摘要：針對思維策略課堂訓練的不足，根據當代心理學理論及新課改理念，化學思維策略的網絡訓練的設計方式有：思維過程分解性訓練的設計；思維策略運用完整樣例的設計；不完整樣例的設計等。結合當前網絡課程中普遍存在的問題，就化學思維策略網絡訓練設計而言，以下幾方面還有待進一步的研究：主觀題客觀化；思維策略網絡訓練目標層次化；思維策略網絡訓練效果評價。

關鍵詞：化學網絡課程；思維策略訓練；化學學習與思維能力

問題解決思維策略一直是心理學和教育學領域研究的熱點之一。20世紀80年代以后，研究最為顯著地集中在思維策略訓練。思維策略是對問題解決途徑的概括性認識，是問題解決過程中較普遍適用的思維方法，是教學生學會思維和提高創造能力的關鍵。[1](15)

許多研究指出，結合學科進行的思維策略訓練，短期的實驗效應非常顯著，但實驗的長久效應不明顯。究其原因，一方面，結合學科進行的思維策略訓練往往都是停留在實驗課上，實驗結束以后，學科教師受教育觀念的影響和應試教育的困擾，很難在平時的教學中堅持將學科知識的傳授和思維策略的訓練緊密結合；另一方面，即使一些教師認識到結合學科進行思維策略訓練的重要性，也很難真正把握學科領域思維策略訓練的有效技術，也很難保證有時間進行這方面的深入研究和探索。

如果我們能夠按照網絡學習的特點和新課程的要求，將課堂教學實驗中的研究成果運用于網絡課程的設計中，并按照科學的原則、方法和程序，讓學生在網絡環境下進行思維策略的個性化訓練，那么，不僅可進一步提高網絡課程的教學質量，而且可有效地克服傳統課堂中按照同一內容、同一步調進行教學訓練的不足，促進學生思維能力的進一步發展。[2](462-472)，[1](83-89)

然而，在國內大多數網絡課程中，除包含有章節目錄樹型導航系統、課程首頁教學大綱和學習提要外，課程的內容都是以知識點為主體的教學單元，每個單元包括演示、例題、練習、測驗、導航等教學功能模塊，很少設計有高層次技能（如思維技能）的學習與訓練內容。[4](56-58)，[5](44)，[11](50-51)

為此，我們在中學化學網絡課程開發的實踐中，按照新課改新理念大膽地進行了化學問題解決思維策略網絡訓練的設計，以培養學生學習能力與思維能力，并推動新一輪基礎教育課程與教學改革的進一步發展。

一、化學思維策略的網絡訓練設計的基本原則

根據知識分類理論，知識可概括為三類[5](44)：陳述性知識、程序性知識和策略性知識。策略性知識既然是知識，所以就能夠表達，能夠有效地傳遞，同時，由于策略性知識是關于如何學習、如何思考的方法性知識，所以，一旦這些策略性知識被學生真正理解、熟練掌握、自覺運用、廣泛遷移，那么，策略性知識就轉化成了思維能力。[6](414-145)但策略性知識不同于一般的知識，不能靠死記硬背、生搬硬套，尤其是在網絡環境下不能完全采用傳統課堂的教學方法進行訓練，因此，我們在思維策略網絡訓練的設計中必須遵循一系列科學的原則和方法。[6](68-82)

（一）學科性原則

我們知道，不同性質的問題要使用不同的策略才能有效地解決，即使是同一性質的問題在不同的情境中，其解決策略也有差別。在思維策略的網絡訓練設計中，我們應該充分認識到各個學科問題解決思維的特殊性，并從高于學科的角度來審視、歸納和總結各學科思維的特點，再根據這些特點來決定思維策略訓練設計的內容和方法。例如化學是一門實驗性科學，其思維不僅要以實驗為基礎，而且具有一套獨特的、內隱的符號表征系統（如化學式、化學反應方程式等）和宏觀、微觀結合的交替思維方式；同時，有些化學問題的解決還受學生化學基礎知識背景等因素的制約。

