促进学生化学系统思维发展的有效失败教学实践研究——以“水溶液中的离子反应与平衡”为例.pdfVIP

促进学生化学系统思维发展的有效失败教学实践研究

——以“水溶液中的离子反应与平衡”为例

摘要

2017年IUPAC项目“将系统思维注入化学教育”正式启动，化学

课堂需重视系统思维的发展。有效失败教学要求学生直面学习中的失败，

利用解决问题过程中的有效失败体验，意识到自身的知识缺口，通过对

问题的深层次分析，学习新知识。有效失败教学对学生系统思维的发展

具有促进作用，因此，本研究围绕促进学生系统思维发展的有效失败教

学模式的构建、促进学生化学系统思维发展的有效失败教学的设计和实

施、促进学生化学系统思维发展的有效失败教学效果的评价等核心内容

开展研究与实践。

基于有效失败理论、系统思维等相关研究，探讨有效失败教学与系

统思维发展的关系，以Kapur等研究者提出的有效失败教学模式为基础，

构建促进学生系统思维发展的有效失败教学模式。基于该教学模式，以

“水溶液中的离子反应与平衡”主题为例开展教学设计与实践，选取H

市E中学65名学生作为教学实践对象，实验班（30人）实施促进学生

35

化学系统思维发展的有效失败教学，对照班（人）实施常规教学；教

学实践过程中根据课堂观察、表现性评价、纸笔测验等多种方式收集学

生的化学系统思维发展的定性定量数据，综合评价和分析教学效果。

1

通过教学实践研究发现：（）实验班学生化学系统思维能力发展整

体优于对照班，其中“识别系统元素之间关系”、“理解系统的循环本

质”、“挖掘系统隐藏维度”能力发展更为明显，说明基于有效失败教学

2

模式能够有效发展学生的化学系统思维。（）实验班学生教学前后化学

系统思维中“识别系统元素和系统过程”、“识别系统元素之间关系”、

“理解系统的循环本质”、“对系统的概括”、“挖掘系统隐藏维度”能力

发展较明显；“识别系统内的动态关系”、“组织系统元素和系统过程”、

“动态思维：回顾和预测”能力无明显发展。（3）有效失败教学中自主

探究与小组合作环节能够有效促进学生“识别系统元素之间关系”、“识

别系统内的动态关系”、“组织系统元素和系统过程”、“理解系统的循环

本质”能力的发展；生成问题解决方案环节能够有效促进学生“组织系

统元素和系统过程”、“理解系统的循环本质”能力的发展；分析和检查

问题解决方案环节能够有效促进学生“对系统的概括”能力的发展；形

I

成规范的问题解决方案环节能够有效促进学生“挖掘系统隐藏维度”能

力的发展。

本研究基于有效失败教学模式对学生化学系统思维发展的效果分析，

可获得以下启示与建议：（1）基于有效失败教学模式创设多元的挑战性

23

活动；（）注重学生对问题解决思路的构建与阐述；（）注重教师指导

对学生问题解决思路完善的意义。

关键词：系统思维；有效失败；水溶液中的离子反应与平衡；教学实践

II

ResearchonthePracticeofProductiveFailureTeaching

toPromotetheDevelopmentofStudents’Chemical

SystemsThinking——Take“IonicReactionand

EquilibriuminAqueousSolution”ForExample

Abstract

In2017,IUPACproject“InfusingSystemsThinkingintoChemistry

Education”wasofficiallylaunched,andchemistryclassroomshouldpay

attentiontothedevelopmentofsystemsthinking.Productivefailureteac