情境类型对高中生解决化学问题的影响

谈婵荷

摘要：该研究依据化学问题情境的分类，设计了3份试卷，并对高二年级的三个平行班学生进行了测试，探查不同问题情境对高中生解决化学问题的影响。利用口语报告法和访谈法深入剖析高中生解决情境性化学问题的过程。

关键词：情境类型；化学问题解决；影响因素

文章编号：1008-0546（2017）01-0062-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.01.019

问题解决能力是学生未来发展所必需的能力之一，也是学生科学素养的重要组成部分，培养学生解决问题的能力是基础化学教育的一项重要任务。化学是一门来源于实践和服务于实践的学科，所以在化学教学过程中应该让学生用已有的知识解释或解决真实问题情境中的化学问题。

一、问题情境的含义

以往的研究表明问题情境应包括两层含义。其一，从心理意义上来讲，问题情境是能够促使学生自发、主动而积极寻求解决问题方法的体验过程，这个过程中学生会自觉地思考、反思、调整，会展现出强烈的求知欲望、探索未知世界的激情、获得成功的快乐等积极的情绪体验。其二，从物理意义上来讲，问题情境是呈现化学概念、化学原理等有关化学知识的具有现实意义的载体，它可以来自于现实生活中与化学相关的各个领域，也可以是新科技、新产品，还可以是与其他领域相关的内容。本研究中的问题情境主要是指第二层含义，即指物理意义，问题中呈现的与生产、生活密切相关的现实背景。

二、问题情境的分类

本文拟从问题情境的作用和功能、学生对问题情境的陌生程度及问题的呈现方式这3个维度对化学问题情境进行分类（见表1）。

三、情境类型对高中生解决化学问题的影响

1. 研究对象

调查对象为我市某四星级中学的高二学生，共300名（其中男生118名，女生34名）。

2. 研究材料

依据问题情境的分类，选择了9个历年高考题，再把9个题目改编成3种不同形式的测试卷。每份测试卷中问题情境的呈现方式不同，第1份主要以文字呈现问题情境，第2份主要以图表呈现问题情境，第3份为去情境化的化学试题（作为对照）。第1和第2份测试题中又包含了问题情境的其他分类方法，即问题情境的作用和功能（包括学科型和应用型），每份测试卷总分均为96分。

3. 研究方法

测验法 在专家指导下自编测试卷，再对测试数据处理分析，了解学生解决不同问题情境的化学问题的能力、心理和影响因素。

个案研究法 笔者找到6位学生，其中男、女生各3位，包括了学优生、中等生和学困生，分析他们解决问题的心理、问题错误的原因以及对不同类型的问题情境的认知。

口语报告法 在个案研究过程中同时使用口语报告法力求深入了解学生在问题解决过程中的真实心理状况。

访谈法 本文利用对个别学生的访谈，主要是想了解他们对不同问题情境的认知情况。

4. 研究结果与讨论

研究表明无情境设置的化学问题的得分率都大于有情境设置的化学问题，说明情境的存在必定会增加学生解决问题的困难。根据信息加工理论，不同的问题情境，会造成问题空间的复杂程度不同，对问题空间从初始状态转化为目标状态的阻碍作用也不同，当然会对学生解决问题产生不同的影响。问题情境的类型越多，问题空间就会越复杂，增加了学生解决问题的难度。所以，问题解决的难度与问题情境的复杂性、所含类型的数目成正相关。

（1）情境呈现方式对高中生解决化学问题的影响

我们将化学问题的呈现分为文字呈现和图表呈现（图表、流程等）两种类型。研究发现（见表2），文字呈现的情境性化学问题有利于学生对问题的表征和问题的解决。

笔者从测试卷（1）和（2）中选取了第3题对6位高二学生做了口语报告（见表3和表4）。由于情境性化学问题一般都属于难度较大的试题，所以选择的学生都是学优生，旨在排除化学知识掌握情况不同等因素的干扰。

（2）情境的作用和功能对高中生解决化学问题的影响

由表5可知，学科情境和应用情境对解决化学问题的影响相差不大。

为进一步研究情境的作用和功能对学生解决化学问题的影响，我们对学生进行了访谈。笔者告诉学生1～4题是学科型情境问题，5～9题是应用型情境问题，当学生被问及更喜欢哪种类型时，学生A回答：我更喜欢做前面的题目，因为我觉得这样的题目涉及的知识比较少，而后面的这种题目含有的信息多，前一步不会做，就会影响后面题目的解答。学生B回答：我更希望做前四题，因为后面几个题目中有些物质不是很熟悉，例如第7题中的ClO2-、Na2S4O6，第8题中的羟基自由基、p-CP，都不知道它们是什么物质，在这种情况下心里就没底，也不知道做出的答案是不是正确。对其他学生的访谈中也得到相近的结论。

高中生更偏向于解决学科型问题情境的化学问题，而不太喜欢解决应用型问题情境的化学问题。主要有两个原因：一是应用型问题情境都是来自于实际生产生活，考查的知识点较多，包含了更多的隐含信息，这些信息都需要学生能够识别并且选择有效信息进行迁移，增加了问题解决的难度；二是应用型问题情境很多来自于学生不熟悉的领域，如化工生产、新科技、新产品等，当学生遇到一个完全陌生的情境问题时，会因为缺乏情境经验，容易产生紧张、过度焦虑的情绪，解决问题的自信心不足，这时解决问题的能力就会受到影响。

三、结束语

学生解决文字呈现的情境性问题优于图表呈现的情境性问题，但是学生更希望解決图表呈现和学科型问题情境的化学问题。学生解决情境性化学问题受情境陌生度、学生心理（如自信心、不良情绪）、学生对问题的表征能力等因素的影响，类比迁移、自我监控是解决情境性化学问题的好方法。

参考文献

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