因此，在化學思維策略網絡訓練的設計中，我們既不能脫離學科泛泛地進行思維訓練，又不能以單純的知識教學或具體解題方法的教學替代化學思維策略訓練。要充分考慮學生的知識基礎，訓練的實驗依據，策略表達的特殊方式以及微觀結構與宏觀性質等多種因素，將思維策略訓練與化學知識學習有機結合，促使學生知識與能力同步增長與發展。

（二）過程性原則

思維策略網絡訓練要注意思維過程的教學，并注意在思維過程的教學中突出思維方法的訓練，不能只是展現思維的結果。也就是說，不能只是簡單地呈現解題的具體方案和現成的答案，而是要突出發現這個解題方案的思維過程及其方法。[6](79)

此外，還要讓學生有機會體驗自己的思維過程與理想的思維方法的差異，并促使他們體驗或意識到自己所用策略的不足之處，否則就很難改進學生的思維策略。

（三）分解性原則

策略性知識的學習也屬于技能的學習，需要形成一個一個的“如果……那么……”等產生式及產生式系統。所謂分解性原則，[6](76)就是把一個完整的思維過程分解成幾個思維步驟（產生式），每個步驟一般使用一個思維策略，然后一個步驟、一個步驟地加以訓練（也就是一個策略、一個策略地加以訓練），最后再進行完整思維過程的綜合訓練，使學生將所學到的一個個思維策略逐漸組裝成一個完整的思維程序（產生式系統），從而促進學生頭腦中認知結構的進一步發展和完善。

成功貫徹分解性原則的關鍵條件是：第一，必須通過優等生和學習落后學生的思維過程的對比，總結出成功的相對通用的思維步驟和思維策略；第二，精心設計每一個步驟上的思維策略訓練方法，不同的策略訓練的方法應該不一樣。

（四）智能化判斷原則

在網絡環境下，學生進行網絡課程學習和思維策略訓練時，主要的教學交往形式是人—機交往，雖然通過BBS討論模塊或在線輔導形式可實現人—人交往，但它畢竟是人—機交互形式的補充。因此，如何在學生作出選擇之后，及時對其所采用的思維策略進行智能化判斷，并立即給予相應的反饋，以幫助促進學生元學習能力的發展，這是網絡課程和思維策略訓練設計值得十分關注的重要問題，也是目前網絡課程設計最為薄弱的環節。[4](55-59)，[5](44-47)

（五）態度性原則

心理學家曾將解決問題的成功者和失敗者進行比較，發現他們之間在態度方面有如下差別：成功者在解決問題時更有自信心；更重視認真思考和推理，而不是亂猜；精力更集中，而較少分心；更有耐心和毅力，較少煩躁厭膩；隨時愿意拋棄已有的思路和答案，而積極尋找更佳的思路和答案。[6](81)

在思維策略網絡訓練設計中，應該針對學生在練習中所選擇的不同選項判斷他們所采用的思維策略和相對應的思維態度（例如采用隨機猜測思維策略的學生就不具備良好的思維態度），并在反饋中給予對錯信息的同時，給予態度上的強化或指引，以努力培養學生解決問題的良好態度。

（六）遷移性原則

策略性知識也可能成為僵化的知識，只能在所學習的背景下使用，而不能廣泛遷移。[6](82)所以，思維策略訓練中，必須使策略性知識條件化，即明確所學會特定的策略在哪些特定的條件下適用，今后遇到適當的條件就要能激活相應的策略。

在條件化的過程中，要注意不能把條件限得過死，要考慮策略性知識在盡可能廣泛的條件下運用，特別是在現實生活中的使用。因此，結合學科進行策略訓練時，策略的術語要盡可能抽象出來，不用該學科的術語。就是說，采用抽象的術語和學科的實例相結合的訓練策略，這樣才有利于策略知識的廣泛遷移。

二、化學思維策略的網絡訓練設計的內容和方法

根據以上設計的基本原則，化學思維策略網絡訓練設計的內容應該包括：思維策略訓練在網絡課程中恰當位置的安排；某一類問題解決思維策略的提煉；每一種思維策略訓練方式的選擇；為達到訓練的最佳效果，文本、圖片、視頻、聲音、動畫、網頁等多媒體素材與課件的巧妙選用等。

