當(dāng)前國(guó)內(nèi)中學(xué)化學(xué)微粒觀的研究進(jìn)展與啟示

黃泰榮

摘要：從內(nèi)涵界定、學(xué)習(xí)進(jìn)階、整體測(cè)查、影響因素以及教學(xué)策略5個(gè)方面梳理了當(dāng)前國(guó)內(nèi)中學(xué)化學(xué)微粒觀的相關(guān)研究現(xiàn)狀。研究表明：（1）微粒觀的內(nèi)涵可以從“內(nèi)容屬性”和“思維屬性”2個(gè)視角進(jìn)行認(rèn)識(shí);（2）微粒觀的發(fā)展具有階段性特征;（3）中學(xué)生對(duì)微粒觀的認(rèn)識(shí)水平并不理想;（4）影響中學(xué)生微粒觀發(fā)展的因素是多方面的;（5）已開發(fā)的教學(xué)策略包括：三重表征策略、模型教學(xué)策略、情境教學(xué)策略、類比教學(xué)策略、問題驅(qū)動(dòng)策略、信息技術(shù)輔助策略等。據(jù)此談及了已有研究對(duì)今后中學(xué)化學(xué)微粒觀研究的啟示。

關(guān)鍵詞：化學(xué)基本觀念;微粒觀;研究綜述

文章編號(hào)：1008-0546（2022）10-0002-05中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)，以符號(hào)形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)，[1]“宏微結(jié)合”是其特有的學(xué)科思維方式。[2]作為重要的化學(xué)基本觀念之一，微粒觀強(qiáng)調(diào)從宏微結(jié)合的視角認(rèn)識(shí)身邊的物質(zhì)世界的思維方法，[3]充分體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的思維特征，是“宏觀辨識(shí)與微觀探析”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的具體表現(xiàn)形式。因此，將“微粒觀”的培養(yǎng)作為化學(xué)教學(xué)的課程目標(biāo)之一，具有重要的學(xué)科育人價(jià)值和素養(yǎng)發(fā)展價(jià)值。

目前，國(guó)內(nèi)不少學(xué)者對(duì)中學(xué)化學(xué)微粒觀進(jìn)行了一系列的理論與實(shí)證研究，然而相關(guān)綜述類論文較為缺乏?；诖?，本文對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)中學(xué)化學(xué)微粒觀的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了整理歸納，以期為化學(xué)教育研究和教學(xué)實(shí)踐提供參考。

一、研究對(duì)象與方法

以中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）論文數(shù)據(jù)庫(kù)作為檢索庫(kù)，采用高級(jí)搜索，分別以“微粒觀”“微粒性認(rèn)識(shí)”“微粒性觀念”“微粒作用觀”等為篇名檢索詞，并且論文來(lái)源為“化學(xué)教育”“化學(xué)教學(xué)”“中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考”以及博碩論文數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)以上檢索過(guò)程后，進(jìn)行人工篩選，最終確定61篇文獻(xiàn)作為研究對(duì)象。

將選取的文獻(xiàn)作為研究樣本，對(duì)其研究方向進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，然后通過(guò)“自下而上”的內(nèi)容分析法，對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行觀點(diǎn)抽取和歸類，并呈現(xiàn)相應(yīng)的研究結(jié)果和分析。

二、研究?jī)?nèi)容梳理

采取自下而上的方法對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行觀點(diǎn)抽取和歸類，從內(nèi)涵界定、學(xué)習(xí)進(jìn)階、整體測(cè)查、影響因素以及教學(xué)策略5個(gè)方面對(duì)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行梳理。

1.中學(xué)化學(xué)微粒觀的內(nèi)涵界定

關(guān)于微粒觀的內(nèi)涵，不同學(xué)者的觀點(diǎn)各不相同。從已有研究文獻(xiàn)看，理論界對(duì)于微粒觀內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)主要有2個(gè)視角，分別是內(nèi)容屬性視角和思維屬性視角。

