情境類型對高中生解決化學問題的影響

談嬋荷

摘要：該研究依據化學問題情境的分類，設計了3份試卷，并對高二年級的三個平行班學生進行了測試，探查不同問題情境對高中生解決化學問題的影響。利用口語報告法和訪談法深入剖析高中生解決情境性化學問題的過程。

關鍵詞：情境類型；化學問題解決；影響因素

文章編號：1008-0546（2017）01-0062-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.01.019

問題解決能力是學生未來發展所必需的能力之一，也是學生科學素養的重要組成部分，培養學生解決問題的能力是基礎化學教育的一項重要任務。化學是一門來源于實踐和服務于實踐的學科，所以在化學教學過程中應該讓學生用已有的知識解釋或解決真實問題情境中的化學問題。

一、問題情境的含義

以往的研究表明問題情境應包括兩層含義。其一，從心理意義上來講，問題情境是能夠促使學生自發、主動而積極尋求解決問題方法的體驗過程，這個過程中學生會自覺地思考、反思、調整，會展現出強烈的求知欲望、探索未知世界的激情、獲得成功的快樂等積極的情緒體驗。其二，從物理意義上來講，問題情境是呈現化學概念、化學原理等有關化學知識的具有現實意義的載體，它可以來自于現實生活中與化學相關的各個領域，也可以是新科技、新產品，還可以是與其他領域相關的內容。本研究中的問題情境主要是指第二層含義，即指物理意義，問題中呈現的與生產、生活密切相關的現實背景。

二、問題情境的分類

本文擬從問題情境的作用和功能、學生對問題情境的陌生程度及問題的呈現方式這3個維度對化學問題情境進行分類（見表1）。

三、情境類型對高中生解決化學問題的影響

1. 研究對象

調查對象為我市某四星級中學的高二學生，共300名（其中男生118名，女生34名）。

2. 研究材料

依據問題情境的分類，選擇了9個歷年高考題，再把9個題目改編成3種不同形式的測試卷。每份測試卷中問題情境的呈現方式不同，第1份主要以文字呈現問題情境，第2份主要以圖表呈現問題情境，第3份為去情境化的化學試題（作為對照）。第1和第2份測試題中又包含了問題情境的其他分類方法，即問題情境的作用和功能（包括學科型和應用型），每份測試卷總分均為96分。

3. 研究方法

測驗法 在專家指導下自編測試卷，再對測試數據處理分析，了解學生解決不同問題情境的化學問題的能力、心理和影響因素。

個案研究法 筆者找到6位學生，其中男、女生各3位，包括了學優生、中等生和學困生，分析他們解決問題的心理、問題錯誤的原因以及對不同類型的問題情境的認知。

口語報告法 在個案研究過程中同時使用口語報告法力求深入了解學生在問題解決過程中的真實心理狀況。

訪談法 本文利用對個別學生的訪談，主要是想了解他們對不同問題情境的認知情況。

4. 研究結果與討論

研究表明無情境設置的化學問題的得分率都大于有情境設置的化學問題，說明情境的存在必定會增加學生解決問題的困難。根據信息加工理論，不同的問題情境，會造成問題空間的復雜程度不同，對問題空間從初始狀態轉化為目標狀態的阻礙作用也不同，當然會對學生解決問題產生不同的影響。問題情境的類型越多，問題空間就會越復雜，增加了學生解決問題的難度。所以，問題解決的難度與問題情境的復雜性、所含類型的數目成正相關。

（1）情境呈現方式對高中生解決化學問題的影響

我們將化學問題的呈現分為文字呈現和圖表呈現（圖表、流程等）兩種類型。研究發現（見表2），文字呈現的情境性化學問題有利于學生對問題的表征和問題的解決。

筆者從測試卷（1）和（2）中選取了第3題對6位高二學生做了口語報告（見表3和表4）。由于情境性化學問題一般都屬于難度較大的試題，所以選擇的學生都是學優生，旨在排除化學知識掌握情況不同等因素的干擾。

（2）情境的作用和功能對高中生解決化學問題的影響

由表5可知，學科情境和應用情境對解決化學問題的影響相差不大。

為進一步研究情境的作用和功能對學生解決化學問題的影響，我們對學生進行了訪談。筆者告訴學生1～4題是學科型情境問題，5～9題是應用型情境問題，當學生被問及更喜歡哪種類型時，學生A回答：我更喜歡做前面的題目，因為我覺得這樣的題目涉及的知識比較少，而后面的這種題目含有的信息多，前一步不會做，就會影響后面題目的解答。學生B回答：我更希望做前四題，因為后面幾個題目中有些物質不是很熟悉，例如第7題中的ClO2-、Na2S4O6，第8題中的羥基自由基、p-CP，都不知道它們是什么物質，在這種情況下心里就沒底，也不知道做出的答案是不是正確。對其他學生的訪談中也得到相近的結論。

高中生更偏向于解決學科型問題情境的化學問題，而不太喜歡解決應用型問題情境的化學問題。主要有兩個原因：一是應用型問題情境都是來自于實際生產生活，考查的知識點較多，包含了更多的隱含信息，這些信息都需要學生能夠識別并且選擇有效信息進行遷移，增加了問題解決的難度；二是應用型問題情境很多來自于學生不熟悉的領域，如化工生產、新科技、新產品等，當學生遇到一個完全陌生的情境問題時，會因為缺乏情境經驗，容易產生緊張、過度焦慮的情緒，解決問題的自信心不足，這時解決問題的能力就會受到影響。

三、結束語

學生解決文字呈現的情境性問題優于圖表呈現的情境性問題，但是學生更希望解決圖表呈現和學科型問題情境的化學問題。學生解決情境性化學問題受情境陌生度、學生心理（如自信心、不良情緒）、學生對問題的表征能力等因素的影響，類比遷移、自我監控是解決情境性化學問題的好方法。

參考文獻

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