訓練的主要設計方式有：思維過程分解性訓練的設計、思維策略運用完整樣例的設計、不完整樣例的設計等。

（一）分解性訓練設計

國外有關研究者如紐厄爾和西蒙（1972年）、Mayer（1981年）、Reif和Heller（1982年）、Hayes（1989年）都是首先將問題解決的思維過程劃分為幾個階段，然后相應地提出每個階段的思維策略，并對這些策略進行訓練。國內研究者如張慶林等在總結國內外研究的基礎上提出了問題表征、問題解決及總結反思三個階段，并針對這三個階段提煉出的思維策略進行訓練。[6](388-390)實踐證明，這種訓練方式效果非常顯著。

化學思維過程的分解性訓練正是利用了這些心理學研究的成果，以策略遷移性從大到小的順序為主線，根據所提取出的思維策略，一個策略、一個策略地逐一進行訓練。每一次訓練并不要求一次完整地解答整個問題，更無需得出正確的解答結果，而是以某一個具體化學問題為例設計每一種思維策略的運用過程和步驟的“講解”，并設置適當數量的練習和反饋，以促進策略性知識的內化。

例如我們首先運用出聲思考技術和專家、新手問題解決思維過程對比的方法，提煉出高中生解決化學計算問題的8種有效思維策略：讀題審題策略、綜合分析策略、雙向推理策略、同中求異與異中求同策略、化繁為簡策略、巧設速解策略、模糊思維策略、總結反思策略。然后對這些策略進行認真分析，并按照遷移性從大到小的順序分別有計劃地對每一個策略進行訓練。

對于一個具體策略的訓練，大致要從三個方面進行思考。[6](376-379)

第一，訓練前要引入一個適當的情境，激起學生對思維策略學習的興趣。[7](84-91)但我們必須注意根據布魯納的“先行組織者”原則進行設計，所制作的Flash動畫或視頻，要來源于學生的實際生活之中，所表現的故事情節要與當時即將訓練的某一思維策略的使用相類似，并在此情境中要設置若干明顯的和隱藏的關鍵性標志及陷阱，以調動學生積極思考的情緒，引起學生對該策略的積極關注，并運用音頻解說有意識地將學生的注意力由故事情境逐漸轉移到該思維策略訓練的主題上來。

第二，訓練時素材的呈現方式設計要恰當。要通過文本、動畫和聲音等形式的協同作用，呈現運用某一策略解決問題的思維過程和方法，但不是一步將所有的思維過程和方法全部呈現給學生，而是圍繞某一策略的內容將其分解設計為若干子問題及隱藏的“參考答案”逐步呈現，當學生經過思考后，點擊相應的“參考答案”按鈕，才能夠得到相應的參考答案和反饋，并展開和保留原來隱藏的內容，使學生可通過視覺、聽覺等刺激及時將保留在自己短時記憶中的思維過程與教師事先設計的分析過程和分析方法進行比較，以尋找自己的差距與不足并逐步養成有序思維的良好習慣，矯正不良習慣。

但由于受傳統課堂教學的影響，學生通常比較關注整個問題解決的結果，輕視對解題思維過程進行分析，因此，設計時要在呈現具體問題之后，以醒目的文字呈現思維策略訓練的指導語。同時，要注意當第一個實例“講解”完畢，不要簡單重復“講解”第二、三個實例，而要在審題角度、條件隱蔽性或思維跨度等方面提高實例的思維深度，并引導學生對所訓練的思維策略進行歸納總結，促進學生思維策略運用能力的升華。

高一化學讀題審題思維策略分解訓練設計樣例

［故事情境（動畫并配音解說）］只顧埋頭拉車不顧抬頭看路導致白費力氣的故事情境。

［問題實例（文本并配音）］加熱0.04 mol KMnO4固體，一段時間后，收集到a mol單質氣體，此時KMnO4的分解率為x，在反應后的殘留固體中加入過量的濃HCl并加熱，充分反應后又收集到b mol單質氣體。設Mn元素全部以Mn2+存在于反應后的溶液中。求a與b之和（用x表示）是多少?”

