化學平衡迷思概念的探查及轉變教學策略的實踐研究

嚴語

摘 要：以高二年級學生為研究對象，首先對學生在高中化學平衡反應概念體系中存在的迷思概念進行了探查，分析了學生頭腦中迷思概念的存在情況，在此基礎上提出相應的轉變教學策略，通過這些策略對學生頭腦中的迷思概念進行轉變。

關鍵詞：迷思概念；概念轉變；概念圖；教學策略

一、概念界定

1.迷思概念

迷思概念指學生對于某一特定學科在學習之前或者在學習過程中，通過自身的觀察和體會，對某事件或現(xiàn)象形成自己的理解和認識，而這些理解和認識有別于目前科學家所公認的想法，甚至有可能是非本質(zhì)的或者完全錯誤的，亦即是指學生對某一科學概念的解釋與教材內(nèi)容部分不完全相同或不相同。

2.概念轉變

概念轉變是指個體原有的某種知識經(jīng)驗由于受到與此不一致的新經(jīng)驗的影響而發(fā)生的重大改變。本研究中的概念轉變是指個體原有的知識經(jīng)驗受到與此不一致的新知識經(jīng)驗的影響，經(jīng)過自己不斷的調(diào)整、修正從而發(fā)生的重大改變。

二、促進學生化學平衡迷思概念轉變的教學策略

1.創(chuàng)設問題情景的教學實施策略

問題情景是指在一定的情景中或一定的條件下，教師依據(jù)教學內(nèi)容向?qū)W生提出問題，以激發(fā)學生的問題意識。在教學過程中創(chuàng)設問題情景，學生通過對需要解答的問題作出相應的思考，以此在學習過程中獲得新的知識與方法。

2.構建化學概念圖教學實施策略

概念圖教學策略就是一種可以充分表達學生頭腦中的知識結構的教學方法。概念圖是由節(jié)點和連線構成，節(jié)點代表概念，用連線來連接概念。連線的連接詞則說明兩者之間具體是什么樣的關系。

3.合作實驗探究的教學實施策略

實驗探究法是指教師通過對教材精心設計與編制，以進行實驗的方式引導學生按照科學家的科學研究方式和探究思路，對知識進行重新發(fā)現(xiàn)并創(chuàng)造屬于自己的新知識的教學方法。

4.化學圖像演示法教學實施策略

圖像演示法本身所具有的簡明直觀、過程清晰、化難為易等特點使圖像法策略在化學平衡的教學過程中顯得尤為重要，因此在化學平衡的教學過程中加強圖像教學，不但可以培養(yǎng)學生作圖、識圖、分析圖像的能力，而且還能引領學生逐步掌握科學合理的學習方法，增強學習信心，提高學習效率。

三、化學平衡迷思概念探查及轉變的實踐研究

1.化學平衡迷思概念的探查研究

自編《化學平衡概念體系迷思概念診斷試題》問卷。本問卷參考已有的化學平衡概念體系迷思概念的研究成果，并通過訪談有經(jīng)驗的教師，針對學生易混淆、易出現(xiàn)“迷思”的問題編寫而成。問卷的形式為二段式選擇題，第一段要求學生選出答案，第二段再針對第一段所選的答案寫出選擇的理由。此實驗的被試對象為高二年級的3個班級，共128個學生，被試年齡分布為15～16周歲，被調(diào)查的學生均已學過化學平衡的相關知識。

2.探查結果

通過對學生關于化學平衡概念體系所存在的迷思概念的問卷調(diào)查和訪談我們可以看出：化學平衡概念體系中不管是抽象的定義性概念，還是具體的運用性概念，學生都會出現(xiàn)迷思概念。如，部分學生會認為達到化學平衡時，反應物全部轉化為生成物，反應物的物質(zhì)的量濃度為零：催化劑只能對正反應起作用，對逆反應沒有影響；認為升溫只能使正反應速率增大，對逆反應速率不影響或者使逆反應速率減小等。

