基于三重表征的“电化学”教学设计对高中生化学微粒观的影响研究

摘要

以分子原子为核心的微粒观是化学基本概念的重要组成部分，也是化学基本概念的最基本部分。从微观角度理解物质世界的能力是学生应该在化学学科中掌握的能力之一。用微观角度分析化学反应本质是三重表征中微观表征的体现，而三重表征教学作为最能体现化学学科特色的教学模式，因此本研究着眼于微粒观与三重表征之间的紧密联系，联系电化学相关知识，用三重表征的教学设计来引导学生从微观角度认识物质及其变化规律，培养学生微粒观。　　本研究选取了选修四第四章“电化学基础”中第一节“原电池”和第三节“电解池”作为教学内容，并结合微粒观含义，分析了其在此两节教学内容中的集中体现，基于此设计了“微粒观”前测问卷和后测问卷。分析前测问卷数据发现，实验班和对照班的学生在学习此章节之前所具有的微粒观（包括微粒构成观、微粒间隙观、微粒运动观和微粒作用观）并没有显著性差异。笔者以化学三重表征相关理论作为指导思想，在分析此两节内容与三重表征教学之间联系的基础上，设计了基于三重表征的教学设计并将其进行实施。通过分析后测问卷数据可知，实验班和对照班在“微粒观”整体上存在显著性差异，其中“微粒构成观”和“微粒间隙观”两方面无显著性差异，“微粒运动观”和“微粒作用观”两方面存在显著性差异。　　研究结果表明：　　（1）采用三重表征教学后，实验班学生的“微粒观”认识高于对照班，两者之间具有显著性差异。　　（2）实验班学生理解“微粒运动观”“微粒作用观”的能力高于对照班，具有显著性差异。

目录

1 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 化学核心素养的必然要求

1.1.2 三重表征教学的重要意义

1.2 研究综述

1.2.1 三重表征研究综述

1.2.2 微粒观研究综述

1.2.3 研究综述述评

1.3 研究内容与意义

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究意义

1.4 研究方法与思路

1.4.1 研究方法

1.4.2 研究思路

2 核心概念界定及理论基础

2.1 核心概念界定

2.1.1 三重表征

2.1.2 微粒观

2.2 理论基础

2.2.1 布鲁纳学科基本结构理论

2.2.2 建构主义理论

2.2.3 探究式学习理论

3. “电化学基础”教学内容分析

3.1 基于课标和教材的内容分析

3.1.1 课程标准中电化学基础的相关知识

3.1.2 “原电池”的内容编排

3.1.3“电解池”的内容编排

3.2 知识价值分析

3.2.1 信息价值

3.2.2 应用价值

3.2.3 探究价值

3.2.4 认识价值

3.2.5 情意价值

3.3 微粒观的分析

3.3.1 微粒构成观体现

3.3.2 微粒间隙观体现

3.3.3微粒运动观体现

3.3.4 微粒作用观体现

3.4 三重表征在“电化学”中的体现分析

3.4.1 宏观表征体现

3.4.2 微观表征体现

3.4.3 符号表征体现

4. 高中学生化学微粒观现状调査

4.1 调查设计与实施

4.1.1 前测问卷编制

4.1.2 调查目的

4.1.3 调查方法

4.1.4 样本选取

4.1.5 调查实施

4.2 调查结果及分析

4.2.1 前测信度、效度

4.2.2 对学生“微粒构成观”的调查结果

4.3.3 对学生“微粒间隙观”的调查结果

4.2.4 对学生“微粒运动观”的调查结果

4.2.5 对学生“微粒作用观”的调查结果

4.2.6 对学生“微粒观”的调查结果总结

5.基于三重表征的“电化学”教学设计与实施

5.1 基于三重表征的“原电池”教学设计

5.2 基于三重表征的“电解池”教学设计

5.3 教学设计的实施过程

5.3.1 后测问卷编制

5.3.2 调查实施

5.4 调查结果及分析

5.4.1 后测信度、效度

5.4.2 对学生“微粒观”的调查结果总结

5.4.3 对学生“微粒构成观”的调查结果

5.4.4 对学生“微粒间隙观”的调查结果

5.4.5 对学生“微粒运动观”的调查结果

5.4.6 对学生“微粒作用观”的调查结果

5.5研究结论

6. 反思和展望

参考文献

附录A高中生化学微粒观现状的调查（前测）

附录B 高中生化学微粒观现状的调查（后测）

致谢

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