高中化學(xué)學(xué)困生知識(shí)結(jié)構(gòu)化程度調(diào)查及對(duì)策探究

劉珊 王麗軍

摘 要：教學(xué)的最終目的是使學(xué)生能自主地解決各種問(wèn)題，化學(xué)作為一門基礎(chǔ)的科學(xué)課程，培養(yǎng)和提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力成為學(xué)校化學(xué)教育的重點(diǎn)目標(biāo)之一。研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生問(wèn)題解決能力的高低不僅影響校內(nèi)學(xué)習(xí)成績(jī)，還對(duì)未來(lái)終身學(xué)習(xí)造成影響。高中生的問(wèn)題解決表現(xiàn)情況不容樂(lè)觀，特別是化學(xué)學(xué)習(xí)困難學(xué)生，因此需要對(duì)高中生化學(xué)問(wèn)題解決能力進(jìn)行調(diào)查，找出學(xué)困生問(wèn)題解決能力低下的原因及其轉(zhuǎn)化策略。

關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)困生；概念圖法；知識(shí)結(jié)構(gòu)化

一、 問(wèn)題的提出

現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于人的素質(zhì)提出了越來(lái)越高的要求，知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來(lái)，呼喚全民素質(zhì)的提高，個(gè)人和社會(huì)比任何時(shí)刻都需要學(xué)習(xí)。然而在學(xué)校教育中，卻有一部分學(xué)生智力水平正常，但學(xué)業(yè)成績(jī)卻不達(dá)標(biāo)，被稱為“學(xué)習(xí)困難學(xué)生”簡(jiǎn)稱“學(xué)困生”。具體到化學(xué)學(xué)科，由于化學(xué)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的差異，部分學(xué)生無(wú)法適應(yīng)高中化學(xué)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致化學(xué)成績(jī)偏低，成為化學(xué)學(xué)習(xí)困難學(xué)生。

概念圖能夠反映被試陳述性知識(shí)的結(jié)構(gòu)化程度。概念圖的節(jié)點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)各種概念的重要術(shù)語(yǔ)名詞，因此節(jié)點(diǎn)數(shù)反映了學(xué)生頭腦中陳述性知識(shí)量的多少。概念圖是按照一定的層次結(jié)構(gòu)組織起來(lái)的，最高級(jí)的概念處于上位，較低級(jí)的概念依次向下排列，并且不同層次的概念之間是有意義聯(lián)結(jié)的，因此概念圖的層級(jí)數(shù)可以反映概念之間關(guān)系的邏輯性和有序性。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)連線連接，構(gòu)成命題，連線上應(yīng)說(shuō)明節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系，因此命題的多少能反映學(xué)生頭腦中概念聯(lián)系的緊密程度。本研究綜合已有的研究理論，通過(guò)概念圖法了解學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)化程度，分析學(xué)困生化學(xué)問(wèn)題解決能力低下的原因，并提出學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)化水平策略。

二、 研究測(cè)試

（一） 研究目的

為了發(fā)現(xiàn)學(xué)優(yōu)生和學(xué)困生在化學(xué)概念結(jié)構(gòu)化程度上的差異，分析化學(xué)學(xué)困生知識(shí)結(jié)構(gòu)上的欠缺，通過(guò)概念圖技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)查。

（二） 被試和材料

本研究選擇廣東省兩所高中5名學(xué)優(yōu)生和5名學(xué)困生（高二年級(jí)）進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)化程度測(cè)查。

（三） 測(cè)試程序

測(cè)查時(shí)間為下午大課間期間，具體程序是：首先主試介紹概念圖的定義，并以氧化還原反應(yīng)的概念圖和物質(zhì)組成概念圖說(shuō)明繪制概念圖的步驟，然后學(xué)生自主繪制“溶液”這一主題下的概念圖。

三、 結(jié)果及討論

對(duì)學(xué)生繪制的概念圖進(jìn)行分析，表3.1和3.2統(tǒng)計(jì)了學(xué)優(yōu)生和學(xué)困生“溶液”概念圖中的節(jié)點(diǎn)數(shù)、層級(jí)數(shù)和命題數(shù)。

通過(guò)觀察學(xué)生繪制的概念圖和統(tǒng)計(jì)表，我們可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)困生組的概念圖節(jié)點(diǎn)數(shù)、層級(jí)數(shù)、命題數(shù)都遜于學(xué)優(yōu)生組。從節(jié)點(diǎn)數(shù)上來(lái)看，學(xué)優(yōu)生組總數(shù)為68，學(xué)困生組總數(shù)為49，前者與后者之比為1.39，這說(shuō)明學(xué)優(yōu)生頭腦中知識(shí)的數(shù)量上優(yōu)于學(xué)困生。從命題數(shù)上，學(xué)優(yōu)生組總數(shù)為31，學(xué)困生組總數(shù)為18，前者與后者比值為1.72，說(shuō)明在概念之間的聯(lián)系程度上學(xué)困生的缺陷更明顯。從層級(jí)數(shù)上來(lái)看，學(xué)優(yōu)生組總數(shù)為88，學(xué)困生組總數(shù)為52，前者與后者的比值為1.69，說(shuō)明學(xué)困生和學(xué)優(yōu)生在概念聯(lián)系的緊密程度上差異明顯。總之，概念的結(jié)構(gòu)化調(diào)查結(jié)果說(shuō)明學(xué)困生和學(xué)優(yōu)生在概念之間聯(lián)系的緊密程度即知識(shí)的結(jié)構(gòu)化程度方面差異明顯。