（1）基于內(nèi)容屬性視角的內(nèi)涵界定

內(nèi)容屬性視角主要是基于學(xué)科知識(shí)內(nèi)容，凝練物質(zhì)微觀領(lǐng)域在學(xué)習(xí)者頭腦中的總觀性認(rèn)識(shí)，以此對(duì)微粒觀的內(nèi)涵進(jìn)行描述。在內(nèi)容屬性視角下，微粒觀似乎被視為由若干體現(xiàn)物質(zhì)微粒性的統(tǒng)攝性認(rèn)識(shí)組成的“集合”。例如，梁永平（2003）提出物質(zhì)的微粒性要點(diǎn)包括：①物質(zhì)是由肉眼看不見的微粒構(gòu)成的;②微?？偸窃诓粩嗟剡\(yùn)動(dòng)的;③微粒間有一定的間隔;④微粒間存在著相互作用。[4]畢華林等（2011）將微粒觀的內(nèi)容表達(dá)為：物質(zhì)世界是由分子、原子、離子等微觀粒子構(gòu)成的;微觀粒子很小，其體積和質(zhì)量無(wú)法用常規(guī)方法度量和表示;微粒本身是有能量的、不斷運(yùn)動(dòng)的、彼此有間隔的;原子是最基本的構(gòu)成物質(zhì)的微粒，在一般條件下物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)保持不變;微粒之間存在相互作用，原子間通過(guò)強(qiáng)弱不同的相互作用相互共存或結(jié)合成分子。[5]目前普遍認(rèn)為微粒觀的相關(guān)認(rèn)識(shí)涉及五個(gè)方面，分別是：微粒構(gòu)成觀、微粒間隙觀、微粒運(yùn)動(dòng)觀、微粒作用觀和微粒計(jì)量觀。[6-8]

（2）基于思維屬性視角的內(nèi)涵界定

不同于內(nèi)容屬性視角，思維屬性視角主要從化學(xué)基本觀念的思維表現(xiàn)[5]出發(fā)，明確微粒觀的認(rèn)識(shí)對(duì)象和認(rèn)識(shí)角度，以此對(duì)微粒觀的內(nèi)涵進(jìn)行界定。在思維屬性視角下，微粒觀似乎被認(rèn)為是一種化學(xué)認(rèn)識(shí)方式和思維方法，具有其特定的認(rèn)識(shí)對(duì)象和分析、解決問題的角度。例如，陳瑞雪（2013）將微粒觀界定為“從微觀的角度，從微粒的種類、微粒的存在、微粒的相互作用、微粒的運(yùn)動(dòng)和變化以及微粒數(shù)量等層面，形成對(duì)化學(xué)物質(zhì)及其變化的認(rèn)識(shí)”[9]。錢海如、趙華（2017）將微粒觀界定為“人們對(duì)物質(zhì)微粒性的基本看法，表現(xiàn)為自覺地在原子、分子、離子的水平上認(rèn)識(shí)常見物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途和變化現(xiàn)象的思維傾向”[10]。整體而言，目前學(xué)者普遍認(rèn)為，微粒觀是從宏微結(jié)合的視角認(rèn)識(shí)身邊的物質(zhì)世界的思維方法。

綜上所述，微粒觀的內(nèi)涵可以從內(nèi)容屬性和思維屬性2個(gè)視角進(jìn)行認(rèn)識(shí)，其中內(nèi)容屬性視角指向具體的觀念性認(rèn)識(shí)，思維屬性視角指向特定的認(rèn)識(shí)對(duì)象和認(rèn)識(shí)角度。

