国外化学键迷思概念研究对我国高中化学键教学的启示

化学键是高中化学物质结构理论的重要组成部分。介绍了国外化学键迷思概念的研究进展,为我国高中化学键教学的有效实施提供借鉴和启示。     

利用四段式测试题诊断高一学生化学键迷思概念

使用改编自迈阿密大学牛津分校Stacey Lowery Bretz的"化学键概念表征量表",并通过加设信心指数将其扩充为四段式测试题。利用本测试工具对浙江省2所普通高中共260名学生进行测试。结果显示,被试存在"高信心指数错解"和"低信心指数正解"的情况,并探查出7个典型的化学键迷思概念,其中4个为呈现出较高信心指数的真性迷思概念。信心指数在一定程度上弥补了二段式工具的缺陷。     

基于迷思概念的科学教学定格动画制作*——以“原电池的工作原理”为例

定格动画制作简单,取材多样,成本低廉,是一种常见的教学动画形式,在国际科学教育中常被作为学生分享、建构和表征知识的重要手段。研究以“原电池的工作原理”内容为载体,基于中学生的迷思概念,借助卡纸、超轻黏土、各种实物等材料,借助Stop Motion Studio、剪映等APP软件,从教学分析、脚本设计、道具制作、拍摄剪辑等方面,详细展示了科学教学定格动画制作的各个过程,并进行了评价和改进,为教师自主开发个性化的教学资源提供了新的路径。     

基于概念转变模型和认知冲突图的课例研究* ——以“化学平衡的动态性”为例

基于概念转变模型,介绍了典型认知冲突图模型的构成要素(新认知、差异性事件、迷思概念、目标科学概念、批判性事件或解释、关联科学概念、支持性认知)及其建构过程。以“化学平衡的动态性”的认知冲突图的建立为例,呈现了相关的教学设计并提出了冲突图教学的实施建议。     

基于四段式诊断工具测查高一学生“物质的量”迷思概念*

使用四段式测验对116名高一学生进行“物质的量”迷思概念测查,共诊断出10个典型的真性迷思概念。结果表明学生缺乏对物质的量及其相关概念的本质理解,尤其是在物质的量定义上。学生尽管在测试中表现出过度自信,但能清楚认识自身在概念理解上的不足。信心指数在判断迷思概念的性质与了解学生对概念的元认知方面具有重要作用。     

环境化学迷思概念的调查研究

了解学生化学概念学习中存在的错误或模糊认识有利于提高概念教学的成效。选取了一些与环境化学相关的概念进行调查,从中找出学生存在的模糊认识,客观分析了学生环境化学迷思概念的成因,并提出了教学建议。     

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。     

科学概念转变教学的效果论证*——基于元分析的国际比较视角

采用元分析的方法,以化学内容主题为例,综合探索2000-2018年间英文期刊中概念转变的实验研究和准实验研究的效果。根据入选标准和极值筛查,得到60个有效研究。采用CMA2.0软件分析数据,结果发现19年来科学概念转变研究的整体效果显著;类比思维类、情意教学类、学习方式类、教学媒体类等4类概念转变策略的效果差异显著,但都是有效的策略和方法。     

“化学键”学习前学生的前概念调查与转变策略探析

通过调查学生在学习“化学键”前关于本概念的各种认识,发现学生“化学键”前概念的产生原因：（1）日常生活经验影响;（2）理科学习经验影响;（3）认知图式仍然在宏观层面。在此基础上提出了进行“化学键”概念转变教学的5条策略。     

高中生化学平衡迷思概念的调查研究

通过调查发现学生在学习化学平衡之后,仍然对化学平衡中的5大中心概念问题:(1)动态平衡的判断;(2)浓度、温度、压强(体积)等对化学平衡的影响;(3)浓度、温度、压强(体积)等对化学平衡反应速率的影响;(4)盐类对溶解平衡的影响;(5)惰性气体对化学平衡的影响等存在大量的迷思概念。在此基础上论文汇总了学生在化学平衡学习过程中存在的重要迷思概念以及对重要迷思概念产生原因进行了分析,最后得出结论,传统的教学很难转变学生的迷思概念。     

基于认知结构测查的化学概念学习评价——以“化学键”为例

通过流程图法对高中生“化学键”认知结构测查的结果表明：在“化学键”概念的学习过程中,多数学生在建构知识的过程中注重对概念文字表述的记忆,而欠缺对相关概念内涵的深层次理解,尤其对“化学键”相关概念中所蕴含的化学学科观念较为忽视,认知困难主要表现在“离子键与共价键的本质”“离子键的形成过程”等内容中。     

基于元认知理论的化学键概念应用问卷开发

为了测量高一学生在应用化学键概念时元认知的参与程度,设计了基于元认知理论的化学键概念应用问卷。该问卷包括共价键和离子键2个基本概念,每个基本概念包括5道封闭式题目。在每道封闭式题目之后追加2个开放式任务,用于测量学生应用化学键概念时元认知知识和元认知监控的参与程度。对已经学过化学键概念的高一学生进行测试后的调查数据分析表明,该问卷具有较高的内部一致性,并具有较好的信度和效度指标。因此,该问卷可作为一种测量学生应用化学键概念时元认知参与程度的工具,并具有较强的应用价值。     

基于化学史和实验数据的化学键概念教学

沿循化学键发展史、创设实验和文献情境、分析实验数据,引导学生自主建构化学键的概念及其表征方式。研究结果表明：基于化学史和实验数据的教学不仅能帮助学生充分理解概念的含义,在学生构建概念并解释真实问题的过程中,还能发展学生宏微结合、证据推理、科学探究与社会责任的化学学科核心素养,认识化学研究的创新方法和研究结论的相对合理性。     

高中生与化学热力学有关的迷思概念研究

通过问卷探查高中生学习化学热力学过程中易产生的迷思概念,并通过开放性试题和学生访谈,归纳出相关迷思概念具有普遍性、相关性、隐蔽性和经验性的特点,然后从化学热力学概念的抽象性、教材对热化学理论的回避、教师对学生认识过程的关注程度和学生知识储备4个方面分析了迷思概念产生的主要原因,最后得出结论。     

通过实验探究建构科学规律的教学——以“温度、压强对化学平衡的影响”为例

介绍了"温度、压强对化学平衡的影响"的教学设计思路，展现了如何利用丰富的实验素材来帮助学生建立温度、压强的影响规律。主要涉及2个环节：（1）通过探讨3种不同特点的平衡体系在冰水和热水浴中的变化过程，帮助学生打破温度影响因素的迷思概念，建立科学规律；（2）通过分析手持技术表征出的汽水平衡和NO₂平衡移动过程中压强的变化特点，帮助学生建立压强的影响规律。     

概念转变理论的发展及面临的挑战

经过30年的发展,经典概念转变理论的内涵已发生了变化。通过对概念转变理论发展历程的分析,总结了概念转变研究的视角、研究的共识和研究的争议,指出当前概念转变研究面临3方面的挑战:寻找概念转变有效证据的研究方法;如何将成功的概念转变策略引入课堂教学实践;要进一步明确"概念转变"的含义。     

关于键解离能、键能、反应焓变的探讨

键解离能、键能、反应焓变是广泛应用的化学术语,也是中学化学教学中容易混淆的概念。通过探讨3者的联系及区别,以期让教师形成清晰认识,从而在教学实践中加以准确应用。