高中生“電解池”迷思概念的測查與分析

王家駒

摘要：該研究使用半結構化訪談來測試30名高中生關于“電解池”的研究。研究表明，學生對“電解池”的組成，“電解池”電極的判斷，“電解池”的工作原理和電極反應書有一些實驗。在此基礎上，分析了學生神話概念產生的原因，并提出了相應的教學建議。

關鍵詞：電解池;迷思概念;半結構訪談法

一、問題的提出

電化學在化學學科中的有著非常重要的作用?！半娊獬亍痹陔娀瘜W中有占著非常重要的部分，但是“電解池”也是中學化學教學的難點。這部分內容理論上很強，概念更抽象。學生對這部分知識的理解客觀上是困難的，容易被誤解。國內對“電解池”的研究主要集中在電解池知識本體的教學設計，教學策略和研究上。缺乏對學生“電解池”神話概念的系統(tǒng)系統(tǒng)研究。本研究采用半結構訪談法對高中生“電解池”的神話進行測試和分析，為教師提供改變學生神話觀念和改進思想的基礎和建議。

二、研究對象與方法

（1）研究對象

本研究隨機選取某高中二年級30名學生作為研究對象。高中二年級的學生在參加考試前已經學習了高中化學選修課4中電解電池的全部內容。

（2）研究方法

本研究采用半結構式訪談法。訪談提綱是基于外國留學生““電解池””神話概念的訪談提綱，結合中國““電解池””的實際教學情況。訪談問題主要涉及四個方面：“電解池”的組成條件、“電解池”的電極判斷、“電解池”的工作原理以及電極反應公式的編寫。

（3）數(shù)據(jù)分析

將學生訪談錄音內容抄錄成文字，對學生的回答內容進行整理和分類，總結和統(tǒng)計學生對“電解池”核心知識點的神話類型和學生比例。通過對學生訪談內容的統(tǒng)計分析，整理出學生對““電解池””的誤區(qū)。結果如表1所示。

67%的學生認為電解質溶液必須包含在電解槽的組成中;10.00%的學生認為電解槽的電極一定是惰性電極。對于電解槽的電極判斷，很多學生對陰陽電極的概念沒有明確的認識，有16個。67%的學生認為陰極失去電子，發(fā)生氧化反應，陽極得到電子，發(fā)生還原反應;13. 33%的學生認為陰極與外部電源的正極相連，陽極與負極相連。對于電解槽的工作原理，很多同學不清楚內部電路電流產生的原因，20。00%的學生認為電解液中電子的運動產生了電流。67%的學生相信電解質溶液中的陰離子運動產生電流。有些學生不清楚電解質溶液中離子的運動，有16個。67%的學生認為在電解質溶液中，陽離子向陽極移動，陰離子向陰極移動。對于電極反應類型的書寫，很多學生對陰陽離子的放電順序不清楚，導致負離子放電必須是陰離子放電，含氧酸自由基離子不能放電，含氧酸自由基優(yōu)先損失放電，氫金屬離子優(yōu)先放電等誤區(qū)。16. 67%的學生認為陰極是陰離子放電，陽極是陽離子放電，因為他們不清楚離子在電解質溶液中的運動方向。綜上所述，學生對電解槽的構成條件、電解槽的電極判斷、電解槽的工作原理、電極反應公式等方面有一些困惑的概念?；趯W生持有的神話的分析，我們發(fā)現(xiàn)，由于電解池的知識本身的抽象性，學生的能力在理解電解槽有所不同，主要表現(xiàn)為不知道電解槽的實際工作原則。通過訪談，發(fā)現(xiàn)學生存在一些錯誤的偏見，影響了他們對電解槽知識的理解。

三、結論與建議

對學生對“電解槽”概念的測量結果表明，由于對“電解槽”知識的抽象和不可見性，以及學生對“電解槽”概念的錯誤認識，導致學生對“電解槽”概念存在大量的誤解。根據(jù)本研究的調查結果，提出以下建議：（1）教學教師的教學應重視“細胞”電解池的形成條件，陰和陽的概念的內涵很規(guī)則，如分析，可以使用多種表現(xiàn)形式，如圖表、樣本，原型，等，幫助學生充分理解概念的內涵和外延，在幾個方面。（2）教師應采用豐富的教學方法、多媒體技術等，使仿真動畫來演示原電池的過程，顯示學生外部電路中電子的運動路徑，在電解液中離子的運動方向和電子的得失，并幫助學生建立宏觀現(xiàn)象和微觀原則之間的聯(lián)系。

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