李連雙
摘 要: 本文以問卷的方式對高中生關(guān)于“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)水平進行了調(diào)查,對所得信息進行了總體分析和具體分析,調(diào)查表明高中生關(guān)于“物質(zhì)的量”的微粒性理解處于較低水平,基本屬于純數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),教師應(yīng)該從WWHW認(rèn)識論角度反思“物質(zhì)的量”的教學(xué)。
關(guān)鍵詞: 高中生 “物質(zhì)的量” 微粒性 WWHW認(rèn)識論
使學(xué)生對化學(xué)核心概念有更深層次的理解,對其合理性和價值有一定認(rèn)識,是在新課程標(biāo)準(zhǔn)下對化學(xué)學(xué)習(xí)的新要求?!拔镔|(zhì)的量”是學(xué)生到高中后接觸的較晦澀難懂的一個概念,學(xué)生往往很盲目,只是能說出概念的內(nèi)容和進行簡單計算,對于“物質(zhì)的量”的提出意義、產(chǎn)生方式和合理性知之甚少。
學(xué)生對于化學(xué)核心概念的深層次理解的程度多受制于教師對知識的理解,筆者首先對高中生“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)水平做了問卷調(diào)查,分析了存在的問題,之后對教師的教學(xué)等提出了建議。
1.調(diào)查方法
1.1調(diào)查的目的和內(nèi)容
調(diào)查的目的是了解高中生對知識的微粒性理解情況,調(diào)查的內(nèi)容是“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)。雖說課程標(biāo)準(zhǔn)只要求學(xué)生進行簡單化學(xué)計算和體會定量方法的重要作用,但對于學(xué)生而言,只有對物質(zhì)的量有微粒性的理解,才能加強對物質(zhì)世界的認(rèn)識,并真正認(rèn)識“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)價值。
1.2調(diào)查對象
調(diào)查對象是臨汾市兩所普通高中的高一學(xué)生,共200名,具有一定的代表性。
1.3調(diào)查工具
調(diào)查工具是圍繞調(diào)查內(nèi)容設(shè)計的。
1.4調(diào)查的實施
調(diào)查是在2014年5月實施的。學(xué)生的作答是在研究者的監(jiān)控之下進行的,以保證作答的真實性。作答時問沒有嚴(yán)格限制,最少的用了10min,最長的用了20min,以保證有較足夠的時間讓學(xué)生寫出對這些項目的理解與認(rèn)識。
1.5數(shù)據(jù)分析
研究者首先對學(xué)生進行編碼,然后將每一位學(xué)生的每一項作答的關(guān)鍵性表述用紅色筆標(biāo)出;對照評價參考標(biāo)準(zhǔn),將標(biāo)出部分按照其對應(yīng)水平進行編碼;進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
2.物質(zhì)的量的微粒性理解水平評價標(biāo)準(zhǔn)
對于“物質(zhì)的量”的微粒性理解由高到低定為三個水平:能說出物質(zhì)的量概念內(nèi)容并進行相關(guān)計算,定為水平1;除了以上這些,還能從“橋梁”角度說出物質(zhì)的量價值,定為水平2;不僅知道物質(zhì)的量的提出是將宏觀可稱量的物質(zhì)與微觀粒子有機聯(lián)系起來的橋梁,而且知道它是從定量角度研究化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的工具的,定為水平3。
3.對調(diào)查結(jié)果的分析
3.1總體分析
表1 高中生物質(zhì)的量學(xué)習(xí)水平作答情況
從表1可以看出,高中生對于“物質(zhì)的量”的微粒性理解基本處于水平1,也就是說,大部分學(xué)生對于“物質(zhì)的量”的微粒性理解是模糊的或基本不存在的,對“物質(zhì)的量”只是純數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。
3.2具體分析
160位學(xué)生對于物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)水平只停留在能說出概念和計算。
40位學(xué)生不僅能說出概念和計算,還能從橋梁角度說出物質(zhì)的量價值。
沒有一位學(xué)生不僅能說出物質(zhì)的量的提出是將宏觀可稱量的物質(zhì)與微觀粒子有機聯(lián)系起來的橋梁,而且知道它是從定量角度研究化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的工具。
4.結(jié)論和反思
調(diào)查表明,高中生對于“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)不容樂觀。對于“物質(zhì)的量”學(xué)習(xí)只是純數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),即大多數(shù)學(xué)生只能說出“物質(zhì)的量”和計算,只有一小部分學(xué)生能認(rèn)識“物質(zhì)的量”的橋梁作用,沒有一名學(xué)生不僅能說出“物質(zhì)的量”的提出是將宏觀可稱量的物質(zhì)與微觀粒子有機聯(lián)系起來的橋梁,而且知道它是從定量角度研究化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的工具。這種情況說明教師本身對于概念的產(chǎn)生方式及合理性幾乎缺乏了解,很顯然與教師的認(rèn)識論水平有緊密關(guān)系。
為了促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解,教師要成為一個認(rèn)識論者,理解并運用WWHW認(rèn)識論模型,即所認(rèn)識的知識是什么(What)?所認(rèn)識的知識價值是什么(What)?所認(rèn)識的知識是如何產(chǎn)生的(How)?為什么所認(rèn)識的知識是合理的(Why)?按照這一模型,教師可以對化學(xué)微觀認(rèn)識提出具有認(rèn)識論水平的思考問題。對于“物質(zhì)的量”的WWHW認(rèn)識論思考問題是:(1)物質(zhì)的量概念內(nèi)容是什么?(2)物質(zhì)的量提出有什么用?(3)物質(zhì)的量的產(chǎn)生方式?(4)為什么物質(zhì)的量的提出是合理的?
下面筆者將從WWHW認(rèn)識論角度對“物質(zhì)的量”進行分析,供廣大教師參考:(1)物質(zhì)的量的提出是定量角度深入研究化學(xué)問題的需要。物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的,一定質(zhì)量或一定體積的物質(zhì)究竟含有多少個微粒?依據(jù)質(zhì)量守恒定律可以從量的角度對化學(xué)反應(yīng)進行相關(guān)研究,如何使得這種定量研究更加方便?類似于這些問題都是對物質(zhì)微粒性深化認(rèn)識的自然問題。(2)物質(zhì)的量是一個把物質(zhì)的宏觀數(shù)量于微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來的物理量。(3)1摩爾物質(zhì)所含的微粒數(shù),具有規(guī)定性和測定性。規(guī)定性指的是,科學(xué)家規(guī)定0.012kg12C所含的C原子數(shù)即為1摩爾物質(zhì)所含的微粒數(shù)。測定性指的是0.012kg12C所含的C原子數(shù)是通過測定的方式確定的——阿伏伽德羅常數(shù)NA。(4)物質(zhì)的量與微粒數(shù)的基本關(guān)系是物質(zhì)的量的推論性結(jié)果。
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