基于問(wèn)題解決測(cè)查學(xué)生的化學(xué)概念理解

魯歡歡 畢華林

摘要： 化學(xué)教學(xué)致力于促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解和提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力。但在實(shí)際教學(xué)中，由于二者本身的復(fù)雜性和教師認(rèn)識(shí)的偏差，教學(xué)的重點(diǎn)往往演變成使學(xué)生記憶具體的知識(shí)和方法以及訓(xùn)練學(xué)生解題的熟練程度。辨析了二者之間的關(guān)系，闡述了基于問(wèn)題解決測(cè)查學(xué)生概念理解的基本要求，為化學(xué)教師進(jìn)行概念理解的教學(xué)和測(cè)評(píng)提供參考。

關(guān)鍵詞： 問(wèn)題解決; 概念理解; 化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)： 10056629（2020）12007906

中圖分類(lèi)號(hào)： G6338

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

概念理解是化學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)之一，學(xué)生掌握化學(xué)概念的水平影響著他們對(duì)化學(xué)問(wèn)題的推理和判斷。在制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)，教師都期望學(xué)生能夠真正理解化學(xué)概念而不僅僅是記住概念的定義。但在測(cè)評(píng)教學(xué)效果時(shí)，許多題目只是測(cè)查學(xué)生記憶事實(shí)的能力;同時(shí)，很多學(xué)生不是基于概念理解去解決問(wèn)題，而是依據(jù)記憶的程序和方法。問(wèn)題解決與概念理解究竟是什么關(guān)系？如何基于問(wèn)題解決測(cè)查學(xué)生的化學(xué)概念理解？

1概念理解與問(wèn)題解決的特征

1.1概念理解

廣義上，理解是指揭示事物本質(zhì)的過(guò)程。理解一個(gè)概念就是要清楚概念的內(nèi)涵（概念反映的事物的共同關(guān)鍵特征）和外延（概念適用的范圍）[1]。在科學(xué)教育領(lǐng)域，研究者對(duì)“理解”的特征有著更為具體和深刻的認(rèn)識(shí)。

第一，整體性。實(shí)現(xiàn)真正的理解意味著學(xué)習(xí)者所獲得的知識(shí)是一個(gè)結(jié)構(gòu)化的、整合的、有內(nèi)在聯(lián)系的框架結(jié)構(gòu)，而不是孤立的、碎片化的知識(shí)片段。塔爾斯馬（Talsma）認(rèn)為，理解是知識(shí)積累與知識(shí)整合的相互作用[2]。如圖1所示，模式A代表一個(gè)理解力差、知識(shí)間

聯(lián)系是零散的學(xué)習(xí)者。模式C代表積累了一些知識(shí)，但這些知識(shí)是不連貫的學(xué)習(xí)者。模式B代表一個(gè)理解力一般，但這些知識(shí)是連貫的學(xué)習(xí)者。模式D代表一個(gè)知識(shí)豐富，并且知識(shí)整合、結(jié)構(gòu)化程度高的學(xué)習(xí)者，該學(xué)習(xí)者發(fā)展了真正的、有意義的理解。

第二，可遷移性。理解最終并不是在學(xué)生頭腦中形成一個(gè)靜態(tài)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，理解的最終目的是要促進(jìn)遷移，學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)將所學(xué)的知識(shí)遷移到陌生、真實(shí)、甚至是令人感到困惑的情境中去。加德納（Gardner H.）認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)學(xué)生在課堂上證明他已經(jīng)掌握了某種物理法則、幾何證明或歷史概念，那么期待他在新情境中去應(yīng)用是合情合理的。如果測(cè)試環(huán)境稍有變化，學(xué)生就表現(xiàn)出無(wú)能為力的話，這說(shuō)明“理解”并未發(fā)生[3]。在實(shí)際教學(xué)中，許多學(xué)生能夠記住和描述概念的定義，能夠熟練地解決課本上的典型例題和練習(xí)冊(cè)中的簡(jiǎn)單變式，但是當(dāng)他們遇到真實(shí)情境的問(wèn)題時(shí)，卻不能將所學(xué)的概念與情境相聯(lián)系，不能應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，這意味著這些學(xué)生并未真正理解這些概念。