2.中學(xué)化學(xué)微粒觀的學(xué)習(xí)進(jìn)階

化學(xué)基本觀念的形成源于個(gè)體運(yùn)用化學(xué)知識(shí)認(rèn)識(shí)和理解世界的復(fù)雜過(guò)程，具有層次性和進(jìn)階性。[11]作為重要的化學(xué)基本觀念之一，微粒觀同樣具有階段性特征，學(xué)習(xí)者在不同學(xué)習(xí)階段所形成的微粒觀水平并不相同。[12]為把握中學(xué)化學(xué)微粒觀的發(fā)展層級(jí)，促進(jìn)學(xué)生微粒觀水平發(fā)展的教學(xué)與評(píng)價(jià)實(shí)踐，部分學(xué)者進(jìn)行了關(guān)于微粒觀學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究，主要是選取某一主題內(nèi)容，基于微粒觀分析該主題內(nèi)容在不同學(xué)段的認(rèn)識(shí)發(fā)展?fàn)顩r;[13-17]或整體分析初中、中學(xué)階段的微粒觀發(fā)展歷程。[3-4，12，18-22]根據(jù)其進(jìn)階變量的不同，微粒觀學(xué)習(xí)進(jìn)階的分析思路主要有2種。

（1）基于知識(shí)變量的進(jìn)階分析

第1種思路主要以知識(shí)為進(jìn)階變量，根據(jù)不同學(xué)段的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，圍繞核心概念建構(gòu)、刻畫微粒觀的不同發(fā)展層級(jí)。例如，張發(fā)新（2016）以水的結(jié)構(gòu)為例分析了物質(zhì)結(jié)構(gòu)中物質(zhì)微粒觀的學(xué)習(xí)進(jìn)階，并說(shuō)明各階段的核心概念及微粒觀發(fā)展特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系。[15]類似地，有學(xué)者以核心概念的建立為標(biāo)志，將中學(xué)階段的化學(xué)微粒觀劃分為5個(gè)認(rèn)識(shí)層次。[3，12]

（2）基于思維變量的進(jìn)階分析

與第1種思路不同的是，第2種思路主要以思維為進(jìn)階變量，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知思維發(fā)展特點(diǎn)，對(duì)微粒觀的認(rèn)識(shí)層次進(jìn)行劃分。例如，崔吉生（2011）分別根據(jù)學(xué)生解釋實(shí)際現(xiàn)象所用視角廣度、所用化學(xué)概念的掌握及使用程度，分別將微粒作用觀劃分為初等、中等、高等水平和樸素、豐富、靈活水平。[18]趙璐（2017）根據(jù)布魯姆認(rèn)知理論，將初中微粒觀劃分為“認(rèn)識(shí)微粒的種類”“基于微粒的性質(zhì)認(rèn)識(shí)微粒結(jié)構(gòu)”“基于微粒認(rèn)識(shí)物質(zhì)的分類和物質(zhì)變化”和“基于微粒從量的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)變化”5個(gè)層次。[22]

相對(duì)來(lái)說(shuō)，目前基于知識(shí)變量的學(xué)習(xí)進(jìn)階研究較多，基于思維變量的學(xué)習(xí)進(jìn)階研究是趨勢(shì)所在。另外，相比于國(guó)外研究，[23]國(guó)內(nèi)關(guān)于微粒觀學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究主要停留在理論層面，缺乏相關(guān)測(cè)查研究與教學(xué)干預(yù)研究。

3.中學(xué)化學(xué)微粒觀的整體測(cè)查

不少研究立足于對(duì)中學(xué)生微粒觀發(fā)展?fàn)顩r的整體測(cè)查，其測(cè)查框架主要以微粒觀的認(rèn)識(shí)要點(diǎn)為依據(jù)，測(cè)查方式以問卷調(diào)查法為主，部分研究采用問卷調(diào)查和個(gè)別訪談相結(jié)合的方法，個(gè)別研究采用李克特式量表。[17]通過(guò)梳理文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，測(cè)查研究的結(jié)果似乎與其研究對(duì)象的年級(jí)（初中或高中）有關(guān)。

