化學師范生學科知識系統性、完整性調查研究

問題的提出

新課程標準下的中學化學教學，對化學教師的基本技能和專業知識提出了更高的要求。以培養合格中學化學教師為目的的中學化學教學法課程的培養目標也應隨之調整，不僅要教給師范生化學教育教學的理論和方法、與新課程一致的教學理念，還應讓他們具備系統的、完整的化學學科專業知識體系，方能使師范生在走上工作崗位后，在化學教學中以學科知識為良好載體，在課堂中順利開展探究式教學，實現學生的全面發展。現有的中學化學教法課程設置中，化學教學論模塊注重化學教學的理論和方法的傳授，中學化學教學技能訓練模塊注重課堂的教學技能及化學學科知識的系統化，但由于教學內容相對于教學課時容量過大，學生在學習的過程中更多地關注教育教學理論和方法在課堂教學的應用而忽視了構建自身化學學科知識的網絡體系，進入教育實習環節后，只能進行知識點的簡單呈現，不能用化學思維方式系統地引導學生講理清知識的來朧去脈，將化學這門邏輯性很強的自然科學當作文科來處理，降低了化學教育的效果。

為有效解決師范生在實習過程中存在上述問題，有必要對師范生化學學科知識系統性、完整性情況進行調查研究，并以此為依據優化中學化學教學法課程，找到達成中學化學教學法課程培養目標的有效途徑。

調查方法及過程

化學是一門研究物質的組成、結構、性質、變化規律及用途的重要的自然科學。從整個中學化學課程的設置來看，有物質的組成和構成、物質的性質、化學用語、化學實驗、化學計算等幾大部分，每一部分都獨立成為一個小體系。作為一名合格的化學師范畢業生，必須熟悉中學化學課程中化學知識的分類情況，并能清楚地理出每類知識的網絡結構。

本次調查采用問卷的方式，根據中學化學課程的設置情況，設計了七道具有代表性的陳述性問題來對臨近畢業的師范生進行化學學科專業知識系統性、完整性調查（調查問題見下節：問卷調查結果統計及分析）。調查對象為西安文理學院化學與化工系2011屆化學教育專業學生。

問卷的發放回收情況如下：向2011屆學生發放問卷37份，回收37份，有效問卷37份，無效問卷0份。答卷方式為閉卷考試形式，真實有效。

問卷調查結果統計及分析

第1題. 從化學的研究對象來看，中學化學知識分為哪幾個模塊？之間有什么聯系？用簡單明了的方式表達出來。

設置此問題目的有二：一是了解師范生能否站在教學的宏觀角度認識化學的研究對象，二是通過調查師范生對各個模塊之間關系的認識了解他們對知識系統化的情況。

參考答案： 物質的組成、結構、性質（變化規律）、用途四大模塊。

統計結果見表1:

結果分析：被調查的37名學生中，其中僅10.8 % 完全正確，2.7%答出了物質的結構、物質的性質這兩個模塊，并能夠指出其結構決定性質、性質可以反推出物質的結構，56.8%的答非所問，29.7%對此題沒有做出任何回答，即86.5%的學生完全不能站在教學的宏觀角度認識化學的研究對象，更談不上其專業知識的系統性及完整性。

第2題 請用網絡圖形式試著畫出元素、原子、分子、質子、中子、電子、原子核、離子、單質、化合物等概念之間的關系。

設置此題的目的在于考查師范生對元素、原子、分子、質子、中子、電子、原子核、離子、單質、化合物等概念之間的關系，從而了解組成及結構方面知識的系統性和完整性。

參考答案：

統計結果見表 2：

結果分析：被調查的 37人中，56.8% 回答正確，在物質的組成及結構知識方面具有很好的系統性和完整性；32.4% 系統性部分缺失而不完整， 表現為繪出的知識網絡不能將所有的概念放在適當的位置，或者畫出幾個小的網絡圖卻無法將之合并成一個整體；10.8 % 答案空缺，說明他們完全不具備組成及結構方面知識的系統性和完整性。

