、合理性(plausibility)和丰富性(fruitfulness)(Hewson&Hewson,1988；Posner，Strike，Hewson&Gertzog，1982)^［⁵^］。研究发现，这种元认知学习环模式虽然不是学生理解科学的必要条件，但是它确实对于教师充分利用学生已有的学习经验有很大的指导和帮助作用。^［⁶^］因此，尽管使用MLC和SCIS学习环的学生在对科学概念的理解上没有达到显著差异，但是使用MLC学习环的学生知识的建构程度会更深刻一些。

二、元认知学习环模式的结构及实例探究

1. 元认知学习环模式的结构。

元认知学习环模式的基本结构是概念评价∕状况检查(concept assessment∕tatus check)→概念的探索（concept exploration）→概念的介绍／状况检查（concept introduction ∕tatus check）→概念的运用／状况检查（concept application ∕tatus check）（如图1所示）四个阶段构成。

2. 元认知学习环模式的实例探究。

本文以“大气压力”的教学为例，通过对元认知学习环各阶段的介绍及分析，体会了用该模式进行科学教学的优越性与实用性，它促使学生从“学科学”转变为“做科学”，有利于学生理解科学的探究本质，有利于培养学生的科学方法与科学态度。^［⁷^］

概述：学生把一个烧杯倒置扣在一支点燃的蜡烛上（立在一个盛满水的盆里）。他们注意到火焰一会儿就熄灭了，盆里的水涌入烧杯内。于是他们参与到解释所观察到的讨论中。然后，学生们测试他们的解释，这些解释导致了他们对燃烧、大气压及科学性探究的新的解释与理解。材料：铝制易拉罐、生日蜡烛、火柴、雕塑粘土、烧杯（一端开口）、罐子（不同的形状与大小）、注射器、橡胶管。

（1）概念评价∕状况检查。

在这个阶段，教师主要是对学生的现有知识做到心中有数，确认学生的原有观点，明晰学生对此概念的元认知对下一步的教学起准备作用。在这一阶段，教师主要是测试学生的原有水平。

师：今天，我们解释一些你们几乎每天都随处可见的相当普遍的事件。你们将发现你们已经有了许多有助于解释这些事件的正确的观点。咱们的一些观点与科学家的有些相似，但另一案例中，我们的观点也许不尽相同。当我们学完这一单元后，我希望我们对科学家解释的这些观点有一个更清晰地认识，并且我也知道你们也会对你们的解释有更贴切的理解。

师：我们今天要用的关键概念是“力”。对你们来说，你们对“力”的涵义所持的观点是什么呢？（接下来是讨论，教师应该允许这个初始的讨论公开化。）

师：你们以上所提的许多观点，大多数与科学家的界定的力的观点紧密相关，但也有与科学家的不同之处。在所提及的观点之中，与物理学家的意义最相近的是压力因此，我们将开始学习“压力”。

师：好，让我们开始吧。［把一个大塑料瓶（2升）注入少量的热水。然后把瓶子上的塞子拧紧。把瓶子放在桌子上，以使得学生能观看到。这个塑料瓶开始被压坏］这是一个相当普遍的事件，我们每天都会看到诸如此类的事情发生。用现有的关于大气压力的观点，你是如何解释这个事件的？（教师不是让学生直接阐述，而是画一张有关这个情境的图，并表示出作用于塑料瓶受压时最大的力。用箭头表示这些力，并将每种力都标上标签以显示关于这个力的作用。）

学生们给他们所表示的力命名：大气压力、地球引力塑料瓶内水的重力、既有大气压力也有重力、摩擦力、地球自转、核能。

师：哪一个是最大的力？或者说当岩石下落时哪种力

的作用最大？

生：是大气压力。

生：是塑料瓶内水的重力

生：……

师：在接下来的时间里，我们将会密切关注许多我们称之为“大气压力”的观点。现在你们所提议的许多观点是很实用的，但是我们也可能发现我们将会改变自己一些对“大气压力”的观念，以此使得它们与其现象更加一致。

（2）概念的探索。

在这个阶段，学生们用“最少的指导”探索一个新的概念或现象。学生们可能观察一些物体并对它们进行分类。在这个探索阶段，学生们积极地参与到与观点、与他们伙伴的相互对话。在这个阶段中，由于教师的动机是为学生探索新构想，因而，会成为他们的学习的促进者。在组织有趣的科学活动后，教师提出的差异性试验①是开始进入概念探索阶段一种途径。在这个阶段，教师起一个提供便利的作用。

教师在刚上课时发给学生一本描述调查程序及如上所列材料的学生手册。然后，教师应该给予学生机会按照如下的步骤来探索这个现象。

①把一些水倒入盆里，把一支蜡烛用雕塑粘土固定盆中。②点燃蜡烛，用一个圆柱体杯、罐子或烧杯扣在这支蜡烛上并保证其能盖住蜡烛且能立在水中。③发生了什么？④引发了什么问题？⑤根据所发生的一切，你能想到的是什么原因？⑥假如你得到相似或相异的结果，用不同的方式重复你的试验。你的结论支持还是反驳你在第5个问题中的观点？稍作本论文由英语论文网提供整理，提供论文代写，英语论文代写，代写论文，代写英语论文，代写留学生论文，代写英文论文，留学生论文代写相关核心关键词搜索。