（1）初中生的微粒觀發(fā)展?fàn)顩r

在學(xué)習(xí)化學(xué)前，初中學(xué)生并不缺乏從微觀視角認(rèn)識(shí)周圍事物的經(jīng)歷，如聞到花香的生活經(jīng)驗(yàn)、在生物課上學(xué)習(xí)過(guò)細(xì)胞和分子等。然而，有研究通過(guò)測(cè)查發(fā)現(xiàn)，[24]初三學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)前對(duì)物質(zhì)及生活中各種現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和思考基本處于感性水平，對(duì)于一些日?，F(xiàn)象的解釋多數(shù)學(xué)生還是停留在蒸發(fā)、揮發(fā)、擴(kuò)散、密度等宏觀現(xiàn)象表層，缺少?gòu)姆肿咏嵌冉忉屵@些現(xiàn)象的意識(shí)，對(duì)于具體物質(zhì)的辨別很容易受到宏觀表面性質(zhì)的影響。

到了初三階段，學(xué)生在理解微粒觀時(shí)也存在一定的困難，主要體現(xiàn)為對(duì)“微粒構(gòu)成觀”“微粒間隙觀”“微粒運(yùn)動(dòng)觀”和“微粒作用觀”等4個(gè)方面表現(xiàn)出認(rèn)識(shí)上的不足和缺陷。整體而言，學(xué)生對(duì)“微粒運(yùn)動(dòng)觀”的認(rèn)識(shí)較為理想，其次為“微粒構(gòu)成觀”和“微粒間隙觀”，對(duì)“微粒作用觀”的認(rèn)識(shí)則相對(duì)薄弱。[25-27]具體而言，在“微粒構(gòu)成觀”方面，多數(shù)學(xué)生知道物質(zhì)是由分子、原子、離子等微粒構(gòu)成的，但是在分析具體物質(zhì)的構(gòu)成微粒時(shí)存在困難，對(duì)物質(zhì)構(gòu)成的認(rèn)識(shí)主要處于分子層次;[6，25-27]“微粒間隙觀”方面，學(xué)生往往認(rèn)為宏觀物質(zhì)體積改變是微觀粒子體積發(fā)生改變的結(jié)果，部分學(xué)生會(huì)忽略溫度對(duì)微粒間隙的影響;[6，25-27]“微粒運(yùn)動(dòng)觀”方面，大部分學(xué)生對(duì)于宏觀靜態(tài)的物質(zhì)（如液態(tài)水等）不能認(rèn)識(shí)到微粒是在不斷運(yùn)動(dòng)的，個(gè)別學(xué)生易忽略溫度對(duì)微粒運(yùn)動(dòng)的影響;[3，25]“微粒作用觀”方面，大多數(shù)學(xué)生未能建構(gòu)化學(xué)反應(yīng)的微觀模型，且對(duì)微粒之間的相互作用力缺乏認(rèn)識(shí)，僅少數(shù)學(xué)生關(guān)注離子間的引力和斥力。[6，25-27]

（2）高中生的微粒觀發(fā)展?fàn)顩r

與初中生相比，高中生對(duì)物質(zhì)變化的微觀認(rèn)識(shí)水平有所提高，尤其在對(duì)溶液中化學(xué)反應(yīng)的微觀認(rèn)識(shí)方面。[12]然而，有研究表明，多數(shù)學(xué)生對(duì)鹽溶液性質(zhì)的認(rèn)識(shí)停留在元素化合物性質(zhì)階段，主要基于微粒種類的靜態(tài)視角，缺少基于微粒相互作用的動(dòng)態(tài)視角。[16]此外，有研究者指出，中學(xué)生雖然通過(guò)化學(xué)學(xué)習(xí)掌握了具體的微粒性知識(shí)，但并沒有形成宏微結(jié)合的化學(xué)思維方式，不能準(zhǔn)確區(qū)分宏觀與微觀表述，難以運(yùn)用所學(xué)的微粒知識(shí)合理地分析和解釋宏觀現(xiàn)象。[12，22]相比于“微粒構(gòu)成觀”“微粒間隙觀”和“微粒運(yùn)動(dòng)觀”，高中生對(duì)“微粒作用觀”和“微粒計(jì)量觀”的認(rèn)識(shí)仍較為薄弱。[7-8]