［指導語（醒目文字）］本題不要求完整解答過程，只要求仔細讀題，并認真思考后回答下列問題，建議：Copy題干和下列問題，自建Word文檔，保存自己所思考的結果，最后再參看答案、找出差距、分析原因。

●問題1：題中明顯的已知條件有哪些?【參考答案及教師的話（文字、視頻、聲音）】

●問題2：題中隱含的已知條件有哪些?【參考答案及教師的話（文字、視頻、聲音）】

●問題3：涉及的化學基礎知識有哪些?【參考答案及教師的話（文字、視頻、聲音）】

●問題4：題目中的關鍵詞是什么?【參考答案及教師的話（文字、視頻、聲音）】

注：【】中的內容為隱藏內容，學生點擊以后才會呈現。

上例中的4個分解性分析的問題，體現了“著手解決問題之前必須先仔細審題”的思維策略訓練的基本過程，其答案不僅可以用“隱藏答案”的方式來設計，也可以用多項選擇的方式呈現。

如果采用多項選擇的方式呈現，要注意反饋中加強指導性解釋，就是說，要對學生在計算機上所作出的選擇結果進行判斷和啟發性指導，幫助其分析錯誤的原因及指出正確的思維方向和方法。

第三，指導性解釋的設計要及時、科學，并具有針對性。鑒于化學思維的學科性，在指導性解釋的設計中，不僅注意思維策略的反饋，還要注意基于概念和規則的反饋及有關實驗事實方面的反饋；鑒于策略性知識的程序性，對策略的反饋不能簡單說明策略的名稱，而要說明策略運用的具體操作方法和步驟；基于個性化教學的思想，對于正確選項的反饋，不僅要具有詳細的分析思考過程和方法，還要有正確思維方法的啟發，以幫助學習暫時落后的學生連續幾次點擊錯誤選項后，找到正確的解答思路。

如果使用同一個思維策略涉及多種解答方法或途徑，那么要將各種解答方法分別列出，并進行分析對比和總結提升，使學生真正從機械記憶解題途徑轉移到靈活掌握解題策略上來。此外，根據中學生的心理特點和年齡特征，反饋的語言不僅要科學合理、簡單明了，而且要有利于調動學生的學習積極性，激發他們戰勝困難、不斷進取的自我效能感。

分解性思維策略訓練有利于學生對策略的領會和操作技術的掌握，但將一個完整的問題和完整的解答思路割裂開來，不利于多種策略間的聯系、協調和綜合運用，若時間跨度過長也易遺忘。因此，在進行分解性訓練的同時，適當進行思維策略的綜合訓練（如完整樣例的訓練）是十分必要的。

（二）完整樣例訓練的設計

完整樣例的設計可促進學生對問題解決過程各個階段思維策略運用的整合和對整個問題的綜合分析判斷。在呈現方式上，為了避免學生簡單地背誦或記憶解答過程，促進學生良好的預期心理及善于思考的習慣，我們要將完整樣例的問題題干與各個解答步驟一步一步分開呈現，并將解答的項目以疑問句的形式直接呈現在屏幕上，引導學生思考，而將問題的正確解答過程等內容隱藏。

這樣學生在觀察到問題的初始條件、目標狀態后，必然去思考其轉換手段，如何思考、結果怎樣，他們只要點擊每一個隱藏內容按鈕，就可以實現自主學習。當點擊到最后一個按鈕后，全部解答過程便展現出來，這樣學生可以從整體上把握各種策略的運用，從全局的角度審視問題的解答過程，實現策略運用的最優化、解答過程的規范化和促進學生自我反思。

但完整樣例的思維策略訓練存在與習題解答等材料同樣的缺陷，一方面思維參與不夠，難以在學生頭腦中形成深刻的印象；另一方面，容易使學生形成不良的思維定勢，不利于創造性的形成。因此，完整樣例的思維策略訓練要適當增加各種變式練習，并在指導性解釋中，鼓勵學生提出不同的思路，并在BBS等討論模塊中大膽提出自己的設想和具體做法，使學生逐步養成相互學習、相互幫助、相互促進、共同進步的學習習慣。

（三）不完整樣例訓練的設計

完整樣例給出問題完整的分析與解答過程，不能引導學習者進一步思考。不完整樣例的設計則能彌補這個缺陷。它有三種設計形式：從完整樣例到問題解決的過渡的設計；利用條件化進行樣例填充的設計；利用子目標進行樣例填充的設計。

