高中生化學(xué)變式問題解決能力的比較研究

高中生化學(xué)變式問題解決能力的比較研究

席云芳+羅瑪+王祖浩Summary：通過對不同層次高中生化學(xué)變式問題解決能力的比較研究，尋找提升高中生問題解決能力的途徑。研究包含變式教學(xué)前測、變式教學(xué)實驗研究、變式教學(xué)后測三個階段。研究發(fā)現(xiàn)，在注重知識靈活變式的同時，適當(dāng)?shù)亟o予線索提示，針對教學(xué)中的重難點知識展開變式教學(xué)實踐，學(xué)困生的問題解決能力能夠得到明顯提升。Key：變式教學(xué)；問題解決能力；比較研究；學(xué)困生；有機(jī)化學(xué)：1005–6629（2017）6–0016–07：G633.8：B1研究背景變式是通過變換同一類物質(zhì)的非本質(zhì)屬性以突出物質(zhì)的本質(zhì)屬性[1]。變式不僅僅是重要的思考問題的方式，也可以借鑒為一種重要的教學(xué)方法。變式問題設(shè)計與問題解決改革常規(guī)的教學(xué)方法，重視求同思維和求異思維的結(jié)合，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中提高教學(xué)質(zhì)量的必備手段之一[2]。針對化學(xué)學(xué)科的變式教學(xué)就是：在教學(xué)中，在保持化學(xué)基本概念、化學(xué)基本原理等本質(zhì)屬性不變的基礎(chǔ)上，增加各種外顯形式上的變化，如不斷變換提供材料或情景的展現(xiàn)方式、改變化學(xué)概念的表述方式、更改問題的已知條件、改變題目的內(nèi)容和呈現(xiàn)形式、變化實驗的條件、合理調(diào)整操作教學(xué)程序等等[3]。簡而言之，就是在不變中求變，在變化中求不變[4]。王毓嶺提出在物質(zhì)概念變式教學(xué)過程中變換物質(zhì)的非本質(zhì)特征、變式舉例要全面且有代表性、變式與比較法要結(jié)合起來應(yīng)用等，為化學(xué)變式教學(xué)提供了一定的參考依據(jù)[5]；孫天山指出在變式教學(xué)過程中注重優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)培養(yǎng)，就類比型變式教學(xué)和發(fā)散型變式教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行教學(xué)闡述，具有較強(qiáng)的實踐指導(dǎo)意義[6]；楊惠仙著重研究不同層次學(xué)生在化學(xué)變式問題解決的過程中知識遷移能力的差異，為學(xué)生層次的劃分提供了研究支持，文中探析影響學(xué)生化學(xué)變式問題解決的因素，并提出促進(jìn)學(xué)生提高問題解決能力的教學(xué)措施[7]；丁中霞調(diào)查當(dāng)前化學(xué)變式教學(xué)的實施現(xiàn)狀并探詢其原因，從具體實例、實踐方面研究如何具體實施變式教學(xué)策略，把教育學(xué)中變式的觀點運用到化學(xué)教學(xué)中，對變式教學(xué)的理解有所發(fā)展[8]；李明亮有目的地將“變式”的思想引入到中學(xué)化學(xué)的習(xí)題教學(xué)中來，重點解析高中化學(xué)習(xí)題教學(xué)過程中變式探究性學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和探索創(chuàng)新的能力，逐步培養(yǎng)學(xué)生靈活多變的創(chuàng)新思維品質(zhì)，完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和探索創(chuàng)新的能力[9]；喬瑞英總結(jié)出變式教學(xué)的特點、研究現(xiàn)狀和理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行了實踐研究，重點研究如何在教學(xué)設(shè)計中突出變式的應(yīng)用，探索出了變式應(yīng)用于高中化學(xué)基本概念、理論、習(xí)題、實驗等教學(xué)設(shè)計的方法，以充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用[10]；施翠琴提出了在小學(xué)數(shù)學(xué)問題解決教學(xué)中運用變式教學(xué)的原則和策略，初步提出了一個“點——面——體”變式教學(xué)模型，這一模型對于教師在實際教學(xué)過程中進(jìn)行變式設(shè)計具有重要的參考價值[11]。通過現(xiàn)有文獻(xiàn)的閱讀發(fā)現(xiàn)，目前關(guān)于化學(xué)問題解決的研究已經(jīng)比較深入，其成果也比較豐富，但專門針對不同層次高中生化學(xué)變式問題解決能力的比較研究是極少的，亦或只是例談沒能系統(tǒng)論證。2研究設(shè)計2.1研究對象選擇本研究以上海市某實驗性示范性高中二年級的兩個平行班為研究對象。根據(jù)學(xué)生參與的意愿，最終確定研究被試為兩個自然班中的78名學(xué)生[12]。以有機(jī)化學(xué)中六大知識項目的問題解決變式教學(xué)作為實驗的內(nèi)容，在實驗班中運用問題解決變式教學(xué)，對照班中進(jìn)行常規(guī)教學(xué)。通過一段時間的實踐教學(xué)后，對兩個班不同層次學(xué)生的問題解決能力進(jìn)行后測[13]，以驗證問題解決變式教學(xué)的有效性。利用兩次百分考（一次期中及一次期末考試）的成績?nèi)∑骄郑凑辗謹(jǐn)?shù)高低分別把兩個班級的學(xué)生分為三個層次：前27%為學(xué)優(yōu)生，后27%為學(xué)困生，其余為學(xué)中生（見表1）。2.2研究過程設(shè)計高中有機(jī)化學(xué)知識內(nèi)容繁多，同時對學(xué)生的空間思維能力、化學(xué)符號表征的靈活應(yīng)用等要求很高，很多學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時容易產(chǎn)生認(rèn)知障礙。因此，本研究選取高中有機(jī)化學(xué)的核心知識，通過化學(xué)變式問題解決的能力差異研究，試圖尋找提升不同層次學(xué)生化學(xué)變式問題解決能力的有效途徑。由三個階段組成（見圖1）。2.2.1研究前測前測是一份百分制的有機(jī)綜合練習(xí)卷，考查了同分異構(gòu)體、同系物、官能團(tuán)、有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)、有機(jī)“四式”及有機(jī)物之間相互轉(zhuǎn)換的原理等核心知識的掌握情況。測試后發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生問題解決存在或大或小的困難，針對這六大核心知識進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中錯誤率高一些的問題，其設(shè)計的變式水平均比較高。（1）實驗班和對照班前測均分分析兩個班的學(xué)生成績獨立樣本T檢驗與描述性統(tǒng)計結(jié)果見表2。由數(shù)據(jù)分析可知，t（76）=-1.1485，p=0.142>0.05，說明兩個不同班級之間前測成績無明顯差異。由此可見，兩個班級水平相當(dāng)，起點一致，可以進(jìn)行相關(guān)教學(xué)實踐的對比研究。（2）實驗班和對照班不同層次的學(xué)生均分分析我們對實驗班和對照班