綜上所述，幾乎所有的測(cè)查結(jié)果都表明，學(xué)生對(duì)微粒觀的認(rèn)識(shí)水平并不是很理想，對(duì)微粒觀的某些方面表現(xiàn)出認(rèn)識(shí)上的不足和缺陷，需要通過(guò)一些途徑來(lái)幫助學(xué)生提高他們對(duì)微粒觀各方面的理解。

4.中學(xué)化學(xué)微粒觀的影響因素

從測(cè)查結(jié)果來(lái)看，中學(xué)生的微粒觀水平并不理想。因此，一些研究者開始尋找究竟是什么因素影響著中學(xué)生的微粒觀水平。通過(guò)文獻(xiàn)梳理，不難發(fā)現(xiàn)大部分研究者主要從學(xué)生自身因素和外界因素2個(gè)方面進(jìn)行討論。

（1）學(xué)生層面的因素

已有研究共同提及的學(xué)生自身因素主要有學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)水平、思維能力、性別等。首先，學(xué)習(xí)興趣是影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主要因素。[7]例如，李佳（2019）在對(duì)學(xué)生訪談過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的喪失造成了微粒觀學(xué)習(xí)的困難。[25]其次，多個(gè)研究表明學(xué)生的知識(shí)水平對(duì)其微粒觀發(fā)展有較大的影響。[3，12，25]例如朱立娜（2013）通過(guò)測(cè)查發(fā)現(xiàn)，知識(shí)水平較高的班級(jí)學(xué)生，其微粒觀的發(fā)展水平較高。[3]特別注意的是，研究人員指出學(xué)習(xí)者的微粒觀發(fā)展水平與微粒知識(shí)的增長(zhǎng)并不是線性關(guān)系，學(xué)習(xí)者的微粒觀發(fā)展水平遠(yuǎn)低于微粒知識(shí)的增長(zhǎng)。[3，12]此外，學(xué)生的思維能力，如想象思維[7]、形象思維[3]、三重表征思維[25]和化學(xué)問題解決思路[25]等，同樣也是學(xué)生微粒觀發(fā)展的影響因素。對(duì)于性別因素，已有測(cè)查結(jié)果較一致地表明，男女生的微粒觀發(fā)展水平無(wú)顯著差異。[3，7，18]

（2）教師層面的因素

許多研究者都談及了教師這一角色對(duì)學(xué)生微粒觀發(fā)展的影響。研究人員一致認(rèn)為，教師對(duì)學(xué)生微粒觀認(rèn)識(shí)水平的影響主要來(lái)自教師自身對(duì)微粒觀的理解、對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的選擇、對(duì)課堂教學(xué)組織方式的選擇、對(duì)學(xué)習(xí)者的評(píng)價(jià)方法等方面。[3，12]然而遺憾的是，這些研究雖然提及了教師層面的因素，但并未清晰地論述教師因素對(duì)學(xué)生微粒觀發(fā)展的具體影響及其影響機(jī)理。

（3）區(qū)域?qū)用娴囊蛩?/p>

除了對(duì)教師因素進(jìn)行分析，部分研究者也對(duì)區(qū)域環(huán)境差異這一外界因素進(jìn)行了探查。例如崔吉生（2011）通過(guò)測(cè)查發(fā)現(xiàn)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)高中生的微粒作用觀水平兩極分化嚴(yán)重，作者認(rèn)為這與城鄉(xiāng)教育的環(huán)境總體差別有關(guān)。[18]類似地，蔡少淵（2016）經(jīng)比較不同地區(qū)學(xué)生的微粒觀差異表明，不同地區(qū)學(xué)生的化學(xué)微粒觀重難點(diǎn)不同，提出教師需要根據(jù)教學(xué)對(duì)象調(diào)整教學(xué)策略。[7]

