基于问题解决测查学生的化学概念理解-《化学教学》(2020年12期).docx

龙源版权所有 基于问题解决测查学生的化学概念理解作者：鲁欢欢 毕华林来源：《化学教学》2020年第12期 摘要： 化学教学致力于促进学生对概念的理解和提高学生的问题解决能力。但在实际教学中，由于二者本身的复杂性和教师认识的偏差，教学的重点往往演变成使学生记忆具体的知识和方法以及训练学生解题的熟练程度。辨析了二者之间的关系，阐述了基于问题解决测查学生概念理解的基本要求，为化学教师进行概念理解的教学和测评提供参考。 关键词： 问题解决; 概念理解; 化学教学 文章编号：2020 中图分类号： G6338 文献标识码： B 概念理解是化学教学的主要任务之一，学生掌握化学概念的水平影响着他们对化学问题的推理和判断。在制定教学目标时，教师都期望学生能够真正理解化学概念而不仅仅是记住概念的定义。但在测评教学效果时，许多题目只是测查学生记忆事实的能力;同时，很多学生不是基于概念理解去解决问题，而是依据记忆的程序和方法。问题解决与概念理解究竟是什么关系？如何基于问题解决测查学生的化学概念理解？ 1概念理解与问题解决的特征 1.1概念理解 广义上，理解是指揭示事物本质的过程。理解一个概念就是要清楚概念的内涵（概念反映的事物的共同关键特征）和外延（概念适用的范围）[1]。在科学教育领域，研究者对“理解”的特征有着更为具体和深刻的认识。 第一，整体性。实现真正的理解意味着学习者所获得的知识是一个结构化的、整合的、有内在联系的框架结构，而不是孤立的、碎片化的知识片段。塔尔斯马（Talsma）认为，理解是知识积累与知识整合的相互作用[2]。如图1所示，模式A代表一个理解力差、知识间 联系是零散的学习者。模式C代表积累了一些知识，但这些知识是不连贯的学习者。模式B代表一个理解力一般，但这些知识是连贯的学习者。模式D代表一个知识丰富，并且知识整合、结构化程度高的学习者，该学习者发展了真正的、有意义的理解。 第二，可迁移性。理解最终并不是在学生头脑中形成一个静态的知识网络结构，理解的最终目的是要促进迁移，学生能够实现将所学的知识迁移到陌生、真实、甚至是令人感到困惑的情境中去。加德纳（Gardner H.）认为，当一个学生在课堂上证明他已经掌握了某种物理法则、几何证明或历史概念，那么期待他在新情境中去应用是合情合理的。如果测试环境稍有变化，学生就表现出无能为力的话，这说明“理解”并未发生[3]。在实际教学中，许多学生能够记住和描述概念的定义，能够熟练地解决课本上的典型例题和练习册中的简单变式，但是当他们遇到真实情境的问题时，却不能将所学的概念与情境相联系，不能应用所学的知识解决实际问题，这意味着这些学生并未真正理解这些概念。 第三，思维性。理解过程是一个积极的思维活动过程，理解的实现要面临思维的挑战。正如布鲁纳（Bruner）所言，理解“超越信息本身”。理解不是学习者死记硬背、反复操练固有知识的机械行为，而是对新信息进行辨别、分析、综合、概括和推论等思维活动。例如，化学平衡中的勒夏特列原理，学生记住了“如果改变平衡的一个条件，平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动”并不代表学生能够理解它，是否理解需要看学生能否根据浓度、温度、压强等具体条件的变化来推断平衡的移动方向。后者是学生通过思考得出的推论，需要通过证据证明它是有效的，而前者只是通过定义检验出它是正确的。 此外，作为一门在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的学科，化学学科中的理解与学生的宏观、微观和符号表征水平有关。学生需要具备从宏观（现实世界的物质或现象）、微观（原子、分子、离子、结构等）和符号（化学式、化学方程式）水平进行解释和描述，以及在三种表征水平之间建立适当联系的能力。例如，在认识“氢气燃烧”时，学生通过从宏观（氢气和氧气在点燃的条件下生成水，产生淡蓝色火焰）、微观（氢气和氧气反应的微观过程）和符号（2H2+O22H2O）三个水平的表征实现对“氢气燃烧”这一化学反应的深刻理解。 1.2问题解决 问题解决可以被简单地定义为：“当你不知道该做什么的时候，你做了什么”[4]。现代心理学研究表明，无论简单或复杂、具体或抽象，每一个问题都是由3个成分构成： （1）给定状态： 一组已知的关于问题条件的描述;（2）目标状态： 关于构成问题结论的描述;（3）阻止给定状态转变为目标状态的障碍。影响问题解决的因素有哪些？或者说，如何跨越障碍，使问题得到有效的解决呢？ 首先，对问题进行有效的心理表征。在开始问题解决活动之前，问题解决者必须对问题进行“理解”，即根据当时的情境或者问题表述以及个体先前的知识在头脑中建构出某种对问题的表征[5]。问题表征的方式和程度会影响问题解决的进程。譬如，在判断量筒、容量瓶等仪器的读数误差时，