第3題. 請用網絡圖形式試著畫出純凈物、混合物、單質、化合物、酸、堿、鹽、非金屬單質、金屬單質、金屬氧化物和非金屬氧化物之間的關系。

設置此題旨在考查師范生宏觀物質分類方面知識的系統性和完整性。

參考答案：

統計結果見表3：

結果分析：被調查的37 人中，回答完全的占86.5%，答案不完整只有1人，僅占2.7% ，答案空缺的占 10.8% 沒有做出任何回答。此題的調查結果顯示，絕大數師范生宏觀物質分類方面知識的系統性和完整性很好。

第4題. 請找出元素、純凈物、化學反應、元素符號、化學式和化學方程式之間的聯系并用網絡圖形式試著畫出來。

設置此題目的在于考查化學用語知識的系統性和完整性。

參考答案：

統計結果見表4：

結果分析：被調查的37 人中，有16.2% 完整且系統地畫出了元素、純凈物、化學反應、元素符號、化學式和化學方程式之間的聯系；59.5% 的網絡圖不完整，系統性不好且存在邏輯性錯誤。其回答如圖1所示：

第5題. 請用網絡圖形式試著列出烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、醛、酸和酯之間的變化關系。

設置此題是考察師范生有機化合物知識的系統性和完整性。

參考答案：

統計結果見表5:

結果分析：被調查的37人中，35.1% 完整且系統地畫出了烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、醛、酸和酯之間的轉化體系； 54.1%完整性和系統性不全面，回答如圖4 及圖5所示：

第6題. 請說出實驗室制取氣體的一般思路。

設置此題的目的在于考察師范生是否將氣體的發生原理與氣體的發生裝置、收集方法、檢驗方法及尾氣處理與氣體的性質整合為一個有機的系統。

參考答案：一般思路：依據反應原理選擇發生裝置，依據氣體典型化學性質檢驗氣體，依據氣體物理性質選擇收集方法，依據氣體化學性質選擇尾氣處理方法。

統計結果見表6：

結果分析：被調查的37 人中，僅有24.3%能夠系統且完整地闡述制取氣體的一般思路，66.2%只能回答出部分思路，系統性不完整，回答如圖8、9所示：

第7題. 請用最簡單明了的方式指出物質的量（n）與物質摩爾質量（M）、阿佛加德羅常數（NA）、氣體摩爾體積（Vm）之間的關系。[提示：表達過程中還要用到質量m，氣體體積V，微粒數N]

設置此題目的在于考察師范生是否系統、完整地把握了微觀粒子數與宏觀物質的質量、體積之間的相互關系。

參考答案：

統計結果見表7：

結果分析：被調查的37人中，67.6%答案完全正確； 16.2%答案不全面，體現在知識點顯現不全、知識點銜接不上，說明學生沒有將這部分知識系統化。

統計結果顯大部分師范生對知識點的把握比較到位。在中學化學教學法課程實施過程中如果有意識地從知識的系統性、完整性方面加以引導，一定可以彌補師范生這方面的欠缺。

反 思

盡管化學教學論注重化學教學的理論和方法的傳授、中學化學教學技能訓練注重課堂的教學技能及化學學科知識的系統化，但教與學兩方面均忽視師范生化學專業知識系統化的加強。教師方面認為學生經過中考、高考兩輪選拔，關于中學化學知識還是具有一定的系統性和完整性，學生方面由于教學內容相對于教學課時容量過大，學生在學習的過程中更多地關注教育教學理論和方法在課堂教學的應用而忽視了構建自身化學學科知識的網絡體系。所以，在以后的教學中，教師應引導學生在學習教育教學理論方法、課堂教學技能的同時，將自身已經擁有的化學知識進行重新建構，形成系統的網絡化知識體系。

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作者單位：西安文理學院化學與化工系分析教研室 陜西西安