總體而言，不少學(xué)者從不同層面對(duì)微粒觀的影響因素進(jìn)行了討論，但并未清晰論述這些因素的影響機(jī)理。在影響因素的探究方式上，研究者主要采用“自上而下”的探究方式，原因可能在于該研究方法相對(duì)簡(jiǎn)便。

5.中學(xué)化學(xué)微粒觀的教學(xué)策略

為了提升中學(xué)生的微粒觀發(fā)展水平，不少研究者致力于探討有效促進(jìn)中學(xué)生微粒觀發(fā)展的教學(xué)策略。總體來(lái)說(shuō)，這些研究大致可分為2種類型，一類是應(yīng)用某種策略的教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，另一類是基于微粒觀建構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施。研究者不斷地嘗試將新的學(xué)習(xí)理論和技術(shù)帶入課堂，如三重表征教學(xué)、模型教學(xué)、情境教學(xué)、類比教學(xué)、問題驅(qū)動(dòng)、信息技術(shù)等。從研究結(jié)果看，這些教學(xué)策略均在一定程度上促進(jìn)了中學(xué)生對(duì)微粒觀的理解。

（1）三重表征策略

許多研究都提到三重表征策略可幫助學(xué)生形成微粒觀。研究者普遍認(rèn)為，宏觀化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可幫助學(xué)生理解微觀粒子的存在，化學(xué)符號(hào)可幫助學(xué)生架起宏觀物質(zhì)與微觀粒子之間的橋梁。[24，28]不少學(xué)者采用教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的方法證明了三重表征策略的有效性，例如張旭（2019）通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)和三重表征教學(xué)對(duì)高中學(xué)生微粒觀發(fā)展的影響，發(fā)現(xiàn)后者更有利于提高學(xué)生的微粒觀水平，尤其是在“微粒運(yùn)動(dòng)觀”和“微粒作用觀”方面。[8]

（2）模型教學(xué)策略

主張模型教學(xué)的研究者也提出了其教學(xué)設(shè)計(jì)思路的幾個(gè)基本環(huán)節(jié)，[29]即：①分析微粒觀，明確教學(xué)目標(biāo);②選擇、設(shè)計(jì)模型;③設(shè)計(jì)思考問題和模型活動(dòng);④反思評(píng)價(jià)促進(jìn)模型認(rèn)知。研究者認(rèn)為借助模型可促進(jìn)學(xué)生對(duì)微粒觀的理解，使用的模型可以是實(shí)物模型、動(dòng)畫模型、概念模型、圖示模型、數(shù)學(xué)模型、過(guò)程模型等。[10，21，30]例如張建國(guó)（2017）的實(shí)證研究表明，利用磁性卡片模擬化學(xué)物質(zhì)，可幫助學(xué)生用實(shí)物模型表達(dá)微觀想象，化解學(xué)生難以用語(yǔ)言表達(dá)微觀方面的問題，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)微粒觀的理解。[29]

（3）情境教學(xué)策略

許多學(xué)者都提到創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境有助于加深學(xué)生對(duì)微粒觀的理解。情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)者在情境中通過(guò)活動(dòng)獲得了知識(shí)，學(xué)習(xí)與認(rèn)知本質(zhì)上是情境性的。[31]因此結(jié)合學(xué)生的熟悉現(xiàn)象和生活經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行情境教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有利于學(xué)生在真實(shí)、具體的問題情境中形成微觀意象并應(yīng)用于實(shí)際生活，從而在一定程度上能有效地促進(jìn)微粒觀的形成。這一觀點(diǎn)也在李小嬌（2012）的實(shí)證研究中得到支持。[32]

