高中生“芳香烃”心智模型的测评及其教学启示*

采用二阶式纸笔测验以及半结构化访谈法对高中生持有的“芳香烃”心智模型进行测评,并重点分析了学生建构的与“芳香烃和苯的同系物的概念”“芳香烃的结构”“苯及其同系物的化学性质”等概念群相关的缺陷模型。研究发现学生建构的有关“芳香烃”缺陷模型包括3大类共计11种;学生对有机物空间结构的想象力和建构能力较为薄弱;学生对“有机化合物结构内基团之间相互作用对其化学性质的影响”认识不足,“性质结构”模型不完善;学生建构的有机化学的心智模型尚不具备整体性。     

利用手持技术数字化实验促进学生原电池概念认知*——ZnCu稀硫酸原电池与Zn和稀硫酸反应的比较

以ZnCu稀硫酸原电池与Zn和稀硫酸反应的比较实验为例,探讨根据TQVC概念认知模型,设计促进学生原电池概念认知的手持技术数字化实验。具体过程是:将原电池概念关键内涵转化为可测量的温度和电流概念的关联属性,利用温度传感器和电流传感器测量实验的热能和电能的变化,通过实验数据、曲线及其四重表征分析得到实验结论,并判断实验设计的有效性。对实验设计的关键和实验证据的使用进行了讨论。     

初中生化学信息加工能力的测查研究*

“化学信息加工”贯穿于化学学习活动的全过程,是化学学习能力的核心成分。基于Rasch模型原理,对“化学信息加工能力”进行了水平建构、测验工具的开发及优化、能力测验及数据分析。研究显示,测验所获数据符合Rasch模型预期,测验工具具有良好的区分度和信度。依据测验数据,展示了九年级学生“化学信息加工能力”的水平分布,并提出了基于化学信息加工能力的教学建议。     

职前化学教师化学建模能力测评研究*

化学教师化学建模能力水平的高低直接影响着所培养学生建模能力的强弱。基于Rasch模型从模型表征能力、模型建构能力、模型应用能力3个维度开发四水平测查的《职前化学教师化学建模能力问卷调查》,对83名职前化学教师的化学建模能力进行测评,研究发现:被调查的职前化学教师化学建模能力总体较差,参照《普通高中化学课程标准(2017年版)》对化学建模能力的具体要求,分别仅有88%、42%、54%的职前化学教师的模型表征能力、模型建构能力、模型应用能力达标。因此,建议高等师范院校加强对职前化学教师化学建模能力的培养。     

基于Rasch模型的“化学实验认知能力”测验工具编制及测评研究

"实验认知"贯穿于化学实验活动的全过程,是化学实验能力的核心成分。基于Rasch模型原理及Wilson测量建构"4基石"方法,对"化学实验认知能力"进行了水平构建、测验工具的开发及优化、能力测验及数据分析。研究显示,测验所获数据符合Rasch模型预期,测验工具具有良好的信度、效度。依据测验数据,探讨了不同年级学生"化学实验认知能力"的水平分布,分析了"化学实验认知能力"的年级差异和学校差异,提出了化学实验教学改革的方向。     

高中生“甲烷”心智模型的测评*

以二阶诊断测试题为主要工具对高一学生“甲烷”的心智模型建构情况进行了测评,分别围绕甲烷的分子结构、甲烷的稳定性、甲烷的氧化反应、甲烷的取代反应等4个知识点,对心智模型的种类及持有相应种类的学生比例进行了统计和分析,对相关学习困难进行了探讨,研究发现学生建构了4类共7种非科学心智模型。     

高中生化学认识论信念与化学学习策略及其关系研究*

测查了381名高中生的化学认识论信念及化学学习策略的结构与水平,并使用结构方程模型进一步探查化学认识论信念与化学学习策略的关系。结果表明:高中生在化学认识论信念各维度的得分均较高,即其倾向于持建构主义取向的化学认识论信念;在化学学习策略方面,高中生倾向于采用深层的化学学习策略;此外,高中生的化学认识论信念与其化学学习策略显著相关,且持建构主义取向化学认识论信念的高中生倾向于采用深层的化学学习策略。基于研究结果为我国高中化学教学及其研究提供了相应的建议。     

高中生“电离平衡”心智模型的研究*

基于二阶段测试和半结构化访谈法对高中二年级学生“电离平衡”心智模型进行测评,发现学生建构了共计11种非科学心智模型,具体包括在“强弱电解质”中建构了平衡依据模型、水解依据模型、导电依据模型、成键依据模型,在“电离平衡的状态”中建构了静止模型、常数依据模型,在“电离平衡的移动”中建构了限度迷思模型、错误类比模型、缺失联结模型,在“电离平衡常数”中建构了K-Q迷思模型、能量影响模型。同时,结合试题和访谈内容对学生非科学心智模型的成因进行了初步探讨,提出了教学改进建议。     

初中生科学品德构成框架及测评基准研究*

为了促进初中生科学素质教育与《中国公民科学素质基准》的有效衔接,在文献分析的基础上,构建了初中生科学品德测评基准框架。按照德尔菲法的步骤征集相关专家和教师的意见后,形成科学品德的3个维度、12条基准,以期为我国初中生科学素质测评的实施提供帮助,也为实现2020年全民科学素质工作目标贡献微薄之力。     

“原电池”的项目式教学*——探究“水动力”盐水灯发光之谜

以“菲律宾能源救星”创设探究情境,以“水动力”盐水灯发光之谜展开项目式学习探究设计之旅,在项目任务推进中对“水动力”盐水灯的原理和影响因素展开深入探究,重建学生对原电池的模型认知;设计并制作“家庭版”水动力灯,最终回归到指导抗震减灾等社会场景中去,加强学科与真实情境的结合与应用,锻炼和提升学生的科学精神与社会责任感,发展学生的化学学科核心素养。     

