高中生 “物质的量” 学习水平调查研究

李连双

摘 要： 本文以问卷的方式对高中生关于“物质的量”的学习水平进行了调查，对所得信息进行了总体分析和具体分析，调查表明高中生关于“物质的量”的微粒性理解处于较低水平，基本属于纯数学的学习，教师应该从WWHW认识论角度反思“物质的量”的教学。

关键词： 高中生 “物质的量” 微粒性 WWHW认识论

使学生对化学核心概念有更深层次的理解，对其合理性和价值有一定认识，是在新课程标准下对化学学习的新要求。“物质的量”是学生到高中后接触的较晦涩难懂的一个概念，学生往往很盲目，只是能说出概念的内容和进行简单计算，对于“物质的量”的提出意义、产生方式和合理性知之甚少。

学生对于化学核心概念的深层次理解的程度多受制于教师对知识的理解，笔者首先对高中生“物质的量”的学习水平做了问卷调查，分析了存在的问题，之后对教师的教学等提出了建议。

1.调查方法

1.1调查的目的和内容

调查的目的是了解高中生对知识的微粒性理解情况，调查的内容是“物质的量”的学习。虽说课程标准只要求学生进行简单化学计算和体会定量方法的重要作用，但对于学生而言，只有对物质的量有微粒性的理解，才能加强对物质世界的认识，并真正认识“物质的量”的学习价值。

1.2调查对象

调查对象是临汾市两所普通高中的高一学生，共200名，具有一定的代表性。

1.3调查工具

调查工具是围绕调查内容设计的。

1.4调查的实施

调查是在2014年5月实施的。学生的作答是在研究者的监控之下进行的，以保证作答的真实性。作答时问没有严格限制，最少的用了10min，最长的用了20min，以保证有较足够的时间让学生写出对这些项目的理解与认识。

1.5数据分析

研究者首先对学生进行编码，然后将每一位学生的每一项作答的关键性表述用红色笔标出；对照评价参考标准，将标出部分按照其对应水平进行编码；进行数据统计分析。

2.物质的量的微粒性理解水平评价标准

对于“物质的量”的微粒性理解由高到低定为三个水平：能说出物质的量概念内容并进行相关计算，定为水平1；除了以上这些，还能从“桥梁”角度说出物质的量价值，定为水平2；不仅知道物质的量的提出是将宏观可称量的物质与微观粒子有机联系起来的桥梁，而且知道它是从定量角度研究化学物质和化学反应的工具的，定为水平3。

3.对调查结果的分析

3.1总体分析

表1 高中生物质的量学习水平作答情况

从表1可以看出，高中生对于“物质的量”的微粒性理解基本处于水平1，也就是说，大部分学生对于“物质的量”的微粒性理解是模糊的或基本不存在的，对“物质的量”只是纯数学的学习。

3.2具体分析

160位学生对于物质的量的学习水平只停留在能说出概念和计算。

40位学生不仅能说出概念和计算，还能从桥梁角度说出物质的量价值。

没有一位学生不仅能说出物质的量的提出是将宏观可称量的物质与微观粒子有机联系起来的桥梁，而且知道它是从定量角度研究化学物质和化学反应的工具。

4.结论和反思

调查表明，高中生对于“物质的量”的学习不容乐观。对于“物质的量”学习只是纯数学的学习，即大多数学生只能说出“物质的量”和计算，只有一小部分学生能认识“物质的量”的桥梁作用，没有一名学生不仅能说出“物质的量”的提出是将宏观可称量的物质与微观粒子有机联系起来的桥梁，而且知道它是从定量角度研究化学物质和化学反应的工具。这种情况说明教师本身对于概念的产生方式及合理性几乎缺乏了解，很显然与教师的认识论水平有紧密关系。

为了促进学生对科学本质的理解，教师要成为一个认识论者，理解并运用WWHW认识论模型，即所认识的知识是什么（What）？所认识的知识价值是什么（What）？所认识的知识是如何产生的（How）？为什么所认识的知识是合理的（Why）？按照这一模型，教师可以对化学微观认识提出具有认识论水平的思考问题。对于“物质的量”的WWHW认识论思考问题是：（1）物质的量概念内容是什么？（2）物质的量提出有什么用？（3）物质的量的产生方式？（4）为什么物质的量的提出是合理的？

下面笔者将从WWHW认识论角度对“物质的量”进行分析，供广大教师参考：（1）物质的量的提出是定量角度深入研究化学问题的需要。物质是由微粒构成的，一定质量或一定体积的物质究竟含有多少个微粒？依据质量守恒定律可以从量的角度对化学反应进行相关研究，如何使得这种定量研究更加方便？类似于这些问题都是对物质微粒性深化认识的自然问题。（2）物质的量是一个把物质的宏观数量于微观粒子的数量联系起来的物理量。（3）1摩尔物质所含的微粒数，具有规定性和测定性。规定性指的是，科学家规定0.012kg12C所含的C原子数即为1摩尔物质所含的微粒数。测定性指的是0.012kg12C所含的C原子数是通过测定的方式确定的——阿伏伽德罗常数NA。（4）物质的量与微粒数的基本关系是物质的量的推论性结果。

参考文献：

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