（4）類比教學(xué)策略

由于微粒觀內(nèi)容的抽象性較強(qiáng)，有學(xué)者提出在微粒觀教學(xué)中運(yùn)用類比法，讓學(xué)生調(diào)用的已有知識(shí)或生活經(jīng)驗(yàn)，將其與新事物進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)抽象知識(shí)的理解認(rèn)同。[28，33]例如在講述原子的核外電子層結(jié)構(gòu)時(shí)，可以采用類比的方法，讓學(xué)生從生活中的洋蔥來(lái)理解原子的核外電子層，電子是圍繞著原子核由近及遠(yuǎn)一層一層排布的。[28]

（5）問題驅(qū)動(dòng)策略

不少研究者提出，為了使微粒觀成為學(xué)生自覺主動(dòng)的思維方式，教師應(yīng)將微粒觀的基本內(nèi)容設(shè)計(jì)成問題鏈，用問題鏈驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行高級(jí)思維活動(dòng)，促使學(xué)生從微觀角度解釋宏觀現(xiàn)象。[12，28，33-35]對(duì)于驅(qū)動(dòng)性問題鏈的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則[12]：①具有連續(xù)性，提出的問題可構(gòu)成指導(dǎo)學(xué)生思維方向的線索;②具有層次性，即有一定的難度梯度;③具有啟發(fā)性，尤其是對(duì)學(xué)生高級(jí)思維的啟發(fā);④具有普適性，符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。

（6）信息技術(shù)輔助策略

與傳統(tǒng)教學(xué)相比，基于信息技術(shù)的教學(xué)具備高效、交互、仿真、共享的特點(diǎn)。[36]教學(xué)中可借助信息技術(shù)模擬微觀世界，使抽象內(nèi)容可視化，幫助學(xué)生建構(gòu)微粒觀。[37]例如，鐘紅（2017）基于信息技術(shù)開發(fā)了仿真動(dòng)畫教學(xué)資源，通過(guò)對(duì)宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的仿真和對(duì)微觀反應(yīng)過(guò)程的模擬，幫助學(xué)生建立微觀世界模型。[36]然而，也有研究者指出，應(yīng)讓學(xué)生意識(shí)到計(jì)算機(jī)模擬過(guò)程只是對(duì)微觀實(shí)物及其變化的一種直觀化、形象化的描述，并不代表微觀事物本身及其發(fā)生的真實(shí)變化。[38]因此，教師應(yīng)合理使用信息技術(shù)輔助教學(xué)，避免信息技術(shù)教學(xué)盲目化。

整體而言，研究者提出了多個(gè)促進(jìn)學(xué)生微粒觀發(fā)展的教學(xué)策略。然而，與國(guó)外研究相比，[23]國(guó)內(nèi)的大多數(shù)研究是基于教學(xué)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，往往缺乏教學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)證研究。

三、研究與建議

通過(guò)文獻(xiàn)梳理，可以看出目前中學(xué)化學(xué)微粒觀的研究范圍涉及中學(xué)化學(xué)微粒觀的內(nèi)涵界定、學(xué)習(xí)進(jìn)階、整體測(cè)查、影響因素以及教學(xué)策略等，基于以上分析，對(duì)今后中學(xué)化學(xué)微粒觀的相關(guān)研究提出如下啟示和思考。

1.明確微粒觀的內(nèi)涵構(gòu)成

從上述研究中可見，對(duì)于微粒觀的內(nèi)涵，廣大學(xué)者主要從內(nèi)容屬性視角或思維屬性視角進(jìn)行認(rèn)識(shí)，但存在著一些問題，如微粒觀的概念內(nèi)涵比較繁雜混亂、內(nèi)容屬性和思維屬性相割裂等。因此，后續(xù)研究可嘗試將內(nèi)容屬性視角和思維屬性視角相統(tǒng)一，構(gòu)建微粒觀的內(nèi)涵實(shí)質(zhì)、內(nèi)容屬性、思維屬性、活動(dòng)表現(xiàn)的整合模型，對(duì)微粒觀的內(nèi)涵構(gòu)成進(jìn)行系統(tǒng)刻畫，從而為中學(xué)化學(xué)微粒觀的理論研究發(fā)展提供有益借鑒。

