Tymur Levitin | LEVITIN SCHOOL

Tymur Levitin(蒂穆尔·列维京)
Levitin Language School 创始人兼校长
语言教学、学科教学及 Language + Subject 融合学习方法体系负责人

一个学生做出了一道化学题。

答案正确。

计算过程也没有明显错误。

那么,我们能否得出结论:

他真正理解了这个化学问题?

不一定。

这是化学学习中一个非常重要、却经常被忽略的区别。

学生可能知道该使用哪个公式。

可能记得老师刚刚展示过的步骤。

可能能够模仿一道类似例题的解法。

甚至可能连续完成很多同类型题目。

但是,如果我们问:

为什么这个方法在这里成立?

这个数字在化学上代表什么?

如果改变一个条件,结果会怎样变化?

你能不用原来的解题模板解释这个过程吗?

情况可能完全不同。

因此,选择在线化学辅导老师时,不能只看老师能否帮助学生得到更多正确答案。

更重要的问题是:

学生是否正在学习解释自己的答案为什么成立?

“做对了”只是信息,不是完整诊断

在学校教育中,正确答案当然重要。

化学计算有正确与错误。

化学方程式必须遵守一定规则。

概念不能随意定义。

但是,一个正确答案并不能告诉我们学生是怎样得到它的。

例如,两名学生都计算出了正确的物质的量。

第一名学生理解:

已知量是什么;

目标量是什么;

为什么需要这一步转换;

所使用的关系式表达什么;

单位为什么合理;

结果是否符合化学意义。

第二名学生记住了:

这种题就套这个公式。

两个人的答案完全相同。

但他们所拥有的知识并不相同。

只要下一道题仍然保持熟悉的形式,这种差异可能看不出来。

一旦题目改变,差异就会迅速出现。

能复现步骤,不等于能解释步骤

很多学生学习化学时会形成一种非常有效的短期策略:

观察老师如何解题;

记住步骤;

寻找类似题型;

重复相同操作。

这种方法并非毫无价值。

模仿本来就是学习的一部分。

问题在于:

模仿之后发生了什么?

如果学生永远停留在复制步骤的阶段,那么每一种新题型都会像一个新的算法。

久而久之,化学就变成了大量互不相关的操作:

看到A,就做B;

看到C,就用公式D;

遇到这种关键词,就开始某种计算。

学生可能越来越熟练,却不一定越来越理解。

一个非常有效的问题是:“为什么?”

假设学生写出:

c = n / V

然后正确完成计算。

老师可以继续问:

为什么这里可以使用这个关系?

这时我们会看到不同层次的理解。

学生可能回答:

“因为书上就是这个公式。”

或者:

“因为这种题都这样做。”

也可能回答:

“因为这里研究的是单位体积中所含的物质的量,所以已知的物质的量和体积正好对应这个关系。”

这些回答的教育意义完全不同。

公式没有变化。

答案也没有变化。

变化的是学生对公式的理解方式。

但只问“为什么”还不够

学生也可以把“为什么”的答案背下来。

因此,更深入的教学需要改变问题。

例如:

如果体积增加而物质的量不变,会发生什么?

如果未知量变成体积,你会怎样重新组织这个关系?

如果结果比预期大一千倍,你首先检查什么?

如果不给你公式,你能从概念本身重建这个关系吗?

这个数值在实际化学体系中意味着什么?

这样,知识就不能只以固定句子的形式存在。

它必须被调用、调整和重新组织。

化学解释必须连接不同层次

化学特别适合检验这种能力,因为它总是在几个层次之间移动。

我们可能观察到:

颜色发生变化;

产生气体;

形成沉淀;

温度改变。

这是可以观察的宏观层面。

然后,我们用:

原子;

分子;

离子;

电子;

化学键;

粒子间相互作用

来解释这些现象。

这是模型层面。

之后,我们又使用:

化学式;

化学方程式;

结构式;

图表;

数学关系

来表示它们。

这是符号和定量层面。

真正的理解要求学生能够在这些层次之间建立联系。

会写化学方程式,不一定会“读”化学方程式

例如:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

学生可能知道怎样配平。

这是必要技能。

但是,我们还可以继续问:

这些系数意味着什么?

它们表达了怎样的数量关系?

如果用粒子模型表示,会看到什么?

这个方程式允许我们计算什么?

还需要哪些额外信息才能从物质的量进一步得到质量或其他量?

如果改变其中一个量,其他量之间的关系如何受到影响?

