化学问题解决研究兴起于20世纪70年代,从问题解决模型的提出到问题表征机制,研究逐步深入。问题表征是化学问题解决最基本的方面,它揭示出化学问题解决的多个心理操作阶段,受到国内外很多研究者的重视。本研究从现代认知心理学的视角出发,在探寻化学问题表征和策略的同时,揭示化学问题解决的认知模式,考察中学生在化学问题解决过程中,是否存在某种认知模式偏好,以及这种偏好是否具有性别差异、是否与场依存性认知方式有关。据此,本研究综合运用了认知作业分析法、心理测验法、个案访谈法等多种方法。具体研究过程包括以下步骤:(1)编制化学应用题作业单,依此分析学生问题表征方式和层次。运用《镶嵌图形测验》,测查学生的认知方式。(2)选取河南省某高一学生为被试,由研究者担任主试实施团体测试。(3)根据学生解题情况分组,分别抽取部分学生进行访谈。(4)依据场依存性认知方式的测验分数对被试进行分组。对原始材料进行初步分析后,使用SPSS11.0软件包对数据进行统计分析。结果显示:(1)各种表征变化模式的个案数具有非常显著性的差异,范畴表征人次明显偏低;(2)各种问题解决认知模式的个案数具有非常显著性的差异,绝大多数被试采用的是产生式解题模式;(3)认知模式没有表现出性别上的显著差异;(4)问题解决认知模式与场依存性认知方式存在显著性相关;(5)问题解决认知模式与问题解决成绩显著相关。通过研究得出以下结论:(1)化学问题解决的过程是一个表征与表征转换的交替发展过程,在问题解决的各个不同阶段有不同的表征层次和类型,并且各层次之间有交叉、有转换、也有跳跃;(2)中学生化学问题解决认知模式分布存在偏好,产生式认知模式占优势,范畴式认知模式和盲目式认知模式均较少;(3)认知模式没有表现出性别上的显著差异;(4)认知模式与认知方式存在关联性;(5)问题解决认知模式对个体的问题解决成绩产生影响。