2.優(yōu)化微粒觀的進(jìn)階模型

目前微粒觀進(jìn)階模型的構(gòu)建，大多數(shù)傾向用知識(shí)掌握水平簡(jiǎn)單反映微粒觀的發(fā)展層次，只有少數(shù)研究是以思維為進(jìn)階變量。后續(xù)研究可考慮以知識(shí)和思維的整合為進(jìn)階變量，多維度刻畫學(xué)生微粒觀的發(fā)展層級(jí)。此外，多數(shù)研究者構(gòu)建的進(jìn)階模型缺乏對(duì)行為表現(xiàn)的刻畫和實(shí)證檢驗(yàn)。因此，后續(xù)研究可關(guān)注各進(jìn)階層級(jí)的水平描述，將微粒觀的認(rèn)識(shí)要點(diǎn)外顯為學(xué)生的行為表現(xiàn)，并將學(xué)生的行為表現(xiàn)與發(fā)展層級(jí)匹配，同時(shí)在實(shí)證檢驗(yàn)中加以調(diào)整。

3.完善微粒觀的測(cè)查工具

目前已有不少研究對(duì)中學(xué)生的微粒觀發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了測(cè)查，但是其測(cè)評(píng)研究方法較為單一，共同點(diǎn)是：以微粒觀的認(rèn)識(shí)要點(diǎn)為測(cè)查內(nèi)容框架，缺少對(duì)微粒觀縱向發(fā)展水平的測(cè)查;以經(jīng)典測(cè)量理論為依據(jù)進(jìn)行測(cè)量建構(gòu)，存在傳統(tǒng)經(jīng)典測(cè)量理論的“樣本依賴性”和“工具依賴性”等缺點(diǎn)。因此，后續(xù)研究需進(jìn)一步完善微粒觀的測(cè)查工具。譬如，可嘗試根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論和項(xiàng)目反應(yīng)理論開發(fā)微粒觀的測(cè)試工具。

4.探索微粒觀的影響因素

目前，各個(gè)研究主要從學(xué)生、教師、區(qū)域等3個(gè)層面對(duì)影響微粒觀發(fā)展的因素進(jìn)行討論，但并未清晰地論述它們與微粒觀發(fā)展之間的關(guān)系。由此可見，還需更多的研究來(lái)確認(rèn)這些因素對(duì)微粒觀發(fā)展的影響并尋找其影響機(jī)理。此外，考慮到已有研究主要采用“自上而下”的方式探究微粒觀的影響因素，后續(xù)研究可嘗試采用扎根理論的“自下而上”研究路徑，通過(guò)半結(jié)構(gòu)化訪談、開放式問卷等方式探索其他可能存在的影響因素。

5.基于實(shí)證提出微粒觀的教學(xué)策略

梳理現(xiàn)階段的研究后發(fā)現(xiàn)，有關(guān)微粒觀教學(xué)策略的提出，多數(shù)是基于經(jīng)驗(yàn)上的建議和教學(xué)實(shí)踐總結(jié)，只有少數(shù)研究是基于真實(shí)的教學(xué)干預(yù)實(shí)驗(yàn)。因此，后續(xù)研究應(yīng)開展基于實(shí)證的教學(xué)研究，檢驗(yàn)微粒觀不同教學(xué)策略的有效性;同時(shí)基于實(shí)證結(jié)果對(duì)微粒觀教學(xué)的理論基礎(chǔ)進(jìn)行討論或補(bǔ)充，最終得出更系統(tǒng)的理論體系。

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