性別差異對高中生化學學習的影響

薛宏臣　張盼　王云麗　張忠　劉盛聰

摘 要 高中化學知識較為繁雜，而對學生各方面能力的考查綜合性較強。正處于青春期階段的男女學生在認知能力上存在著先天差異，這樣的差異同樣影響著高中生化學部分內容的學習。揚長補短弱化性別差異，教師應幫助學生理性對待先天差異造成的影響，提高學生化學學習的興趣。

關鍵詞 性別與認知能力差異 化學學習

中圖分類號：G633.41文獻標識碼：A

化學是以實驗為基礎的自然科學，在這門自然科學的學習中較為關注學生認知能力中的幾種基本能力，主要包括數學計算能力、邏輯推理能力、記憶力、空間思維能力、動手操作能力、觀察能力以及表達能力。心理學研究表明，男女兩性大腦兩半球偏側性功能專門化在發展速度和水平上是有著性別差異的。因為女性大腦左半球神經細胞樹突的成長以及神經髓鞘的形成比男性領先，男性的性激素會抑制左腦發育，故女性在左腦半球偏側性功能專門化上，較之男性更早、更強烈，優于男性，所以在語言表達、短時記憶方面優于男性;而男性則相反，大腦的右半球比較發達，所以在空間知覺—分析綜合能力以及實驗的觀察、推理方面優于女性。大腦半球各司其職，也使男女對不同的信息感知的敏感度不相同。男子通常對視覺的空間知覺比較敏感;女子通常對聽覺為主導的語言有較敏感的知覺。

1性別差異對化學學習的主要影響

性別差異與生俱來，而其對認知能力的影響卻受到較少的關注。在男女性別差異背景下的認知能力差異中影響高中化學學習的主要是數學計算能力以及空間思維能力。

1.1數學計算能力

計算能力在化學學習中有著舉足輕重的地位，幾乎貫穿高中化學知識的學習，在數學能力上男孩與女孩呈現出較大的差異。計算能力在化學學習中有著舉足輕重的地位，幾乎貫穿高中化學知識的學習，在數學能力上男孩與女孩呈現出較大的差異。由于生理學因素中大腦半球的發達程度不同，因此 在數學學習上，男性善于辨別判斷類型，傾向于從全局與聯系上處理問題，并具有較強的空間想象能力，女性喜歡精確的模仿，并在此基礎上逐漸形成傾向于模式、注重于細節的思維趨勢。正處于青春期的男孩更喜歡也更擅長運用數學方法來解決問題，在數學能力的檢測上獲得的分數也較高。造成數學能力差異的因素中，男孩與女孩對于數學學習態度在隨年齡的增長過程中有著很大的不同。大量的數據與調查都顯示，男性比女性具有更好的數學自我效能，男孩在數學學習中有著較好的自我認同程度。同男性相比，女性在面對數學考試時表現的更加焦慮，對于自己能夠掌握好數學的缺乏信心。這樣的自我認知在小學階段就已經出現了，隨著年齡的增長女孩子逐漸相信數學是屬于男人的領域，這樣的自我否定一直持續到青春期甚至伴隨她們的一生。女孩越認同這種性別差異，對于數學的自信就越低，用在數學學習的時間也就越小。另外男女生對數學學科本身的認同程度有著顯著差異，相同年齡段女生同男生相比并不認為數學非常有用，并且認為數學不會對將來的職業發展具有重大意義。對數學重要性的錯誤認識會造成女生對數學學習興趣的降低，并由此引發對數學計算的恐懼。

1.2空間思維能力

從遺傳角度講，男性通過染色體連鎖隱性遺傳獲得空間能力的比例遠遠大于女性。女性更多的是隱性空間能力基因的攜帶者。空間能力的遺傳常是以通過父親經女兒傳給外孫方式進行的。這表明男生的空間能力可能略強于女生。在許多男女性別思維差異的研究中，普遍認同男女性別差異中空間能力的差異。早期對空間能力研究的美國心理學家瑟斯頓。將空間能力分為三個主要部分：對外形運動和對象各部分轉換的能力、對觀察者自身空間位置的判斷能力、對觀察者自身空間位置的判斷能力。通過空間知覺、心理旋轉和空間視覺判斷三個方面來考察男性與女性，得出結論，男性的空間認知能力顯著優于女性;特別是在心理旋轉和空間知覺兩個方面。

有研究者從生理學的角度，對男女在視覺空間能力上的差異作出了解釋。存在的影響因素主要包括基因、荷爾蒙和大腦組織結構。其中一種理論認為原因是性激素水平對男女視覺空間能力影響較大。而另外一些有學者認為，處在胎兒期的性激素水平會不可逆地組織大腦的結構來加強某一特定的空間技能。還有一些研究顯示視覺空間能力的性別差異是由于在于男女大腦不同的偏側化所造成的。對男女空間思維能力差異的多種解釋，都說明了空間思維能力在性別上是有差異的。女性與男性相比空間感較差，這在生活中具體事例中也有所體現。

