高中生化學(xué)鍵心智模型的測查

徐洋洋　陳曉娜　閆春更　周青

【摘要】主要采用半結(jié)構(gòu)訪談法測查學(xué)生化學(xué)鍵心智模型，重點(diǎn)測查分析學(xué)生化學(xué)鍵心智模型的分類及其分布情況、各類心智模型不同科學(xué)化程度的學(xué)生比例及其所反映出的“化學(xué)鍵”學(xué)習(xí)困難，得出研究結(jié)論并提出相應(yīng)教學(xué)建議。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)鍵 心智模型 科學(xué)模型 缺陷模型 訪談法

【基金項(xiàng)目】北京師范大學(xué)中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心陜西師范大學(xué)分中心。

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）25-0195-01

一、問題的提出

心智模型是學(xué)習(xí)者通過直接經(jīng)驗(yàn)或間接經(jīng)驗(yàn)與個(gè)體已有認(rèn)知之間的相互作用而形成的對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的心理表征的結(jié)果，是將客觀現(xiàn)象和事實(shí)在心智上呈現(xiàn)出的概念框架，其表征形式可以是語言文字，也可以是圖片或符號(hào)等[1]。心智模型具有描述、解釋及預(yù)測的功能，同時(shí)具有明顯的動(dòng)態(tài)發(fā)展性。受限于學(xué)習(xí)者的已有認(rèn)知，因此心智模型容易表現(xiàn)出相異構(gòu)想的認(rèn)知建構(gòu)特點(diǎn)；受限于學(xué)習(xí)活動(dòng)本身所蘊(yùn)含的“經(jīng)驗(yàn)的特定情境性”以及學(xué)習(xí)者自身的抽象思維水平?！盎瘜W(xué)鍵”是對(duì)構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間一類特定的相互作用的概念化反映，是高中化學(xué)的核心知識(shí)，對(duì)學(xué)生微粒觀、變化觀的建立和發(fā)展有著重要影響。

二、研究方法

本課題采用訪談法和內(nèi)容分析法進(jìn)行研究。內(nèi)容分析法主要指對(duì)學(xué)生相關(guān)作業(yè)情況的質(zhì)性分析，且半結(jié)構(gòu)訪談提綱是經(jīng)化學(xué)組老師的討論指導(dǎo)后確定，因此本訪談提綱具有良好的內(nèi)容效度。訪談中問題提法可結(jié)合具體情景做適當(dāng)調(diào)整[2]。受訪者來自洛南高中一年級(jí)某班學(xué)生共32人。訪談在學(xué)生剛學(xué)完化學(xué)鍵的課后進(jìn)行（所用教材為人教版）。訪談提綱見表1：

表1 訪談提綱

Table 1 interview outline

（一）數(shù)據(jù)分析

首先根據(jù)化學(xué)鍵知識(shí)處3個(gè)主要內(nèi)容即離子鍵、共價(jià)鍵和分子間作用力的不同考查試題及學(xué)生回答的知識(shí)點(diǎn)將訪談內(nèi)容進(jìn)行具體劃分，進(jìn)行編號(hào)并分類，錯(cuò)誤為“0”分，正確為“2”分，采用分半信度檢驗(yàn)此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄處理的可靠性。經(jīng)計(jì)算斯皮爾曼-布朗公式得值為0.906，表明此測驗(yàn)信度高。

分析不同類別的錯(cuò)誤試題中學(xué)生所表現(xiàn)出的迷思概念，進(jìn)行相應(yīng)心智模型分析及劃分。心智模型的類型劃分，是在內(nèi)容分析的基礎(chǔ)上從化學(xué)鍵知識(shí)的形式、內(nèi)涵、要素、結(jié)構(gòu)、表征等維度對(duì)學(xué)生的相關(guān)認(rèn)知進(jìn)行歸納和概括得出。

化學(xué)鍵心智模型的類別及其分布情況：

學(xué)生心智模型總體分為科學(xué)模型和缺陷模型兩大類。此處的科學(xué)模型是指相對(duì)完整且正確的學(xué)生心智模型如課程模型；相應(yīng)地，存在知識(shí)要素缺失和知識(shí)內(nèi)容錯(cuò)誤等不足的學(xué)生心智模型被界定為缺陷模型。高一學(xué)生化學(xué)鍵各心智模型的測查結(jié)果見表2-4。

（二）研究結(jié)論

學(xué)生對(duì)化學(xué)鍵知識(shí)的建構(gòu)中，很少能夠從各子概念所構(gòu)成總的知識(shí)體系角度整體的理解化學(xué)鍵，對(duì)各個(gè)子概念之間的關(guān)系認(rèn)識(shí)也不到位是形成學(xué)習(xí)困難的首要原因。學(xué)生在離子鍵和共價(jià)鍵部分的學(xué)習(xí)困難點(diǎn)不同：對(duì)于離子鍵部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生遇到的首要困難是對(duì)于“離子鍵”等概念內(nèi)涵的正確理解；相比之下，共價(jià)鍵部分含有更多的子概念，對(duì)這些不同子概念之間關(guān)系的認(rèn)知和把握則成為學(xué)生在共價(jià)鍵學(xué)習(xí)中的突出困難。訪談結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)化學(xué)鍵各概念的內(nèi)涵理解不夠重視，如認(rèn)為定義不重要沒有必要記憶；學(xué)生傾向于從“宏觀—微觀—符號(hào)”的三重表征視角建構(gòu)對(duì)化學(xué)鍵的認(rèn)知，但其具體的解決問題能力（如正確書寫某些化合物的電子式）則相對(duì)較弱。

三、教學(xué)建議

基于學(xué)生心智模型分析結(jié)果，合理規(guī)劃教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)并有針對(duì)性地設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)策略，最終增強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。教學(xué)重難點(diǎn)的突破必須依據(jù)重難點(diǎn)的形成原因，針對(duì)性地選擇突破方法和化解策略，積極引導(dǎo)學(xué)生深化對(duì)重難點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，掌握問題解決的思路和方法[3]。如在教學(xué)中，教師可以適當(dāng)增強(qiáng)概念學(xué)習(xí)中的“樣例”豐富性，即呈現(xiàn)更多的化合物樣例，讓學(xué)生基于對(duì)課本上提供的經(jīng)典樣例知識(shí)（如NaCI和HCl）的理解。強(qiáng)調(diào)學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)的整體性，關(guān)注學(xué)生學(xué)科思維與學(xué)科知識(shí)的融合。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉麗.高中生“化學(xué)平衡”概念的心智模型研究.安徽師范大學(xué)，2014

[2]魏冰，賈玉江，潘海鴻，錢玲.關(guān)于中學(xué)生的原子、分子心智模型的研究[J].化學(xué)教學(xué)，2001，（3）：6-13

[3]楊曉曼，經(jīng)志俊.從終端評(píng)價(jià)要求談“元素周期律與化學(xué)鍵”的教學(xué)策略[J].化學(xué)教育學(xué)，2016，2