學生掌握化學概念的水平和問題表征程度的關系研究

魏學宏

在解決化學問題時，學生應當從問題的表征出發(fā)，按照文字、具體、抽象、形象逐步對問題進行深入探索.然而，學生掌握化學概念的水平和問題表征程度之間存在著一定的關系，對此進行研究有著重要的現(xiàn)實意義.

一、研究準備以及研究過程

1.研究準備.隨機選擇本省五所高中的理科學生接受測試，所有學生均為高三年級學生.對學生進行基礎概念檢測，根據(jù)檢測結果以及教師的客觀評價對部分具有典型性的學生進行口語報告測試.所有的口語報告材料與測試量表均自主編寫.

2.研究過程.首先，在基礎概念測試方面，利用delphi語言進行賦分編程，并利用SPSS19.0軟件對分數(shù)等相關數(shù)據(jù)進行分析處理.其次，對口語方面的檢測，在解題時讓學生將自己的思考過程通過口述的形式表達出來，并使用手機等設備進行錄音.在測試結束后，教師可以根據(jù)測試過程對學生進行提問.在測試以前，教師應當向?qū)W生講明測試的方法與目的，舒緩學生的情緒，使學生在放松的狀態(tài)下參與測試，從而保證測試的準確性與有效性.在測試結束后，教師要根據(jù)錄音的內(nèi)容整理口語報告，內(nèi)容應當具有高度的準確性與完整性.

二、研究結果以及相關討論

1.研究結果.教師要對測試結果進行綜合性的分析，選擇掌握化學概念的水平不同的學生接受化學口語測試，讓所有學生處理同一個化學問題.最終的測試結果顯示，對概念掌握不夠熟練的學生其解題所用的表征時間相對較長.這些學生對化學知識的掌握不夠扎實，往往會對題目做出多種復雜的猜想，而不能在短時內(nèi)得出準確答案，在口語表述的過程中常常出現(xiàn)較長時間的停頓，甚至出現(xiàn)解題中斷的情況.通過多次的對比發(fā)現(xiàn)，學生的概念水平與表征之間存在一定的負相關關系.通過SPSS分析發(fā)現(xiàn)，其相關程度相對較高，具體的數(shù)據(jù)關系為：①文字表征思考時間與概念得分的相關性為-0.45；②具體表征思考時間與概念得分的相關性為-0.74；③抽象表征思考時間與概念得分的相關性為-0.82；④形象表征思考時間與概念得分的相關性為-0.79；⑤數(shù)學表征思考時間與概念得分的相關性為-0.85；⑥總思考時間與概念得分的相關性為-0.96.在分析口語報告時發(fā)現(xiàn)，概念得分與表征錯誤的數(shù)量之間也存在著明顯的負相關關系，具體的數(shù)據(jù)關系為：①文字表征錯誤個數(shù)與概念得分的相關性為-0.20；②具體表征錯誤個數(shù)與概念得分的相關性為-0.61；③抽象表征錯誤個數(shù)與概念得分的相關性為-0.87；④形象表征錯誤個數(shù)與概念得分的相關性為-0.95；⑤數(shù)學表征思考時間與錯誤個數(shù)的相關性為-0.17；⑥總錯誤個數(shù)與概念得分的相關性為-0.17.由此可見，這種負相關關系在抽象表征上的表現(xiàn)尤為突出.即學生掌握化學概念的水平越低，那么其表征錯誤發(fā)生的概率越高.例如，硫化亞鐵被有的學生誤記為硫化鐵.這種錯誤都是細節(jié)性的，容易在概念學習或記憶中被忽略.如果學生不能把握好細節(jié)，就可能在解題中出現(xiàn)表征錯誤.

2.相關討論.在學習過程中，如果學生不能深刻記憶或理解化學概念，那么他們的頭腦中就很難形成系統(tǒng)、全面的概念網(wǎng)絡，從而在解題過程中不能對知識進行靈活運用.從表征問題上來看，學生如果不能將不同的知識點有效聯(lián)系起來，在解題時就會過度考慮數(shù)學表征，增加數(shù)學表征的復雜性，而使抽象表征變得簡單.有時學生會憑借模糊的記憶，套用老師講解過的模式解題，解題過程中的嘗試性與猜測性較強，準確性卻較低，解題時間也較長.有些學生能記憶化學概念知識，卻缺少對概念的理解，其記憶是機械的.有些學生雖然知道兩種物質(zhì)能發(fā)生化學反應，但是不明白反應發(fā)生的原理以及為什么會生成其他物質(zhì).有些學生頭腦中的概念不能形成體系，在解題中難以應對具有綜合性與復雜性的題目，無法探究出表征之間的內(nèi)在關聯(lián)，解題存在較多的問題.在化學教學中，教師應當注意對化學概念的講解，為學生解題與實踐的展開奠定扎實的基礎，使學生逐步根據(jù)表征正確解題.

總之，學生對概念知識認知與理解的程度影響著解題情況，掌握概念的水平與問題表征所用時間以及表征錯誤發(fā)生的數(shù)量均呈現(xiàn)明顯的負相關性.在化學教學中，教師要加強概念教學，使學生明白掌握化學概念對提高解題能力的意義，幫助學生奠定概念基礎.

參考文獻

辛權威.利用概念圖對高中化學學習問題表征的行為研究[D].哈爾濱師范大學，2016.endprint