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高中生化学计算类问题解决的表征研究

作　者: 唐小丽
导　师: 蔡亚萍
学　校: 浙江师范大学
专　业: 课程与教学论
关键词: 化学计算类问题问题解决问题表征
分类号: G633.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

解决生产、生活中的实际问题是化学计算类问题解决的最终目的,而问题表征是问题解决过程中的中心环节。问题表征的正误直接影响着问题解决的成败。对学生在化学计算类问题解决过程中的问题表征进行研究,有助于教师了解学生在解题过程中的思维方式和学生解决化学计算类问题的能力,有利于教师在教学活动中开展因材施教的工作,还有利于培养学生问题解决的能力。本研究在广泛查阅文献的基础上,对前人研究成果进行分类、整理和归纳,针对化学计算类问题解决研究的薄弱环节,确定以“高中生化学计算类问题解决的表征研究”为研究课题。在建构主义学习理论和有意学习理论的指导下,分别对化学计算类问题解决过程中问题表征的方式和策略进行研究,并结合例题对问题表征策略的运用进行了详细的阐述。研究的内容主要包括以下五个部分：(一)化学计算类问题解决的心理机制,分别从识别问题、表征问题、寻求和尝试解答以及检验反思四个阶段进行阐述；(二)解决化学计算类问题必须具备的基本化学知识,主要涉及物质的宏观组成与微观粒子构成之间的相互转换；(三)化学计算类问题解决过程中问题表征的形式,主要包括文字表征、化学符号表征、化学计算表征、形象表征和数学表征；(四)化学计算类问题解决过程中问题表征的策略,主要包括盲目搜索策略、情境推理策略、原理统率策略和数学模型策略,并举例说明在具体的问题解决过程中如何运用问题表征策略对问题进行表征；(五)问题表征策略在解决化学计算类问题时的具体应用,结合具体例子,对不同的问题表征策略的表征过程及其相应的解题过程进行了详细的阐述。在研究中,针对同一问题根据学生的实际情况指导他们采用不同的问题表征策略对问题进行表征。对化学认知结构较好的学生,指导他们采用原理统率策略对问题进行表征；对化学认知结构中等的学生,指导他们采用情境推理策略对问题进行表征；对化学认知结构相对较差的学生,指导他们采用盲目搜索策略对问题进行表征。研究结果表明,情境推理策略和原理统率策略是解决化学计算类问题时较为有效且常有的问题表征策略。研究结果还表明学生在对问题进行表征时,常常不是单一的使用某一种策略,而是多种策略同时使用；情境推理策略和原理统率策略两者之间也没有严格的界限,在问题的表征阶段,学生一般会同时使用这两种策略；采用数学模型策略对问题进行表征时,学生必须借助数学模型来解决化学问题,并不是所有的化学计算类问题都可以被成功转换为纯数学问题进行解答。因此,与情景推理策略和原理统率策略相比,数学模型策略的使用范围相对较窄。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-8
目录  8-11
一、前言  11-18
  (一) 问题的提出  11-12
  (二) 研究的意义  12-13
    1. 能为化学计算类问题解决的教学提供理论支撑  12
    2. 有利于提高学生解决问题的能力  12-13
  (三) 相关概念的界定  13-18
    1. 化学计算类问题  13
    2. 问题解决  13-16
    3. 问题表征  16-18
二、文献综述  18-27
  (一) 问题解决研究的理论研究  18-20
    1. 行为主义的研究  18-19
    2. 格式塔心理学的研究  19-20
    3. 信息加工理论的研究  20
  (二) 化学计算类问题解决教学的研究现状  20-24
    1. 化学计算类问题解决的心理机制研究  20-21
    2. 化学计算类问题解决的表征研究  21-23
    3. 学生化学计算类问题解决能力的影响因素研究  23-24
  (三) 化学计算题的类型  24-27
三、研究的理论基础  27-30
  (一) 建构主义学习理论  27-28
  (二) 有意义学习理论  28-30
四、研究方法  30-32
  (一) 文献研究法  30
  (二) 行动研究法  30-32
五、研究内容  32-62
  (一) 化学计算类问题解决的心理机制  32-34
    1. 识别问题  32
    2. 表征问题  32-33
    3. 寻求和尝试解答  33
    4. 检验反思  33-34
  (二) 解决化学计算类问题必须具备的基本化学知识  34-37
  (三) 化学计算类问题解决过程中问题表征的形式  37-40
    1. 文字表征  37
    2. 化学符号表征  37-38
    3. 化学计算表征  38-39
    4. 形象表征  39
    5. 数学表征  39-40
  (四) 化学计算类问题解决过程中问题表征的策略  40-47
    1. 盲目搜索策略  40-41
    2. 情境推理策略  41-42
    3. 原理统率策略  42-43
    4. 数学模型策略  43-47
  (五) 化学计算类问题解决过程中问题表征策略的具体应用  47-60
    1. 氧化还原反应类化学计算题的表征及解题过程  48-52
    2. 复分解反应类化学计算题的表征及解题过程  52-56
    3. 产品制备类化学计算问题的表征及解题过程  56-59
    4. 有关有机物分子式确定的问题表征及解题过程  59-60
  (六) 对问题表征策略的评价与反思  60-62
六、研究的结论与反思  62-65
  (一) 研究的结论  62-63
  (二) 研究的反思  63-65
参考文献  65-69
攻读学位期间取得的研究成果  69-70
致谢  70-71

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