談嬋荷

摘要：文章在理論研究的基礎(chǔ)上，對(duì)情境性化學(xué)問(wèn)題的特點(diǎn)以及學(xué)生解決情境性化學(xué)問(wèn)題的心理機(jī)制進(jìn)行了初步探討。研究表明，學(xué)生解決情境性化學(xué)問(wèn)題的能力普遍偏低，并且受化學(xué)知識(shí)、問(wèn)題情境類型、性別差異等因素的影響。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}情境；化學(xué)問(wèn)題解決；影響因素

文章編號(hào)：1008-0546（2016）10-0030-03 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.011

在高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出“正確認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系，能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生產(chǎn)、生活中的化學(xué)現(xiàn)象，解決與化學(xué)有關(guān)的一些實(shí)際問(wèn)題，初步樹(shù)立社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的思想”，表明了學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的意義在于服務(wù)于人類生活、發(fā)展，為社會(huì)進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。讓學(xué)生學(xué)習(xí)有用的、真實(shí)的化學(xué)知識(shí)是高中化學(xué)新課程內(nèi)容的特點(diǎn)。教學(xué)中要充分利用教學(xué)資源，讓學(xué)生在真實(shí)的情境中了解化學(xué)與社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步的密切關(guān)系，提高學(xué)生在各個(gè)不同的情境中解決化學(xué)問(wèn)題的能力。因此，我們?nèi)缒苤绬?wèn)題情境會(huì)對(duì)學(xué)生化學(xué)問(wèn)題的解決造成怎樣的影響，從而找到消除其影響的教學(xué)策略，將會(huì)對(duì)學(xué)生提高解決化學(xué)問(wèn)題的能力起到很大的幫助。

一、情境性化學(xué)問(wèn)題的特征

化學(xué)問(wèn)題包含的范圍很大，它的含義不僅包含有一般的問(wèn)題解決中的問(wèn)題，也包括化學(xué)學(xué)科中所有的知識(shí)內(nèi)容：理論知識(shí)中的化學(xué)概念，化學(xué)符號(hào)、化學(xué)原理的應(yīng)用，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的操作、現(xiàn)象、裝置等，還包含了化學(xué)與其他學(xué)科存在的內(nèi)在關(guān)系，化學(xué)與社會(huì)實(shí)際生產(chǎn)、生活、自然界的聯(lián)系，但凡是在學(xué)生頭腦中出現(xiàn)的有關(guān)于化學(xué)的各種疑問(wèn)都是屬于化學(xué)問(wèn)題的范疇。所以，化學(xué)問(wèn)題在具有問(wèn)題情境、已有的知識(shí)和技能、障礙、方法這四方面的要素的同時(shí)又具有它自身的學(xué)科特征。

問(wèn)題情境是呈現(xiàn)化學(xué)概念、化學(xué)原理等有關(guān)化學(xué)知識(shí)的具有現(xiàn)實(shí)意義的載體。它可以來(lái)自于現(xiàn)實(shí)生活中與化學(xué)相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，也可以是新科技、新產(chǎn)品，還可以是與其他領(lǐng)域相關(guān)的內(nèi)容。總之，問(wèn)題情境是問(wèn)題中呈現(xiàn)的與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的現(xiàn)實(shí)背景，如文化、環(huán)境和活動(dòng)等。

綜合化學(xué)問(wèn)題和問(wèn)題情境這兩個(gè)核心概念，筆者認(rèn)為情境性化學(xué)問(wèn)題主要有以下三個(gè)特征：

（1）新穎性。情境性化學(xué)問(wèn)題中所含信息是新穎的。這些信息往往來(lái)自于最新的科技成果以及與化學(xué)有關(guān)的最新社會(huì)事件等，如：科技研究熱點(diǎn)中的化學(xué)問(wèn)題、化學(xué)新材料或新物質(zhì)。

（2）應(yīng)用性。問(wèn)題的情境大多來(lái)源于生產(chǎn)、生活，又服務(wù)于生產(chǎn)、生活，如：環(huán)境保護(hù)、能源問(wèn)題、食品安全等。

（3）障礙性。問(wèn)題情境的存在加大了問(wèn)題空間的復(fù)雜程度，增加了學(xué)生的思維容量，給學(xué)生問(wèn)題解決造成了障礙。學(xué)生在解決情境性化學(xué)問(wèn)題時(shí)總感覺(jué)有困難，不自信，甚至產(chǎn)生畏懼心理。