（1）從完整樣例到問題解決的過渡的設計是運用建構主義的觀點逐漸拆掉腳手架（scaffold）的過程。此設計是在進行完整樣例訓練后，逐漸減少樣例解答步驟，而且是從解答的最后一步一步地省略，最后，只剩下樣例的題目。通過這樣的步驟遞減設計，可以實現從完整樣例到不完整樣例，再到問題解決的逐步過渡，以培養學生問題解決的創造性水平和能力。有研究［8］（294）表明：遞減步驟的設計至少在思維策略遷移方面可以產生積極的作用。

（2）利用條件化進行樣例填充的設計分為三個階段。第一階段，把形如“如果……那么……”的產生式的結論設為空格，引導學生進行順向推理；第二階段，把形如“如果……那么……”的產生式的條件設為空格，引導學生進行逆向推理；第三階段，把產生式系統中的某個產生式設為空格，引導學生雙向推理。

（3）利用子目標進行樣例填充的設計只呈現給學習者子目標，把達到此子目標的策略和方法設為空格，引導學習者逆向推理。

樣例（worked example）學習是當今教育心理學和認知心理學研究的熱點。國內外研究表明：用樣例學習的方法有利于提高學習效率和遷移作用。近來一些研究[9](280)還發現，個體在進行樣例學習時存在個別差異，其中在樣例學習中自我解釋數量多、質量高的學習者在后來的問題解決中成績好。因此，在化學思維策略網絡訓練設計時，要注重啟發和引導學生運用聯想和推理的策略，盡可能多地發現和生成初始條件所具有的意義，并通過化學概念、規則、實驗及符號等建立初始條件與目標狀態之間的聯系，從而擴充問題解決的思路，提高問題解決能力。

三、問題與討論

隨著現代信息技術的迅猛發展，信息技術與學科教學的整合程度越來越高，各類網絡課程如雨后春筍般層出不窮，然而，目前國內真正能夠有效促進學生學習和思維能力發展的網絡課程并不多見，主要原因在于兩個方面：一方面受計算機智能化水平的局限；另一方面是課程開發平臺及教學設計水平的影響。就化學思維策略網絡訓練設計而言，我們認為至少在以下幾方面還有待進一步研究。

（一）主觀題客觀化

化學思維策略的訓練是培養學生的高層次思維技能的過程，既然是高級技能，就不能單純使用只有限定選項的客觀題作為訓練的材料，否則就會像傳統教學一樣只注重思維的結果，而忽視思維的過程，使訓練起不到應有的效果。但限于計算機的智能化水平，它不可能像人一樣可以判斷具有多樣化的主觀題的解答過程。為此，如何將主觀題客觀化，使具有高級思維技能的內容轉化為計算機能夠識別的客觀內容，是網絡課程開發及思維策略網絡訓練設計需要研究的重要課題。

在實踐中，我們引入了心理學關于樣例學習中自我解釋（self-explanations）的觀點，采用指導性解釋、完整樣例與不完整樣例等形式對化學思維策略網絡訓練的主觀題進行設計，則能彌補傳統網絡課程在這方面的不足。

關于自我解釋概念的界定，不同的研究者由于選擇的實驗材料不同而具有不同的觀點，[9](255)，[10](397)但在樣例學習條件下，其實質是學習者在閱讀樣例解答過程時所作出的內心評論，是一種內部言語。本文中完整樣例與不完整樣例的設計就是自我解釋觀點的直接運用，它將思維的內容和過程按解答程序逐步呈現和按步驟引入“參考答案及教師的話”等內容的設計，使學生就像置身于真實的課堂聽教師講解例題一樣感到親切和具有啟發性，并通過這些外部的文字、聲音、圖像、動畫等刺激促使學生生成自己的內部言語，并轉化為頭腦中的策略化程序性知識。而在鞏固性練習與測試中，將本來的主觀問題設計為客觀問題，并以文本、圖片、聲音等形式針對客觀題的每個選項進行科學、簡潔的反饋，這種指導性解釋是自我解釋觀點的間接運用。它不僅能起矯正錯誤思維習慣的作用，而且能幫助學生分析發生錯誤的原因，并啟發學生如何思考，促使學生學會學習、學會思維。此外，在正確的選項中，還要將正確、規范的分析過程和解答步驟呈現出來，幫助學生將自己原來的解題思路與“專家”（教師）的思路進行對比，以培養學生的元學習能力。