高中生化学符号表征能力的测评研究

学生化学符号表征能力的高低,直接影响学生能否科学地思考和解决化学问题,反映了学生化学学习的水平。依据化学学习的特点,对化学符号表征能力进行了水平构建,开发和优化了测量工具,并且实施了能力测量及数据分析。研究显示符号表征能力测量工具具有良好的信度、效度。大样本测试数据表明：高一和高二学生的符号表征能力并没有显著性差异,而都与高三学生有显著性差异;3类不同层次学校的学生在符号表征能力上具有显著性差异;男生的符号表征能力高于女生。     

基于高中生概念认知水平的定量化能力测评研究

采用定量、定性相结合的研究方法探究基于高中生概念认知水平的定量化能力水平特征。研究结果表明,建构的定量化能力框架符合学生认知水平发展,编制的测量工具经Rasch模型检验具有良好的信度和效度;高中生定量化能力呈“U”型分布;数学、化学学科学业水平与学生定量化能力呈显著正相关;中、低能力水平学生在选择题、建构反应题上表现有显著差异。     

高中生化学人文素养现状的调查与思考

基于已有研究和实践调查,提出化学人文素养的三维模型,即“知”“信”“行”。“知”包括人文知识与价值传承,“信”包括创新意识与探究精神,“行”包括健康生活与社会责任。以此模型设计研究工具,对北京市普通高中的272名学生的问卷调查及68名学生的访谈显示,学生自认为人文素养略高于“一般”水平,只有33.3%的学生获得了一定的人文知识和价值传承(知),以及具有健康生活和社会责任意识(行),仅20.0%的学生获得了一定的创新意识和探究精神(信)。基于此,从化学史、化学实验、化学与生活3个切入点提出人文素养提升的建议。     

高中生化学情意量表的编制及信效度分析

利用文献法结合开放式问卷调查等方法建立了高中生化学情意指标体系并编制了量表。用SPSS 21.0软件对预测试数据进行探索性因素分析,探索因子结构并命名,用AMOS 21软件进行验证性因素分析探讨了量表内部结构的合理性。内部一致性、Rulon分半信度、相关性检验分析显示了量表信度较高;项目与指标的相关系数、结构方程模型拟合分析显示了量表效度较高。通过大规模测试得出了相关结论。研究显示高中生化学情意量表可作为高中生化学情意的测量评价工具。     

高中生氧化还原反应认知结构的调查

选取氧化还原反应为研究内容,用流程图法（Flow Chart）对30名高中生认知结构进行测查。可视化图形与认知结构变量定量分析均表明：学生个体关于氧化还原反应的认知结构存在较大的差异;学生的学习成绩、认知结构变量和信息处理策略两两密切相关,成绩好的学生的认知结构变量得分较高,在构建和组织知识的过程中倾向于采用高水平的信息处理模型;分析还发现大部分高三学生在氧化还原反应知识的学习中,已经很好地建立了反应中得失电子、化合价升降等概念,但对于具体的氧化还原反应的情境认知水平较低。     

不同抽象层次的模型对高中生化学问题解决的影响研究

研究发现,学生在问题解决过程中使用了2种抽象层次不同的模型,化学学习水平越高,掌握较高抽象层次的模型的程度越高;优等生更多采用抽象层次较高的模型;不同抽象层次的模型对化学问题解决的正确率没有显著影响,但对问题解决的效率有显著影响。     

高中化学教师课堂教学诊断能力的影响因素研究

以在职高中化学教师为研究对象,通过问卷调查、访谈等方法对化学教师课堂教学诊断能力进行研究。研究发现,现阶段高中化学教师的课堂教学诊断能力在整体上处于中等偏上水平,虽没有系统认识课堂教学诊断,但存在课堂教学诊断行为,且聚焦在"诊教学内容""诊知识与技能"和"诊师生互动"等维度。高中化学教师对课堂教学诊断存在认识表层化、目标狭隘化的误区。不同类型学校、教龄、职称的高中化学教师的课堂教学诊断能力存在显著差异,其课堂教学诊断能力主要受诊断意识、教学经验、职业倦怠等内部因素与师资力量、课堂教学诊断氛围、学生等外部因素影响。从教师、学校、教育部门等方面,对高中化学教师课堂教学诊断能力的提高提出相应建议。     

高中生化学思维品质发展现状研究

运用问卷调查、测试和访谈等方法, 分析研究了江苏省部分高中生化学思维品质的发展情况。结果显示: (1)高中生化学思维品质处于中等偏下发展水平, 且思维的批判性品质和独创性品质发展水平较低;(2)化学学习兴趣与学生的化学思维品质发展水平存在显著相关;(3)化学学业成绩与学生的化学思维品质发展水平存在显著相关;(4)男女生在化学思维品质发展水平上不存在显著性差异。     

从中考试题谈初高中化学衔接教学和备考策略

以广东省2014-2018年中考题为切入点,寻找初高中化学课本知识的衔接,分析典型题目并试编新题,谈谈研究初高中化学衔接的现实意义和教学及备考策略。     

基于认识模型建构的电解池复习教学

通过分析电解池学习的知识要求和学生学习电解池知识存在的困难,从原理、装置和任务3个维度提出电解池认识模型,在此基础上设计了高二电解池复习教学,并进行了实践。结果表明基于该模型进行复习教学的设计和实施有利于提高学生解决电解池问题的能力,并在教学反思中总结了存在的不足,指明了后续教学的方向。