二、情境性化學(xué)問(wèn)題解決的心理機(jī)制

在借鑒已有研究的基礎(chǔ)上，筆者認(rèn)為解決情境性化學(xué)問(wèn)題的心理機(jī)制如圖1所示。由感受器獲取問(wèn)題情境中的信息后，在大腦中把信息儲(chǔ)存于短時(shí)記憶，同時(shí)通過(guò)反應(yīng)器對(duì)問(wèn)題進(jìn)行初步表征：將問(wèn)題情境中所含信息進(jìn)行提取、組織、加工和表達(dá)。在表征的基礎(chǔ)上通過(guò)運(yùn)用原型匹配（如果大腦中存在相對(duì)應(yīng)的原型）或分析推理等解決問(wèn)題的策略最終將問(wèn)題解決。在整個(gè)問(wèn)題解決的過(guò)程中，都受到元認(rèn)知的監(jiān)控，同時(shí)也需要不斷地反思監(jiān)控。

三、問(wèn)題情境對(duì)化學(xué)問(wèn)題解決的影響

1. 研究對(duì)象

根據(jù)研究的目的和要求，從江蘇省某四星級(jí)中學(xué)中選取了高二年級(jí)的3個(gè)理化平行班學(xué)生作為被試，共計(jì)回收有效測(cè)試卷152份。其中男生118名，女生34名。這些學(xué)生已經(jīng)有了兩年的高中學(xué)習(xí)經(jīng)歷，具有了一定的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，也掌握了一些解決問(wèn)題的策略和方法，所以相比較高一、高三學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們既不是問(wèn)題解決的新手也不是問(wèn)題解決的專家，選擇這些學(xué)生作為研究對(duì)象有利于分析學(xué)生解決問(wèn)題的心理。

2. 研究材料

歷年來(lái)的化學(xué)高考試題都是經(jīng)過(guò)了眾多專家審核，事實(shí)證明都具有很高的信度和效度，所以歷年高考測(cè)試題是我們選擇測(cè)試項(xiàng)目的理想來(lái)源。在初步確定測(cè)試項(xiàng)目的內(nèi)容、形式和結(jié)構(gòu)后，先后征求了專家和經(jīng)驗(yàn)豐富的高中化學(xué)教師的意見(jiàn)，根據(jù)他們的反饋意見(jiàn)把題目改編成3種不同形式的測(cè)試卷。第1份測(cè)試卷主要以文字呈現(xiàn)問(wèn)題情境，第2份主要以圖表呈現(xiàn)問(wèn)題情境，第3份為去情境化的化學(xué)試題（作為對(duì)照）。為減少被試做題時(shí)的盲目性，強(qiáng)調(diào)每道題后寫明解題過(guò)程（沒(méi)說(shuō)明理由的不作記分統(tǒng)計(jì)）。

3. 研究程序與方法

先由152名被試在45分鐘內(nèi)完成測(cè)試卷，測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)全部由統(tǒng)計(jì)軟件SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，以尋求問(wèn)題情境對(duì)高中生解決化學(xué)問(wèn)題的影響。

4. 研究結(jié)果與討論

（1）高中生解決化學(xué)情境性問(wèn)題的整體情況分析

從表1中可以看出情境性化學(xué)試題的得分率普遍不高，說(shuō)明學(xué)生解決情境性化學(xué)問(wèn)題的能力偏低。分析其可能原因是學(xué)生對(duì)情境性問(wèn)題解決具有畏懼心理、類比遷移能力較差等因素所導(dǎo)致。情境性化學(xué)問(wèn)題是存在于某個(gè)實(shí)際情境中的化學(xué)問(wèn)題，“實(shí)際情境”可能與學(xué)生習(xí)慣解決的化學(xué)問(wèn)題之間有一定的距離。學(xué)生怎樣才能用已有的化學(xué)知識(shí)來(lái)解決新情境中的化學(xué)問(wèn)題，最有效快捷的方法就是利用類比和遷移，即學(xué)生將新情境和已有的情境經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行類比后，從大腦中找到原型，把已經(jīng)掌握的化學(xué)知識(shí)遷移過(guò)來(lái)解決新的化學(xué)問(wèn)題，并且運(yùn)用適當(dāng)?shù)膯?wèn)題解決策略最終解決問(wèn)題。由于一些學(xué)生概括水平低，找不出新舊情境間的共同之處，導(dǎo)致他們類比遷移能力差，或者產(chǎn)生負(fù)遷移，妨礙了問(wèn)題的解決。

（2）高中生解決化學(xué)情境性問(wèn)題的性別差異

本文同時(shí)分析了學(xué)生性別對(duì)解決化學(xué)情境性問(wèn)題的影響（見(jiàn)表2）。由表2可知，雖然男女生的化學(xué)成績(jī)和情境性問(wèn)題解決的成績(jī)不存在統(tǒng)計(jì)意義的顯著性差異，女生解決情境性化學(xué)問(wèn)題的能力略高于男生。造成這個(gè)現(xiàn)象的原因，可能是：一是除了生理上的差異，女生的語(yǔ)言表達(dá)能力和語(yǔ)法能力都高于男生之外，可能與“女生對(duì)閱讀的興趣也往往比男生強(qiáng)烈”有關(guān)，使得女生更容易從問(wèn)題情境中獲取有用信息用于解決化學(xué)問(wèn)題。二是在所調(diào)查的被試中男、女生比例不匹配，一般來(lái)說(shuō)能選擇化學(xué)作為選修科目的女生，她們的綜合成績(jī)都相對(duì)較好，而男生卻不一定。

