情境類型對高中生解決化學(xué)問題的影響

談嬋荷

摘要：該研究依據(jù)化學(xué)問題情境的分類，設(shè)計(jì)了3份試卷，并對高二年級的三個(gè)平行班學(xué)生進(jìn)行了測試，探查不同問題情境對高中生解決化學(xué)問題的影響。利用口語報(bào)告法和訪談法深入剖析高中生解決情境性化學(xué)問題的過程。

關(guān)鍵詞：情境類型；化學(xué)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(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.01.019

問題解決能力是學(xué)生未來發(fā)展所必需的能力之一，也是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力是基礎(chǔ)化學(xué)教育的一項(xiàng)重要任務(wù)?；瘜W(xué)是一門來源于實(shí)踐和服務(wù)于實(shí)踐的學(xué)科，所以在化學(xué)教學(xué)過程中應(yīng)該讓學(xué)生用已有的知識解釋或解決真實(shí)問題情境中的化學(xué)問題。

一、問題情境的含義

以往的研究表明問題情境應(yīng)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(xué)生自發(fā)、主動而積極尋求解決問題方法的體驗(yàn)過程，這個(gè)過程中學(xué)生會自覺地思考、反思、調(diào)整，會展現(xiàn)出強(qiáng)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(yàn)。其二，從物理意義上來講，問題情境是呈現(xiàn)化學(xué)概念、化學(xué)原理等有關(guān)化學(xué)知識的具有現(xiàn)實(shí)意義的載體，它可以來自于現(xiàn)實(shí)生活中與化學(xué)相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，也可以是新科技、新產(chǎn)品，還可以是與其他領(lǐng)域相關(guān)的內(nèi)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(xiàn)的與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的現(xiàn)實(shí)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(xué)生對問題情境的陌生程度及問題的呈現(xiàn)方式這3個(gè)維度對化學(xué)問題情境進(jìn)行分類（見表1）。

三、情境類型對高中生解決化學(xué)問題的影響

1. 研究對象

調(diào)查對象為我市某四星級中學(xué)的高二學(xué)生，共300名（其中男生118名，女生34名）。

2. 研究材料

依據(jù)問題情境的分類，選擇了9個(gè)歷年高考題，再把9個(gè)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(xiàn)方式不同，第1份主要以文字呈現(xiàn)問題情境，第2份主要以圖表呈現(xiàn)問題情境，第3份為去情境化的化學(xué)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(xué)科型和應(yīng)用型），每份測試卷總分均為96分。

3. 研究方法

測驗(yàn)法 在專家指導(dǎo)下自編測試卷，再對測試數(shù)據(jù)處理分析，了解學(xué)生解決不同問題情境的化學(xué)問題的能力、心理和影響因素。

個(gè)案研究法 筆者找到6位學(xué)生，其中男、女生各3位，包括了學(xué)優(yōu)生、中等生和學(xué)困生，分析他們解決問題的心理、問題錯(cuò)誤的原因以及對不同類型的問題情境的認(rèn)知。

口語報(bào)告法 在個(gè)案研究過程中同時(shí)使用口語報(bào)告法力求深入了解學(xué)生在問題解決過程中的真實(shí)心理狀況。

訪談法 本文利用對個(gè)別學(xué)生的訪談，主要是想了解他們對不同問題情境的認(rèn)知情況。

4. 研究結(jié)果與討論

研究表明無情境設(shè)置的化學(xué)問題的得分率都大于有情境設(shè)置的化學(xué)問題，說明情境的存在必定會增加學(xué)生解決問題的困難。根據(jù)信息加工理論，不同的問題情境，會造成問題空間的復(fù)雜程度不同，對問題空間從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)狀態(tài)的阻礙作用也不同，當(dāng)然會對學(xué)生解決問題產(chǎn)生不同的影響。問題情境的類型越多，問題空間就會越復(fù)雜，增加了學(xué)生解決問題的難度。所以，問題解決的難度與問題情境的復(fù)雜性、所含類型的數(shù)目成正相關(guān)。

（1）情境呈現(xiàn)方式對高中生解決化學(xué)問題的影響

我們將化學(xué)問題的呈現(xiàn)分為文字呈現(xiàn)和圖表呈現(xiàn)（圖表、流程等）兩種類型。研究發(fā)現(xiàn)（見表2），文字呈現(xiàn)的情境性化學(xué)問題有利于學(xué)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(xué)生做了口語報(bào)告（見表3和表4）。由于情境性化學(xué)問題一般都屬于難度較大的試題，所以選擇的學(xué)生都是學(xué)優(yōu)生，旨在排除化學(xué)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(xué)問題的影響

由表5可知，學(xué)科情境和應(yīng)用情境對解決化學(xué)問題的影響相差不大。

為進(jìn)一步研究情境的作用和功能對學(xué)生解決化學(xué)問題的影響，我們對學(xué)生進(jìn)行了訪談。筆者告訴學(xué)生1～4題是學(xué)科型情境問題，5～9題是應(yīng)用型情境問題，當(dāng)學(xué)生被問及更喜歡哪種類型時(shí)，學(xué)生A回答：我更喜歡做前面的題目，因?yàn)槲矣X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(xué)生B回答：我更希望做前四題，因?yàn)楹竺鎺讉€(gè)題目中有些物質(zhì)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(zhì)，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(xué)生的訪談中也得到相近的結(jié)論。

高中生更偏向于解決學(xué)科型問題情境的化學(xué)問題，而不太喜歡解決應(yīng)用型問題情境的化學(xué)問題。主要有兩個(gè)原因：一是應(yīng)用型問題情境都是來自于實(shí)際生產(chǎn)生活，考查的知識點(diǎn)較多，包含了更多的隱含信息，這些信息都需要學(xué)生能夠識別并且選擇有效信息進(jìn)行遷移，增加了問題解決的難度；二是應(yīng)用型問題情境很多來自于學(xué)生不熟悉的領(lǐng)域，如化工生產(chǎn)、新科技、新產(chǎn)品等，當(dāng)學(xué)生遇到一個(gè)完全陌生的情境問題時(shí)，會因?yàn)槿狈η榫辰?jīng)驗(yàn)，容易產(chǎn)生緊張、過度焦慮的情緒，解決問題的自信心不足，這時(shí)解決問題的能力就會受到影響。

三、結(jié)束語

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

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