四、 提高學(xué)困生知識(shí)結(jié)構(gòu)化程度的對(duì)策

（一） 促進(jìn)“宏觀、微觀、符號(hào)”三重表征融合

由于化學(xué)不同于其他學(xué)科的特征，學(xué)生需要從變化的角度看自然，從微觀的角度理解變化，并學(xué)會(huì)用符號(hào)描述宏觀和微觀的現(xiàn)象。宏觀物質(zhì)的性質(zhì)由微觀結(jié)構(gòu)決定，符號(hào)又是連接宏觀和微觀的橋梁，既能包含宏觀現(xiàn)象，也能說(shuō)明微觀本質(zhì)，還能表示量的關(guān)系。

教師應(yīng)開(kāi)動(dòng)腦筋，采取有效措施促進(jìn)學(xué)生用三重表征的思維方式學(xué)習(xí)，一是重視實(shí)驗(yàn)對(duì)發(fā)展學(xué)生三重表征的作用，實(shí)驗(yàn)中有豐富的知識(shí)和教育價(jià)值，通過(guò)宏觀現(xiàn)象可以幫助學(xué)生推測(cè)出微觀的本質(zhì)。二是重視模型、圖片和多媒體等直觀手段，學(xué)生的抽象邏輯思維發(fā)展并無(wú)完善，在進(jìn)行推理和想象過(guò)程中需要直觀材料作為支撐。三是突出符號(hào)的橋梁作用，深入挖掘符號(hào)的多重意義。

（二） 運(yùn)用“概念圖”和“思維導(dǎo)圖”促進(jìn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化

高中階段學(xué)生將接觸大量的化學(xué)概念，這些概念并不是孤立的，而是有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。學(xué)生能夠理清楚概念間的聯(lián)系，建立起結(jié)構(gòu)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，能很大程度上提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力。其中繪制概念圖和思維導(dǎo)圖是兩個(gè)重要的方法，通過(guò)繪制概念圖，學(xué)生可以把握概念的相互關(guān)系，整合新舊知識(shí)，濃縮知識(shí)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；也可以提高學(xué)生的創(chuàng)造力，進(jìn)行高水平的有意義學(xué)習(xí)；并且能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，獲得成就感。

思維導(dǎo)圖是發(fā)散性思維的表示方法，可以對(duì)思維過(guò)程進(jìn)行導(dǎo)向和記錄。思維導(dǎo)圖的方法可以應(yīng)用在預(yù)習(xí)、上課、復(fù)習(xí)不同環(huán)節(jié)。學(xué)生在思維導(dǎo)圖時(shí)能理清知識(shí)的脈絡(luò)，便于理解和記憶知識(shí)。

（三） 建立知識(shí)之間的邏輯關(guān)聯(lián)及結(jié)構(gòu)化層次

短時(shí)記憶是一個(gè)重要的信息加工階段，但是短時(shí)記憶空間有限，需要將知識(shí)結(jié)構(gòu)化，因此可以把事實(shí)性的化學(xué)知識(shí)按照一定的線索進(jìn)行歸類和整理，把孤立的、零散的知識(shí)形成緊密相連的整體。事實(shí)性知識(shí)之間的聯(lián)系主要有以下幾種：

1. 化合價(jià)。在學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)時(shí)，學(xué)生可以對(duì)同一元素形成的單質(zhì)和化合物按照化合價(jià)高低的順序進(jìn)行排列，有順序地進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶。比如硫及其化合物的知識(shí)主線為：H2S—S—SO2（H2SO3）—SO3（H2SO4）—CuSO4。

2. 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定用途等邏輯關(guān)系。比如在氯氣的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)中，性質(zhì)方面氯氣可以與有還原性的氫氣、鐵單質(zhì)、銅單質(zhì)等反應(yīng)，并且能把金屬氧化到較高的價(jià)態(tài)。

3. 種屬關(guān)系。化學(xué)選修五有機(jī)化學(xué)中的知識(shí)適合用種屬關(guān)系去梳理，比如課本中以甲烷為例學(xué)習(xí)了烷烴的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，那么其他的烷烴比如乙烷、十二烷等，都具有類似的化學(xué)性質(zhì)。

4. 以活動(dòng)專題形式重新構(gòu)建知識(shí)，形成與具體問(wèn)題緊密關(guān)聯(lián)的知識(shí)體系。教師可以把漂白性作為一個(gè)專題，復(fù)習(xí)梳理不同物質(zhì)的漂白原理和特點(diǎn)。這樣學(xué)生遇到漂白性的問(wèn)題時(shí)，就能迅速提取頭腦中梳理過(guò)的知識(shí)，提高知識(shí)檢索的效率和解決問(wèn)題的能力。

五、 結(jié)論

研究表明，學(xué)困生頭腦中知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量均與學(xué)優(yōu)生有較大差距，學(xué)困生頭腦中的知識(shí)是孤立的、零散的，沒(méi)有經(jīng)過(guò)深度加工形成結(jié)構(gòu)良好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，面對(duì)問(wèn)題經(jīng)常無(wú)法提取知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。因此，教師應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生，充分利用三重表征學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，并且采用繪制概念圖、思維導(dǎo)圖的方法發(fā)現(xiàn)、梳理知識(shí)之間的聯(lián)系，建立起結(jié)構(gòu)良好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。本研究探查學(xué)生概念的結(jié)構(gòu)化程度時(shí)，選取的樣本容量較小，數(shù)據(jù)的可靠性有待提高。提出的學(xué)困生轉(zhuǎn)化策略尚停留在理論階段，有待實(shí)踐完善。

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作者簡(jiǎn)介：

劉珊，王麗軍，廣東省深圳市，深圳第二外國(guó)語(yǔ)學(xué)校。