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:
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。
联系方式
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WhatsApp / Viber: +380932913429
Telegram: @START_SCHOOL_TYMUR_LEVITIN
Email: notification@levitintymur.com
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