第三，思維性。理解過(guò)程是一個(gè)積極的思維活動(dòng)過(guò)程，理解的實(shí)現(xiàn)要面臨思維的挑戰(zhàn)。正如布魯納（Bruner）所言，理解“超越信息本身”。理解不是學(xué)習(xí)者死記硬背、反復(fù)操練固有知識(shí)的機(jī)械行為，而是對(duì)新信息進(jìn)行辨別、分析、綜合、概括和推論等思維活動(dòng)。例如，化學(xué)平衡中的勒夏特列原理，學(xué)生記住了“如果改變平衡的一個(gè)條件，平衡就向能夠使這種改變減弱的方向移動(dòng)”并不代表學(xué)生能夠理解它，是否理解需要看學(xué)生能否根據(jù)濃度、溫度、壓強(qiáng)等具體條件的變化來(lái)推斷平衡的移動(dòng)方向。后者是學(xué)生通過(guò)思考得出的推論，需要通過(guò)證據(jù)證明它是有效的，而前者只是通過(guò)定義檢驗(yàn)出它是正確的。

此外，作為一門(mén)在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)科，化學(xué)學(xué)科中的理解與學(xué)生的宏觀、微觀和符號(hào)表征水平有關(guān)。學(xué)生需要具備從宏觀（現(xiàn)實(shí)世界的物質(zhì)或現(xiàn)象）、微觀（原子、分子、離子、結(jié)構(gòu)等）和符號(hào)（化學(xué)式、化學(xué)方程式）水平進(jìn)行解釋和描述，以及在三種表征水平之間建立適當(dāng)聯(lián)系的能力。例如，在認(rèn)識(shí)“氫氣燃燒”時(shí)，學(xué)生通過(guò)從宏觀（氫氣和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成水，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰）、微觀（氫氣和氧氣反應(yīng)的微觀過(guò)程）和符號(hào)（2H2+O22H2O）三個(gè)水平的表征實(shí)現(xiàn)對(duì)“氫氣燃燒”這一化學(xué)反應(yīng)的深刻理解。

1.2問(wèn)題解決

問(wèn)題解決可以被簡(jiǎn)單地定義為：“當(dāng)你不知道該做什么的時(shí)候，你做了什么”[4]?，F(xiàn)代心理學(xué)研究表明，無(wú)論簡(jiǎn)單或復(fù)雜、具體或抽象，每一個(gè)問(wèn)題都是由3個(gè)成分構(gòu)成： （1）給定狀態(tài)： 一組已知的關(guān)于問(wèn)題條件的描述;（2）目標(biāo)狀態(tài)： 關(guān)于構(gòu)成問(wèn)題結(jié)論的描述;（3）阻止給定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)狀態(tài)的障礙。影響問(wèn)題解決的因素有哪些？或者說(shuō)，如何跨越障礙，使問(wèn)題得到有效的解決呢？

首先，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行有效的心理表征。在開(kāi)始問(wèn)題解決活動(dòng)之前，問(wèn)題解決者必須對(duì)問(wèn)題進(jìn)行“理解”，即根據(jù)當(dāng)時(shí)的情境或者問(wèn)題表述以及個(gè)體先前的知識(shí)在頭腦中建構(gòu)出某種對(duì)問(wèn)題的表征[5]。問(wèn)題表征的方式和程度會(huì)影響問(wèn)題解決的進(jìn)程。譬如，在判斷量筒、容量瓶等儀器的讀數(shù)誤差時(shí)，通過(guò)畫(huà)圖再現(xiàn)讀數(shù)時(shí)的場(chǎng)景比單純?cè)陬^腦中想象以及記住“仰小俯大”的結(jié)論更能確保結(jié)果的準(zhǔn)確性;對(duì)于化學(xué)平衡體系中物質(zhì)濃度的計(jì)算等信息量較大的問(wèn)題，采用圖示的方式將解題流程和思路外顯，明確已知是什么？未知是什么？已知與未知之間的聯(lián)系是什么？可以提高學(xué)生信息加工的能力，降低機(jī)械記憶的負(fù)擔(dān)，從而集中更多的心理能量對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入的思考，使問(wèn)題解決成功進(jìn)行。

