教育教学论文 初中学生对原子及原子结构示意图理解的调查研究.docVIP

初中学生对原子及原子结构示意图理解的调查研究 张忠强 （古县三中 山西古县 042400） 摘要： 微观世界对初中学生来说是陌生的，学生从宏观进入微观是学习的关键，对原子结构示意图的理解是化学学科的一个重要教学内容。 学生理解原子结构示意图的有效途径是通过观察、想象、类比、模型化等方法的综合运用来实现的 。本文对农村中学生对原子结构示意图的理解情况进行了调查。调查表明农村中学生对原子结构示意图的理解与课标的要求存在较大的差距。 关键词： 初中学生；原子结构示意图；理解 初中学生初次学习化学对最基本的化学概念，物质的微观构成，化学变化的基本特征等内容是化学教学的重要教学内容 [i]。学生对于物质及其转化认识的深化是随着原子概念、原子结构认识等知识的建构与理解不断深化的。原子概念的建立，使学生认识到物质的分子是由比其更小的微粒原子构成的，新分子??成的过程是原子之间进行重新组合的过程。原子结构知识是理解物质及其转化最核心的概念，其学习价值主要体现在：有助于理解物质结构的可分性；有助于理解元素、核素、同位素概念；有助于理解元素相对原子质量的计算；有助于理解化学式、化合价概念；能够解释和预测元素性质；能够解释元素周期律；能够解释化学键作用方式；能够解释氧化还原反应。学生只有理解了原子及其原子结构的基本内容并能够进行相关的解释，才算形成了对化学基本的理解。 本文通过调查的方式了解农村初中学生对原子结构示意图理解的现状。 1．调查方法 1．1调查目的与内容 调查目的是了解农村初中学生对原子及原子结构示意图理解情况，调查的内容是原子以及原子结构示意图。虽然课程标准不要求初中学生运用原子结构示意图内容，但是对于学生来说，只有理解了原子结构示意图理论，才能进一步认识到原子结构知识的学习价值。 1．2调查对象 调查对象是102名初级阶段学习的农村学生。 1．3调查工具 调查工具是围绕调查内容进行设计的，包含3个问题： （1）谈谈你对原子概念的理解。 （2）谈谈你对Na原子结构示意图的理解。 （3）谈谈你对原子和原子结构示意图的理解。 1．4调查的实施 调查是在2009年10月实施的。作答是在研究者的监控之下进行的，以保证作答的真实性。作答时间没有严格限制，以保证有较为足够的时间让学生写出对这些问题的理解。为每一问题的作答提供一张A4纸，以保证作答者有足够的空间完成书写。 1．5数据分析 研究者首先对学生进行编码；然后将每一位学生的每一项作答的关键性表述用红色笔标出；对照评价参考标准，将标出部分按照其对应水平进行编码；进行数据统计分析。 2．???????? ? 理解水平评价标准的确定 化学科学认识有两大基本任务，一是探寻物质及其转化规律，二是从原子微观水平提出理论来解释物质及其转化规律。原子结构、原子结构示意图认识及其理论。理论是在一定事实基础上建构出的具有解释功能的科学知识。学生对于科学理论形成深刻理解的标志应该是对于理论能够进行WWHW的认识论思考 [ii]，即所认识的知识是什么（What）？所认识的知识价值是什么（What）？所认识的知识是如何产生的(How)？为什么所认识的知识是合理的(Why)？因此，在确定学生对于理论理解的评价标准时，应该按照认识论的思维水平来确定其理解水平。 按照上述原则，对于原子认识的评价主要从两个方面，一是对原子存在的认同，一是对于原子概念的理解。 对于原子存在的认同是原子概念建立的前提。原子是我们肉眼看不到的。认同原子的存在需要在事实的基础上进行推论性思维。起初科学家是通过物质分解这一事实推论出分子能够分解，进而推论出分子可以分解为更小的微粒，从而引出原子这一概念。随着科学的进步，科学家能够通过先进仪器拍摄到原子的照片，有力地证明了原子的存在。所以，对于原子存在认同的解释性水平评价由低到高确定为3个水平：只认同原子的存在，但不能说明理由，定为水平1；能以物质分解的事实为基础，说明原子的存在或补充后来人们能拍摄到原子照片说明原子的存在，则定为水平2；能以物质分解的事实为基础，并能显性区别观察和推论，能够说明我们的肉眼不能看到原子，但可以从物质分解这一事实推论出分子能够分解，进而推论出分子可以分解为更小的微粒，说明原子的存在，则定为水平3。 原子概念的建立是通过原子重新组合模型建构的。化学变化是一个有新分子生成的过程，该过程是人们无法看到的，现代仪器至今也是无法观察到此过程。人们在认同原子存在的基础上，提出了“原子重新组合模型”解释了新分子的生成过程，将化学变化在原子水平上解释为是一个原子之间重新组合的过程，进而定义为“原子是化学变化中的最小微粒”。原子重新组合模型也很好地解释质量守恒定律。因此，对于原子概念的理解性评价由低到高确定为3个水平。