高中生化學(xué)三重表征困難測查及教學(xué)策略研究

1、高中生化學(xué)三重表征困難測查及教學(xué)策略研究高中生化學(xué)三重表征困難測查及教學(xué)策略研究周晨驍（義烏市第二中學(xué)義烏市322000）摘要：三重表征是認(rèn)識(shí)化學(xué)和解決化學(xué)問題的有效思維方式。本研究隨機(jī)選取部分高一年級(jí)學(xué)生進(jìn)行三重表征思維方式能力水平的測查，通過訪談了解學(xué)生的思維特點(diǎn)。隨機(jī)選擇了任教班級(jí)中的兩個(gè)班級(jí)作為實(shí)踐研究對(duì)象，其中一個(gè)作為實(shí)驗(yàn)班，一個(gè)作為控制班。為了有效地培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的三重表征思維方式，我們制定了以下四種教學(xué)策略，隨后在實(shí)驗(yàn)班的

2、教學(xué)嚴(yán)格按照制定的教學(xué)策略進(jìn)行實(shí)踐研究。關(guān)鍵詞：高中生；三重表征；測查；教學(xué)策略1課題的提出課題的提出根據(jù)調(diào)查，化學(xué)成績不夠理想的班級(jí)中有近60%的學(xué)生認(rèn)為化學(xué)難學(xué)，甚至其中有25.4%的學(xué)生因此而產(chǎn)生厭學(xué)情緒[1]，而導(dǎo)致化學(xué)學(xué)習(xí)困難的一個(gè)重要原因是化學(xué)學(xué)科本身的復(fù)雜性[2]。三重表征思維方式體現(xiàn)了化學(xué)的特點(diǎn)，展現(xiàn)了化學(xué)獨(dú)特的學(xué)科魅力。人們?cè)谡J(rèn)識(shí)和解決不同的問題時(shí)，從宏觀與微觀相結(jié)合的角度去聯(lián)系和思考，用化學(xué)的語言進(jìn)行表達(dá)與詮釋，這正

3、是現(xiàn)代公民應(yīng)具備的基本科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)，實(shí)質(zhì)上就是對(duì)宏觀、微觀和符號(hào)三種表征的建構(gòu)以及能在三者之間進(jìn)行靈活自由地轉(zhuǎn)換。但是，有效地建立宏觀、微觀和符號(hào)三種表征之間的聯(lián)系對(duì)于很多學(xué)生來說是有困難的，這就造成了化學(xué)學(xué)習(xí)的困難[3]。2研究思路研究思路以“高中生化學(xué)三重表征學(xué)習(xí)困難測查及教學(xué)策略研究”為課題，首先對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)困難現(xiàn)象和“宏觀微觀符號(hào)”三重表征進(jìn)行文獻(xiàn)研究，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)高中學(xué)生三重表征思維能力的測查問卷，選擇筆者所任教學(xué)

4、校的部分學(xué)生進(jìn)行測查，然后對(duì)客觀題和主觀題結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并記分。在測試結(jié)束后，根據(jù)平時(shí)考試成績和問卷測查成績選擇部分學(xué)優(yōu)生和學(xué)困生進(jìn)行答題思路訪談。測查和訪談結(jié)束后，分析學(xué)生三重表征能力水平及不同個(gè)體、群體間存在差異的原因，然后有針對(duì)性地提出培養(yǎng)和提高學(xué)生三重表征思維能力的教學(xué)策略。然后在實(shí)驗(yàn)班根據(jù)教學(xué)策略進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，控制班進(jìn)行正常教學(xué)。3高中生化學(xué)三重表征學(xué)習(xí)困難的測查高中生化學(xué)三重表征學(xué)習(xí)困難的測查3.1測查目的測查目的（1）高一學(xué)

5、生是否具備“宏觀微觀符號(hào)”三重表征解決問題的能力；（2）學(xué)優(yōu)生與學(xué)困生在利用“宏觀微觀符號(hào)”三重表征解決問題能力上是否存在差異。3.2測查對(duì)象測查對(duì)象測查對(duì)象為浙江省義烏市第二中學(xué)2015年9月入學(xué)的部分高一新生。高一年級(jí)共有學(xué)生615人，分為14個(gè)平行班。本次測查選取高一（1）、（2）、（3）、（10）班四個(gè)班級(jí)進(jìn)行，其中高一（1）、（2）和（10）班為筆者任教的三個(gè)班級(jí)。3.3測查材料測查材料本研究采用自編問卷。本調(diào)查問卷（見附錄）