这样,一个化学方程式就不再只是需要“配平”的符号串。

它开始成为一个可以被解释、分析和使用的模型。

一个好的解释应该能够改变形式

判断学生是否真正理解某个概念,可以尝试让他换一种方式表达。

如果学生只能重复课本上的定义,理解可能仍然很脆弱。

可以要求他:

用自己的语言解释;

画一个粒子示意图;

使用化学方程式表示;

给出一个具体例子;

解释一个反例;

预测条件改变后的结果;

把概念与某个计算联系起来。

如果同一个知识能够在不同表示方式之间转换,它通常比单一形式的记忆更加稳定。

“我听懂了”与“我能解释”不是同一件事

优秀的老师可以把复杂内容讲得非常清楚。

学生听的时候,每一步都明白。

他甚至可能真诚地认为:

“现在我完全懂了。”

这种理解是真实的。

但它仍然可能依赖老师正在提供的结构。

老师决定从哪里开始。

老师指出哪些信息重要。

老师选择公式。

老师建立步骤之间的联系。

老师发现异常。

老师完成解释。

下一阶段必须发生角色变化。

现在由学生来建立结构。

好的在线化学课应该逐渐减少帮助

最开始,老师可以提供较多支持。

之后,学生需要自己完成更多工作。

例如:

第一步:老师完整解释一个问题。

第二步:学生重新构建解释。

第三步:改变一个条件。

第四步:换一种表示方式。

第五步:给出一个表面上不同、但原理相同的问题。

第六步:不告诉学生应该使用哪个概念。

此时,我们真正测试的是:

知识能否脱离原来的教学情境继续工作。

这比重复十道几乎相同的题更能说明理解程度。

能解释错误,有时比立即改正错误更重要

学生得到错误答案时,老师当然需要纠正。

但是,在纠正之前,错误本身可能提供非常有价值的信息。

可以先问:

你为什么选择这一步?

你认为这个量表示什么?

你从哪里开始不确定?

你预计答案大概应该是多少?

你能找到一个方法检查结果吗?

这样,我们可以区分不同问题。

学生可能:

不理解化学概念;

理解概念,但数学计算错误;

混淆单位;

错误理解题意;

知道每一个独立步骤,却不知道如何把它们连接起来。

这些情况都可能产生同一个结果:

答案错误。

但它们需要完全不同的教学处理。

有时化学错误实际上是数学错误

化学计算不断使用数学工具。

比例。

百分比。

科学记数法。

方程变形。

对数。

图像。

单位换算。

有效数字。

因此,当学生无法完成一道化学题时,我们需要问:

问题发生在化学概念,还是表达这个概念所需要的数学工具?

例如,学生可能完全理解化学计量关系,却在比例计算中出错。

也可能理解 pH 的化学意义,却无法稳定处理对数。

如果老师把所有错误都当成“化学不会”,真正的问题就不会得到解决。

这也是为什么高质量的学科辅导必须具有跨学科诊断能力。

对国际学生来说,还有第三种可能:语言

现在再考虑另一种情况。

学生已经用中文、乌克兰语、西班牙语、德语或波兰语学习过化学。

之后,他进入英语授课环境。

突然需要处理:

limiting reagent

aqueous solution

precipitate

reaction rate

yield

oxidation state

equilibrium

如果学生反应变慢,我们不能立即得出结论:

他的化学基础不好。

可能完全不是这样。

他已经拥有化学概念。

困难在于:

如何通过另一种语言快速调用这些概念。

这是一个不同的问题。

用英语学习化学,不只是记住英文术语

如果目标是在英语环境中真正学习和使用化学,仅仅建立术语表是不够的。

学生还需要能够用英语:

解释反应机制;

描述观察结果;

分析图表;

说明计算依据;

比较两种物质;

提出假设;

质疑一个结果;

解释为什么某个结论合理。

这时,英语不再只是化学知识旁边的另一门课程。

它成为进行化学思考的工作语言。

这正是 Levitin Language School 教育体系第三层的核心:

Languages → Academic Subjects → Language + Subject

针对希望通过英语学习化学与生物化学的学生,我们也建立了专门的跨学科学习方向:

https://timurlevitin.blogspot.com/p/learn-chemistry-and-biochemistry-in.html

在线化学辅导能否真正有效?