其次，采取適當(dāng)?shù)膯?wèn)題解決策略。問(wèn)題之所以為問(wèn)題，是因?yàn)樗嬖谥粋€(gè)你想達(dá)到的“目標(biāo)”，但是你還不知如何才能達(dá)到目標(biāo)，因此，選擇合適的策略對(duì)問(wèn)題解決非常重要。常見(jiàn)的化學(xué)問(wèn)題解決策略有[6]： （1）類(lèi)比策略： 問(wèn)題解決總是以已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，類(lèi)比策略即通過(guò)將新問(wèn)題與已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中的相似問(wèn)題建立聯(lián)系使問(wèn)題得以解決;（2）分解策略： 對(duì)于一些復(fù)雜的問(wèn)題，往往難以直接找到問(wèn)題解決的思路，分解策略則是將問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài)分解為相互聯(lián)系并具有一定層次結(jié)構(gòu)的子目標(biāo)，通過(guò)子目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)使問(wèn)題得到解決;（3）逆推策略： 即從問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài)出發(fā)，逆向推理，逐步縮小目標(biāo)狀態(tài)與給定狀態(tài)之間的差距;（4）探究策略： 對(duì)于一些復(fù)雜的問(wèn)題，解決者往往難以利用已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)直接獲得目標(biāo)狀態(tài)，需要通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，提出假設(shè)，收集能夠證實(shí)假設(shè)的證據(jù)并對(duì)所獲證據(jù)進(jìn)行整理概括，最終使問(wèn)題得以解決。

最后，開(kāi)啟元認(rèn)知監(jiān)控。認(rèn)知心理學(xué)家認(rèn)為，問(wèn)題解決是一種以目標(biāo)為定向的搜尋問(wèn)題空間的認(rèn)知過(guò)程，需要運(yùn)用一系列的認(rèn)知操作技能才能實(shí)現(xiàn)。對(duì)問(wèn)題解決過(guò)程中的認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行有效的監(jiān)控可以提高問(wèn)題解決的效率。譬如，在問(wèn)題解決的初始階段，反思自己對(duì)問(wèn)題的表征是否合理和全面、考慮可選擇的策略并預(yù)期可能的結(jié)果等;在問(wèn)題解決過(guò)程中，反思每一步操作的目的、到目標(biāo)狀態(tài)的距離，從而及時(shí)修正和調(diào)整認(rèn)知策略;當(dāng)問(wèn)題得到解決時(shí)，思考為什么這樣解決問(wèn)題是有效的、是否還有其他更好的方法來(lái)解決問(wèn)題，以及如何驗(yàn)證所得結(jié)果的正確性等。研究表明，問(wèn)題解決能力強(qiáng)的學(xué)生一般都具有較強(qiáng)的元認(rèn)知監(jiān)控能力和元認(rèn)知監(jiān)控習(xí)慣。

2概念理解和問(wèn)題解決的關(guān)系

在對(duì)學(xué)生概念學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決的研究中，努任伯恩（Nurrenbern）和皮克林（Pickering）區(qū)分了兩種不同的推理方式，分別是算法的（algorithmic）和概念的（conceptual）[7]。算法的推理是指學(xué)生通過(guò)記憶一系列程序來(lái)解決問(wèn)題，概念的推理強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生運(yùn)用對(duì)核心概念的理解以解決問(wèn)題。兩種推理方式不是截然對(duì)立的，也不存在哪種推理更高級(jí)之說(shuō)，但是區(qū)分二者可以幫助我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)概念理解和問(wèn)題解決的關(guān)系。

2.1基于概念推理的問(wèn)題解決

學(xué)生頭腦中存在的基本科學(xué)定義和原理的相關(guān)知識(shí)是影響問(wèn)題解決的重要因素之一[8]。學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)遇到困難，很多情況下是因?yàn)闆](méi)有真正的理解概念。圖2是加內(nèi)特（Garnett）在調(diào)查學(xué)生對(duì)電化學(xué)概念理解時(shí)設(shè)計(jì)的問(wèn)題[9]。解決這些問(wèn)題學(xué)生需要建立在真正理解原電池概念的基礎(chǔ)之上。比如，問(wèn)題2學(xué)生不僅需要了解金屬棒的導(dǎo)電功能，還需要明確電極材料與電極反應(yīng)物之間的區(qū)別，知道電極材料并不一定參與電極反應(yīng)。問(wèn)題3和問(wèn)題4學(xué)生需要理解氧化還原反應(yīng)理論與原電池工作原理之間的聯(lián)系，從而對(duì)原電池中電極的確定和電流的產(chǎn)生過(guò)程進(jìn)行解釋。問(wèn)題5學(xué)生需要理解電解質(zhì)溶液中發(fā)生的變化，解釋鹽橋的作用。需要注意的是，解決這些問(wèn)題依靠的并不是電極材料、氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)、鹽橋等這些看似沒(méi)有聯(lián)系的知識(shí)，學(xué)生需要將這些知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，形成以原電池為核心的、系統(tǒng)的和相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這樣，學(xué)生對(duì)概念的理解就具有靈活性和可遷移性，當(dāng)遇到復(fù)雜和陌生的情境時(shí)，能夠更有效地識(shí)別問(wèn)題與已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，從而更有效地解決問(wèn)題。