（3）化學(xué)知識(shí)對(duì)高中生解決情境性化學(xué)問(wèn)題的影響

問(wèn)題情境的類型可以是多樣的，但是解決問(wèn)題的知識(shí)與能力卻是基本的并且相對(duì)穩(wěn)定不變的。學(xué)生解決情境性化學(xué)問(wèn)題需要以化學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程就是應(yīng)用化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決新的情境下的化學(xué)問(wèn)題的過(guò)程。因此，學(xué)生的化學(xué)知識(shí)掌握程度對(duì)他們解決情境性化學(xué)問(wèn)題有著重要的影響。

圖2和圖3表示的是被試的原有化學(xué)成績(jī)和解決情境性化學(xué)問(wèn)題的得分情況。從圖中可以看出，無(wú)論是化學(xué)成績(jī)還是測(cè)試卷成績(jī)基本都是呈正態(tài)分布。

學(xué)生解決去情境性化問(wèn)題的水平與化學(xué)成績(jī)呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)意義的顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.360。這說(shuō)明化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度是影響學(xué)生解決情境性化學(xué)問(wèn)題的因素。分析原因：一是學(xué)生解決去情境性問(wèn)題時(shí)需要綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)、化學(xué)原理和方法解決問(wèn)題，這些同樣是化學(xué)考試的基本要求；二是通?；瘜W(xué)試題一定包含情境性化學(xué)試題，在考試中一般屬于難題，其比例并不高，也就是說(shuō)去情境性化學(xué)問(wèn)題占的比例較大。因而，學(xué)生的去情境性化學(xué)問(wèn)題的水平與其考試成績(jī)顯著相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)并不很大。

（4）情境類型對(duì)高中生解決化學(xué)問(wèn)題的影響

從每個(gè)題目看，平均分無(wú)一不是無(wú)情境設(shè)置的化學(xué)問(wèn)題大于有情境設(shè)置的，再次論證了問(wèn)題情境的存在必然會(huì)阻礙問(wèn)題解決。被試的班級(jí)是三個(gè)平行班，1班和2班完成有問(wèn)題情境的化學(xué)測(cè)試題，3班是完成去情境化的化學(xué)測(cè)試題。由圖4可知三個(gè)班原有的化學(xué)成績(jī)相差不是太大，做去情境化測(cè)試題的學(xué)生（3班）甚至略差一些。但在解決有情境和無(wú)情境問(wèn)題時(shí)卻表現(xiàn)出明顯的差異，學(xué)生完成無(wú)情境設(shè)置的化學(xué)問(wèn)題的情況要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于有情境設(shè)置的化學(xué)問(wèn)題。顯然，問(wèn)題情境的存在增加了學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中提取信息和加工信息的難度，從而阻礙了學(xué)生對(duì)問(wèn)題的正確表征，這正體現(xiàn)了問(wèn)題情境的特征之一“障礙性”。 總體上看文字呈現(xiàn)的情境性化學(xué)問(wèn)題有利于學(xué)生對(duì)問(wèn)題的表征和問(wèn)題的解決。

四、結(jié)束語(yǔ)

本研究表明，學(xué)生解決情境性化學(xué)問(wèn)題的能力普遍偏低；解決情境性化學(xué)問(wèn)題時(shí)存在性別差異，女生的能力略高于男生；學(xué)生解決情境性化學(xué)問(wèn)題受化學(xué)知識(shí)、問(wèn)題情境類型等因素的影響。在后續(xù)研究中還有很多有價(jià)值的工作可以進(jìn)行，例如不同類型的問(wèn)題情境對(duì)高中生解決化學(xué)問(wèn)題有哪些影響，學(xué)生解決情境性化學(xué)問(wèn)題時(shí)有怎樣的心理狀態(tài)，解決情境性化學(xué)問(wèn)題有哪些教學(xué)策略，等等。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2003

[2] 王磊，胡久華.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題解決心理機(jī)制的初步研究[J].化學(xué)教育，2002（5）：11-13，36

[3] 王后雄.化學(xué)問(wèn)題解決的策略研究[J].教改實(shí)踐與探究，2008（1）：5-10

[4] 楊振煌.新課程背景下對(duì)化學(xué)試題情境設(shè)置的若干思考[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2008（9）：54-55

[5] 張警鵬等.學(xué)科能力心理要素三維結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建[J].大眾科學(xué)，2006（10）：9-11