实验室实践具有不可替代的物理维度。

真正的实验涉及材料、仪器、安全规范和实际操作。

在线课程不应该假装能够替代所有实验经验。

但化学教育还有很大一部分工作属于:

概念理解;

模型分析;

化学方程式;

定量计算;

分子结构;

图表解释;

数据分析;

问题解决;

科学论证。

这些内容非常适合在线环境。

老师和学生可以同时查看分子模型、方程式和计算。

可以逐步标注推理过程。

可以迅速改变题目条件。

可以比较不同表示方式。

可以使用适当的数字模拟。

所以真正的问题不是:

“在线学习化学行不行?”

而是:

“在线课堂正在让学生进行什么样的思维活动?”

如何判断一个在线化学老师是否适合你?

首先,老师当然应该掌握所教授的化学内容。

但仅仅观察老师有多会做题是不够的。

更应该观察:

老师是否要求学生解释自己的选择?

是否区分概念错误和计算错误?

是否把公式与化学意义联系起来?

是否要求学生在计算前进行预测?

是否会在讲解后改变题目条件?

是否检查学生能否把原理迁移到新问题?

是否能识别数学障碍?

对于国际学生,是否能区分语言困难和学科困难?

最重要的是:

随着学习继续,学生是否越来越能够在没有老师提示的情况下开始解决问题?

真正的进步会改变学生说的话

学习初期,学生可能问:

“这道题用哪个公式?”

后来变成:

“这里有哪些量,它们之间是什么关系?”

开始时:

“这个答案对吗?”

后来:

“我怎样判断这个结果是否合理?”

开始时:

“这个要背吗?”

后来:

“这个规律背后的机制是什么?”

开始时:

“老师,告诉我下一步做什么。”

后来:

“我先试着解释为什么应该这样做。”

这种变化非常重要。

它意味着学生不只是知道得更多。

他开始拥有更强的能力去组织自己的知识。

“化学辅导”实际上可能代表很多不同需求

搜索“在线化学辅导”时,不同学生可能需要完全不同的帮助。

例如:

中学化学;

普通化学;

无机化学;

有机化学;

物理化学;

分析化学;

化学计量;

酸碱理论;

化学平衡;

电化学;

生物化学;

化学中的数学支持;

英语化学课程支持;

国际教育环境中的化学学习。

因此,仅仅知道“学生需要化学”还不够。

真正需要诊断的是:

学生的知识究竟在哪里停止工作?

Levitin Language School 的个性化学习路径

Levitin Language School 的教育体系由三个相互连接的层次组成:

Languages

Academic Subjects

Language + Subject

因此,不同学习者可以拥有不同路径。

有些学生需要化学本身。

有些学生需要用英语学习化学。

有些学生已经掌握化学,但需要能够在英语学术环境中使用自己的知识。

还有一些学生的主要障碍实际上位于数学与化学的交界处。

教育路径应该跟随真实问题,而不是让不同学生被迫进入同一个固定模板。

学校与大学阶段的个性化在线化学辅导,以及国际教育支持:

https://languagethinkinglab.blogspot.com/p/online-chemistry-tutoring-for-school.html

通过英语学习化学与生物化学:

https://timurlevitin.blogspot.com/p/learn-chemistry-and-biochemistry-in.html

了解 Language + Subject 融合学习模式:

https://languagethinkinglab.blogspot.com/p/learn-subject-through-another-language.html

Levitin Language School:

https://levitintymur.com/

Language Learnings — 面向美国的教育方向:

https://languagelearnings.com/

Tymur Levitin 的教育与跨学科项目:

https://timurlevitin.blogspot.com/

最后的思考

化学学习不能停在:

“我知道答案。”

还应该继续追问:

为什么这个答案成立?

这个结果代表什么?

我使用了什么模型?

这个模型有哪些限制?

如果条件改变,我的结论是否仍然成立?

我怎样知道自己的结果是合理的?

我能否用另一种方式解释同一个问题?

一个学生能够解决熟悉的问题,这是进步。

能够解决新的问题,是更进一步。

而当他能够解释自己的推理、检验自己的结论,并在条件变化后重新组织知识时,化学才真正开始成为一种可以独立使用的思维系统。

好的化学老师不是永远站在学生旁边告诉他下一步做什么的人。

恰恰相反。

老师的工作之一,是逐渐让学生拥有足够的知识、结构和判断能力,在没有现成路线的时候仍然能够继续思考。

从:

“我会做这道题。”

走向:

“我知道为什么这样做,而且我能判断什么时候应该换一种方法。”

这两个句子之间的距离,就是化学教育中最值得发展的空间之一。


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Levitin Language School

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Tymur Levitin(蒂穆尔·列维京)
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