3.轉變學生迷思概念的教學實踐研究

本人挑選了兩個普通班在高二上學期期末考試化學成績相差不多的班級進行對比實驗。實驗班采用概念轉變教學策略的教學方式進行教學，而對照班采用常規(guī)的教學方式進行教學。

（1）實驗變量分析

自變量：教師在實驗班級采用轉變概念教學策略實施教學，在對照班級不使用轉變教學策略而是進行常規(guī)教學。

因變量：本研究的因變量是化學平衡概念的學習成就，通過前后測進行檢驗。

在實驗的過程中，為了保證實驗的信度，實驗班和對照班在開展這一學習活動的階段均未安排其他教學改革實驗，盡可能降低無關變量的影響。

控制變量及處理：實驗前通過前測確保兩個班級的學習成績、年齡、人數(shù)保持在相當?shù)乃?，同時要保證實驗班級和對照班級都不知道在進行教學實驗。

（2）實踐研究結果

在實驗之前，筆者通過《化學平衡迷思概念前測試題》對實驗班和對照班進行分析，得出結果如下：

表1 實驗班與對照班學生前測T檢驗結果

■

通過表1說明，在進行迷思概念轉變的教學實施之前，實驗班與對照班的平均成績分別為73.65分和72.23分，說明兩個班的化學平均成績非常接近。由于P=0.643>0.05，說明筆者所選取的兩個班化學成績沒有顯著性差異，屬于同質(zhì)班級，因此可以作為兩個平行的班級進行實驗。經(jīng)過一個學期的教學實施之后，筆者通過《化學平衡迷思概念后測試題》對實驗組和對照組進行分析，得出結果如下：

表2 實驗班與對照班學生后測T檢驗結果

■

通過表2說明，經(jīng)過轉變迷思概念的教學實施之后，實驗班和對照班的平均成績分別為77.92分和72.10分，相差達5分之多，說明了轉變迷思概念的教學實施對學生的化學學習產(chǎn)生了影響力。由于P=0.048<0.05，說明實驗實施后實驗組和對照組后測結果出現(xiàn)了顯著性差異。從P值上看，說明兩個班實施不同教學策略后取得不同的教學效果，但不是特別顯著的差異。通過前后測實驗班級和對照班級的平均分的提高可以看出，采用轉變迷思概念教學策略比傳統(tǒng)教學策略更加有效，更能提高學生學習成績。通過實驗班班和對照班的及格率的差值可以看出，實驗班及格率的增值為4.07%，對照班及格率的增值為1.84%，實驗班及格率的增值大于對照班及格率的增值，說明轉變迷思概念的教學實施對于化學學習成績及格以上的學生有一定的效果。而通過實驗班和對照班優(yōu)秀率的增值比較可以看出，實驗班的優(yōu)秀率增值和對照班優(yōu)秀率增值相差不大，說明轉變迷思概念的教學實施對優(yōu)秀生來說產(chǎn)生的效果不顯著。

四、實驗分析及結論

1.學生存在迷思概念的原因

學生形成迷思概念的原因有兩方面：外在因素和內(nèi)在因素。外在因素包括：（1）生活經(jīng)驗和生活語言；（2）社會交往和大眾傳媒；（3）教材的編寫；（4）教學的方法；（5）教師的素養(yǎng)；（6）相關學科的影響等。內(nèi)在因素包括：（1）學生思維發(fā)展水平；（2）學生思維方法；（3）學生學習方式和學習習慣；（4）學生思維品質(zhì)的特點；（5）興趣愛好、動機等。

2.轉變學生迷思概念的成效

通過實驗前測發(fā)現(xiàn)兩個班的成績沒有出現(xiàn)顯著性差異，而在轉變實驗后，通過實驗后測發(fā)現(xiàn)兩個班成績出現(xiàn)了顯著性差異，說明概念的轉變有明顯的效果，但是由于其數(shù)據(jù)顯示，顯著性差異不是特別大。

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編輯 韓 曉