高中生物质结构知识模糊观念的探查及转化策略的研究

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模糊观念是指学生在学习过程中产生的与科学解释不一致的错误的认识结果、不恰当的思维方式以及模糊的价值观等。资料显示,目前模糊观念的研究在模糊观念的探查、模糊观念的特点、模糊观念的成因以及模糊观念的转变策略等方面已经取得了丰硕的成果,但化学教育领域中针对物质结构知识模糊观念的研究还不够充分。为此,笔者首先对模糊观念的内涵进行了深入地分析和拓展,并采用了概念解释、情境判断、问题解决、口语报告、思维导图、概念图、访谈等多种方法,对江苏扬州、无锡等地区的600多名学生进行了两次问卷调查和一次系统的个案研究,以对高中生物质结构知识学习中存在的模糊观念及成因进行探查。笔者在对高中化学教师访谈、教学观摩、教学案例分析以及学生模糊观念转变心向探查的基础上,提出了物质结构知识模糊观念的转变策略。研究结果显示,在“原子结构与元素性质”部分,学生存在着大量的错误归纳型、错误类比型、错误迁移型、主观臆测型以及记忆混淆型和顾名思义型模糊观念。其中有超过20%的学生都存在着“离子是一种比较稳定的状态”、“第一电离能就是原子电离出一个电子所需要的能量”、“电子绕核沿着不同轨道运动,就像行星环绕太阳一样”等9种模糊观念。而模糊观念的成因主要来自于学生不恰当的思维方式,如错误归纳、类比、思维定势等,以及生活和其他学科知识的迁移。男女生在该部分模糊观念总体水平上差异不大;不同年级间的模糊观念存在着显著性差异。在“微粒间作用力与物质性质”部分,学生主要存在着“共价键与离子键”、“分子间作用力与氢键”、“离子化合物与共价化合物”三类概念混淆型的模糊观念。其中有超过20%的学生存在"H2O、CO2、O2等这些分子晶体之间相连接的就是共价键”、“共价键就是共用电子对,离子键就是得失电子”、“两个原子之间通过共价键形成联系,就像人与人之间的联系”等10种模糊观念。而这部分模糊观念产生的原因主要来自于教师样例教学的不充分以及学生的错误归纳和推理。男女生在该部分模糊观念总体水平上差异不大;不同年级之间的模糊观念存在着显著差异。在“分子空间构型与物质性质”部分,学生存在着“晶体结构-原子结构”、“分子极性-键的极性”、“有机官能团结构”三类概念混淆型模糊观念。其中有超过20%的学生存在“分子晶体就是原子之间以共价键形成的晶体”、“极性分子是电子对偏向的,非极性分子是电子对不偏向的”等10种模糊观念。该部分模糊观念产生的原因主要与学生的三重表征能力有待提高有关,同时这些概念内涵丰富导致学生认知超负荷、教师对教学内容过渡侧重等也是不能忽视的原因。男女生之间在该部分模糊观念上存在着显著性差异;不同年级间的模糊观念差异不大。学生模糊观念转变心向的探查结果显示,在了解思维过程方面,47.8%的学生希望教师通过直接面对面交流的方式了解自己的思维过程,其次是画思维导图的方式。在对自身模糊观念的认识上,有79.9%的学生能意识到自己存在一定的模糊观念,并且男女生和不同年级间在该方面不存在显著性差异。在模糊观念转变意愿上,有87.5%的学生愿意教师直接指点出自己在物质结构知识学习中存在的不科学的认识,这种意愿在性别和年级间不存在显著性差异,但在成绩好、中之间存在显著性差异。在转变方式上,选择展示实验、展示化学家研究过程、展示生活生产中的应用、做题的学生人数基本相当,男生更倾向于选择展示实验和展示化学家研究过程的手段,而女生更倾向于选择展示生活生产中的应用场景、做题目和提问的方式。另外,学生更希望通过师生间或生生间的交流共同完成新概念或新认识的建立。最后笔者在对学生模糊观念转变心向探查的基础上,建议采用提问追问式、画思维导图概念图等策略探查和引导学生反思其思维过程;采用比较-建构、三重表征练习、适当组块策略转变不同类型的模糊观念;通过加强样例教学的手段,防止模糊观念的产生。
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