1 這個(gè)裝置的用途是什么？

2 金屬棒的目的是什么？它們總是參與反應(yīng)嗎？

3 如何確定一個(gè)電極是負(fù)極還是正極？

4 你能解釋一下電池是怎樣產(chǎn)生電流的嗎？

5 你能告訴我溶液中發(fā)生了什么嗎？鹽橋有什么作用？

研究表明，專(zhuān)家的知識(shí)是圍繞重要概念而聯(lián)系和組織起來(lái)的，它“有條件地”指明了知識(shí)可使用的場(chǎng)所，能夠支持理解和遷移，而不僅僅是記憶能力[10]。

2.2基于算法推理的問(wèn)題解決

在問(wèn)題解決過(guò)程中，運(yùn)用算法的推理方式有可能是因?yàn)閷W(xué)生在理解概念的基礎(chǔ)上形成了一些結(jié)構(gòu)良好的算法推理模式，但更多的情況下是因?yàn)閷W(xué)生僅僅機(jī)械地記住了解決問(wèn)題的一系列程序。問(wèn)題解決特別是常規(guī)性問(wèn)題的解決，學(xué)生既可以通過(guò)對(duì)概念的理解，也可以通過(guò)記憶一系列程序來(lái)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有教學(xué)環(huán)境中，學(xué)生面對(duì)的問(wèn)題大多都能通過(guò)識(shí)記必要的事實(shí)性知識(shí)和解題程序來(lái)解決。例如，圖3是我們最熟悉的原電池測(cè)試題，它和圖2中問(wèn)題的情境相似，都為學(xué)生提供了一個(gè)雙液原電池裝置。但是，學(xué)生正確作答圖3中的題目可以建立在記住正負(fù)電極的反應(yīng)類(lèi)型、陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向、電子的轉(zhuǎn)移方向等事實(shí)性知識(shí)、“活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極”等規(guī)律性知識(shí)以及書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式等程序性知識(shí)的基礎(chǔ)之上，因此，解決了該問(wèn)題并不一定意味著學(xué)生真正理解原電池中電流產(chǎn)生的原因和過(guò)程。

有關(guān)如圖所示原電池的敘述正確的是（）。

A 電子沿導(dǎo)線由Cu片流向Ag片

B 正極的電極反應(yīng)式是Ag++e-Ag

C Cu片上發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag片上發(fā)生還原反應(yīng)

D 反應(yīng)時(shí)鹽橋中的陽(yáng)離子移向Cu（NO3）2溶液

研究表明，學(xué)生經(jīng)常在不理解化學(xué)的情況下學(xué)習(xí)如何解決化學(xué)問(wèn)題，他們雖然記住化學(xué)概念的定義，使用化學(xué)術(shù)語(yǔ)，卻沒(méi)能真正理解，在教學(xué)之后仍然存在誤解，也無(wú)法將這些概念形象化[11]。因此，通過(guò)題海戰(zhàn)術(shù)與教師的總結(jié)歸納，學(xué)生往往能掌握一類(lèi)問(wèn)題的求解思路和方法，從而解決問(wèn)題，但這并不能作為學(xué)生真正理解科學(xué)概念的直接證據(jù)。

3基于問(wèn)題解決測(cè)查學(xué)生概念理解的基本要求

由于概念理解和問(wèn)題解決的復(fù)雜性，很多情況下學(xué)生雖然可以給出問(wèn)題的正確的解答，但難以證明其對(duì)所學(xué)概念是真正理解的，可能還隱藏著一些對(duì)概念的模糊認(rèn)識(shí)。當(dāng)前學(xué)校教育中，問(wèn)題解決依然是測(cè)查學(xué)生概念理解的重要途徑。為提高測(cè)查的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，基于問(wèn)題解決測(cè)查學(xué)生的概念理解應(yīng)注意哪些要求呢？

3.1分析概念結(jié)構(gòu)，明確概念的標(biāo)準(zhǔn)屬性

理解一個(gè)科學(xué)概念，不僅需要了解概念本身的內(nèi)涵，還需要明確概念的結(jié)構(gòu)，即概念的構(gòu)成要素以及要素間的聯(lián)系。特征表說(shuō)（Feature List）是重要的概念結(jié)構(gòu)理論之一，該理論將概念看作代表享有共同特征的人、物體、時(shí)間或觀念的符號(hào)。根據(jù)特征表說(shuō)，概念是由事物的各種有關(guān)特征和聯(lián)合這些特征的規(guī)則兩方面因素組成[12]。這些共同特征是判斷其他對(duì)象是否屬于該類(lèi)別的重要標(biāo)準(zhǔn)，因此也被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)屬性（attributes）。奧蘇貝爾指出，概念學(xué)習(xí)就是掌握概念所有的標(biāo)準(zhǔn)屬性，學(xué)生掌握的標(biāo)準(zhǔn)屬性越多，對(duì)概念的理解就越深入。