主觀題客觀化是一個非常繁重且創造性極強的工作，更重要地，主觀題客觀化后的學習并不能代替主觀題的學習。

（二）思維策略網絡訓練目標層次化

在思維策略的傳統課堂訓練中，通常存在這樣一個共同的問題，即不能對不同學習程度的學生提供不同的訓練內容，不能使不同學習目標、不同學習能力、不同學習起點的學習者都能得到提高。從而導致“優等生”吃不飽，“差生”吃不了的現象。

為此，我們在開發高中化學思維策略網絡訓練課程時，將教學訓練目標分為A、B、C三級：“A”表示初級目標，要求學生了解化學思維策略的含義、作用，并能夠運用遷移性較大的通用思維策略解決一般的化學問題；“B”表示中級目標，要求學生熟練掌握常用的化學思維策略，并能夠解決中等難度的化學問題；“C”表示高級目標，要求學生能夠綜合運用各種化學思維策略解決較高難度的化學問題。[2](462)

由此可見，A、B、C三級的難度要求逐級遞增。按照我們設計的要求，若選擇A級目標，則只需參加A級目標中的訓練項目；若選擇B級目標，則首先進行A級目標訓練，并達標后再參加B級目標中的訓練項目；同樣，若選擇C級目標，則需要先參加A級和B級目標中的訓練項目，并達標后再進入C級目標訓練，這就體現了不同能力的學生在訓練內容、訓練目標上的差異。同時，在設計訓練時，我們要充分考慮各級訓練目標選擇對應難度的材料，從而提高訓練的針對性、有效性。

（三）思維策略網絡訓練效果評價

化學思維策略網絡訓練效果的評價也是訓練設計所必須考慮的重要內容，而且它與訓練的目的密不可分。因為其目的是使學生運用網絡手段獲取有關解決化學問題思維策略方面的知識，全面提高學生的素質，促進學生的身心全面發展，開發學生的智慧潛能，形成健康的個性。因此，我們應該從學生的學習過程與學習結果等角度來審視訓練的設計。

從學習過程來看，訓練過程中的交互作用、對疑難問題的解決方式以及運用資源的情況都直接影響學生的學習情緒與訓練的效果。對于這些問題的解決，在網絡訓練設計中，我們要結合訓練所使用的網絡支撐平臺中的各種輔助交流工具的特點，并充分運用在線教師、BBS或互聯網等資源，將靜態的學習材料轉化為動態的策略性知識的有意義建構過程。

從學習結果來看，學生完成測試的情況與得分從某種程度上能夠反映其訓練的效果，但所設計的測試要經過精心地挑選，其難度必須與相應的學習目標一致，其內容也不能單純強調對知識的考查，要注重對問題解決能力的考查。

然而，目前的網絡課堂教學效果評估還沒有得到足夠的重視，有時甚至還存在以幾乎無意義的分數來決定一切的誤區，這不能不說是網絡課堂評估的淺薄和狹隘。[11](50-51)

為此，我們在設計中引入了過程性定量評估體系，[2](462-472)即將每個策略的訓練設計為一個知識點，在這個知識點中設計多個策略性知識的“講解”及相應的測試，學生在完成一個知識點的訓練后，設計一個學習進度分，在完成一個相應的測試后，按照完成的速度與質量設計一個質量分，兩個分數按照一定的標準實行動態的調整，并通過計算機程序以圖表的方式讓學習者直觀地看到自己的學習進度、學習質量及與預定的學習目標之間的距離，從而促使學生及時調整自己的學習目標和學習方式，激勵他們自覺培養自己的學習動機與思維能力。

總之，化學思維策略的網絡訓練是基于新課程新理念下化學網絡課程、網絡學習的一種全新的訓練方式，它是傳統課堂教學訓練有益的補充、發展和完善，既有利于促進化學網絡課程質量的提升，又有利于推動新課改的發展，更有利于學生化學學習與化學思維能力的培養，值得我們進一步研究與探索。

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