2認知差異對化學學習的影響

新課程標準在對學生化學知識考查的同時非常注重對學生能力的檢驗，充分展現化學學科特點并注重多學科交叉內容。普通高中新課程標準中高中化學知識的學習主要包括必修一、必修二、選修三物質結構與性質、選修四化學反應原理、選修五有機化學基礎。通過課程標準中內容標準的解讀與教材內容得設置上不難發現在認知能力差異對化學學習的影響集中在數學計算與空間思維兩方面，主要涉及以下三種類型問題。

2.1化學計算問題

化學計算一直以來都是構成化學學科的基礎內容，這類問題整合了化學知識與數學基礎算。主要考查的內容是化學量與化學式的計算，溶液的計算，化學反應速率、化學平衡的計算，氧化還原反應、電化學的計算，化學方程式的計算，綜合計算。化學計算問題并不是純粹的數學計算，而是應用數學對化學的基本概念、化學原理和化學定律的具體運用，化學計算充分體現了新課改對學生學科交叉知識的綜合應用能力的要求。化學課程標準中對這類問題的考查有著明確的內容標準，物質的量的計算問題主要以認識摩爾是物質的量的基本單位，能用于進行簡單的化學計算，體會定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用。溶液ph的計算幫助學生了解水的離子積常數，能進行溶液ph的簡單計算。 平衡常數的計算主要通過描述化學平衡建立的過程，知道化學平衡常數的涵義，能利用化學平衡常數計算反應物的轉化率。對于這樣的化學計算問題女生的表現往往不盡如人意，在數學計算能力上的不自信也就成為許多女孩對化學計算問題望而卻步的重要因素。然而這類問題實際上仍然屬于化學學科，考查內容并未深入涉及較難的數學領域。

2.2物質空間結構問題

物質結構理論是現代化學的重要組成部分，也是醫學、生命科學、材料科學、環境科學、能源科學、信息科學的重要基礎。它揭示了物質構成的奧秘、物質結構與性質的關系，有助于人們理解物質變化的本質，預測物質的性質，為分子設計提供科學依據。物質結構的學習主要是透過物質的微觀結構來學習物質的重要性質。這類問題中對物質微觀結構的合理想象以及對物質微觀結構的具體數值的計算需要學生有一定的立體空間思維能力。例如：對一些金屬晶體的基本堆積模型的描述;晶胞鍵長的計算。女生較男生空間感先天不足，對這樣需要具體想象到物質空間結構的點、線、面的內容很也就很難得出正確的認識，從而造成物質真實結構不清，問題也就難以解決。

2.3數形結合問題

將復雜或抽象的數量關系與直觀形象的圖形在方法上互相滲透，并在一定條件下互相轉化和補充的思想，以此開闊解題恩路，增強解題的綜合性和靈活性，探素出一條合理而簡捷的解題途徑。可分為利用數求解形的題目和利用形求解數的題目。圖解分析法是指在認真閱讀題目、分析理解題意的基礎上，按照知識的內在聯系，作圖求解的一種方法。圖解法的思維本質是用圖示反映化學原理及物質之間的數量關系。常用的圖解法有數形結合法、數軸分析法、抽象圖示法及平衡圖像法等。數形結合問題在近年的高考理科試卷中無處不在，化學學習中數形結合的思想也是解題重要方法之一。化學中的數形結合主要通過分析圖像中有關化學知識，應用化學原理與數學計算解決問題。例如;必修一中鎂、鋁圖形;選修四化學反應原理中化學平衡的影響因素以及平衡常數的應用，水溶液中離子平衡中有關圖像的分析。針對這一內容的考查中女生的問題經常出現在對圖像的實際意義的理解上，從而出現許多女生在考試中遇到這類問題后常常抱怨連圖像都沒有看懂。數形結合問題圖像分析需要對所考查化學知識有著扎實理解，敏銳的發現圖像中的拐點、圖形走向、斜率等重要內容實際意義。熟練運用化學原理通過計算得出正確結論。女生在這類問題的解決以及數形結合思想的運用上不像男生那樣敏銳，往往需要老師的指點。

3總結

化學學科的綜合性較強，對學生各方面能力有著不同程度的需要，性別差異導致的認知能力差異是生理學的先天差距并不是智力差距。社會、家庭、教師與學生要對這一因素有著清楚的認識，鼓勵與引導并重。德國哲學家萊布尼茨說過這樣一句話：“世界上沒有兩片相同的樹葉。”也就是說萬事萬物都存在著差異性。從每個學生的實際情況出發消除一些影響學生發展的性別印像。