6、共分為5個(gè)選擇題和1個(gè)開放試題，主要考察學(xué)生的三重表征能力和“宏觀微觀符號(hào)”三重表征方式間轉(zhuǎn)換的能力。為進(jìn)一步了解不同層次學(xué)生答題時(shí)的思維特點(diǎn)，我們問卷調(diào)查結(jié)束后，跟進(jìn)個(gè)別學(xué)生的訪談并采用攝像機(jī)對(duì)訪談過程進(jìn)行記錄，后續(xù)整理成文字。比如在進(jìn)行電解飽和氯化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，通過對(duì)產(chǎn)物的驗(yàn)證，證明陰極和陽極的氣體產(chǎn)物分別是氫氣和氯氣，同時(shí)陰極還生成了氫氧化鈉。先讓學(xué)生從宏觀角度認(rèn)識(shí)到反應(yīng)產(chǎn)物是什么。那么接下去就要引導(dǎo)學(xué)生分析這些產(chǎn)物是如何產(chǎn)

7、生的，這時(shí)候，可以借助多媒體等手段進(jìn)行分析。最后再根據(jù)宏觀現(xiàn)象和微觀過程的分析進(jìn)行化學(xué)方程式或離子方程式的書寫，通過這樣的方式，學(xué)生能在學(xué)習(xí)中逐步建立起了對(duì)實(shí)驗(yàn)的宏觀觀察，微觀解釋和符號(hào)表達(dá)。4.4促進(jìn)學(xué)生“微粒觀”的構(gòu)建促進(jìn)學(xué)生“微粒觀”的構(gòu)建宋心琦教授認(rèn)為，學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中建立起來的思維方式和解決問題的能力，還有那些能夠影響學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展的化學(xué)思想觀念會(huì)讓學(xué)生終身受益，而不是那些具體的化學(xué)知識(shí)。所以，他認(rèn)為幫助學(xué)生建立一些基本的化學(xué)觀

8、念應(yīng)該作為中學(xué)化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要任務(wù)[6]。學(xué)生在某一學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中所獲得的總觀性的認(rèn)識(shí)和理解稱為觀念性知識(shí)，這些觀念或觀念性知識(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展能夠起到持久且重要的遷移作用。宏觀與微觀相結(jié)合，從微觀角度研究和認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化是化學(xué)學(xué)習(xí)的基本思維方式和主要特征。物質(zhì)是由不停地運(yùn)動(dòng)者的微粒構(gòu)成的，并且微粒之間往往通過不同的方式相互作用[7]。5研究結(jié)果研究結(jié)果5.1學(xué)生前測數(shù)據(jù)分析學(xué)生前測數(shù)據(jù)分析表3實(shí)驗(yàn)班與控制班三重表征能力前測數(shù)據(jù)

9、分析（滿分5分）班級(jí)班級(jí)人數(shù)平均分標(biāo)準(zhǔn)差差異檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)班422.740.73對(duì)照班422.550.89Z=1.07顯著性水平：α=0.05，Z=1.96(為差異顯著，為差異極其顯著)根據(jù)前側(cè)成績，兩個(gè)班級(jí)平均得分率相當(dāng)，且沒有顯著差異（Z=1.07）。5.2學(xué)生后測數(shù)據(jù)分析學(xué)生后測數(shù)據(jù)分析以義烏市2015年下學(xué)期高一化學(xué)期末考試試題為材料進(jìn)行后測，實(shí)驗(yàn)班與控制班的期末考試成績?nèi)缦卤硭荆罕?實(shí)驗(yàn)班與控制班期末考試成績分析（滿分100分）班

10、級(jí)班級(jí)人數(shù)平均分標(biāo)準(zhǔn)差差異檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)班4289.676.93對(duì)照班4385.306.88Z=2.97顯著性水平：α=0.05，Z=1.96(為差異顯著，為差異極其顯著)表5實(shí)驗(yàn)班與控制班三重表征試題的準(zhǔn)確率分析得分率題號(hào)表征方式實(shí)驗(yàn)班控制班9微觀表征符號(hào)表征95.35%74.42%12宏觀表征微觀表征72.09%58.14%15宏觀表征微觀表征符號(hào)表征100.00%97.67%19微觀表征符號(hào)表征93.02%88.37%20符號(hào)表征90.