從最基本的意義上說(shuō)，測(cè)查學(xué)生概念理解就是要了解學(xué)生掌握了多少概念的標(biāo)準(zhǔn)屬性。學(xué)生只是記住概念的名稱(chēng)和定義，沒(méi)有掌握概念的標(biāo)準(zhǔn)屬性，不能算作真正理解了概念。因此，在強(qiáng)調(diào)理解概念內(nèi)涵的前提下，必須重視概念的標(biāo)準(zhǔn)屬性的學(xué)習(xí)和考查。測(cè)查學(xué)生的概念理解時(shí)，評(píng)估者首先需要對(duì)概念的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定概念所內(nèi)含的標(biāo)準(zhǔn)屬性。以原電池概念為例，理解原電池需要“復(fù)雜但有組織”的知識(shí)結(jié)構(gòu)，學(xué)生需要了解的有關(guān)原電池概念的標(biāo)準(zhǔn)屬性見(jiàn)表1[13]。在編制測(cè)查問(wèn)題時(shí)要努力涵蓋這些標(biāo)準(zhǔn)屬性，全面考查學(xué)生對(duì)概念標(biāo)準(zhǔn)屬性及其相互聯(lián)系的理解。

3.2重視推理過(guò)程，診斷學(xué)生的相異構(gòu)想

在學(xué)習(xí)之前甚至是概念學(xué)習(xí)之后，學(xué)生頭腦中都會(huì)存在一些與科學(xué)概念不一致的想法或觀念，這些想法被研究者稱(chēng)之為相異構(gòu)想。相異構(gòu)想是學(xué)生頭腦中對(duì)于概念的真實(shí)想法，測(cè)查學(xué)生的相異構(gòu)想是評(píng)估學(xué)生概念理解的重要途徑之一。在化學(xué)教育研究領(lǐng)域，研究者們通過(guò)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的診斷工具調(diào)查了學(xué)生相關(guān)主題的相異構(gòu)想[14]，識(shí)別了不同概念理解水平的學(xué)生具有的相異構(gòu)想[15]，并了解了學(xué)生相異構(gòu)想產(chǎn)生的可能原因[16]。

相異構(gòu)想是因人而異的，它暴露于學(xué)生個(gè)體真實(shí)和獨(dú)特的思維過(guò)程中。因此，診斷學(xué)生相異構(gòu)想需要盡可能地捕捉學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)的分析和推理過(guò)程。二段式（TwoTier）是通過(guò)問(wèn)卷法診斷學(xué)生相異構(gòu)想的有效方式。所謂二段式，即測(cè)試題目包括兩個(gè)部分： 第一部分由問(wèn)題和答案構(gòu)成，第二部分給出選擇的理由。如下列測(cè)試弱電解質(zhì)概念理解的試題： “弱電解質(zhì)HF在溶液中存在電離平衡： HFH++F-

，若加水稀釋?zhuān)琀F在溶液中的數(shù)目（）A.變多，B.變少，C.不變。你的理由是。”僅憑第一段的選項(xiàng)很難判斷學(xué)生是否真正理解了弱電解質(zhì)的電離平衡以及是否認(rèn)識(shí)到水的加入對(duì)HF電離平衡的影響。通過(guò)設(shè)置第二段的開(kāi)放式問(wèn)題，不僅可以了解學(xué)生能否從離子碰撞幾率的角度解釋HF數(shù)目減少的原因，還能夠了解學(xué)生頭腦中存在的相異構(gòu)想。測(cè)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)生存在“因?yàn)槭瞧胶鉅顟B(tài)，所以HF數(shù)目不變”“H+與水電離出的OH-結(jié)合，平衡正向移動(dòng)”“F-不變，所以HF不變”等相異構(gòu)想。

3.3還原真實(shí)情境，獲得學(xué)生有效遷移的證據(jù)

在常規(guī)的教學(xué)和評(píng)估中，學(xué)生所遇到的問(wèn)題大多是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的和高度結(jié)構(gòu)化的，包括一些明顯的線索和提示、有正確的路徑和標(biāo)準(zhǔn)的答案，但是在這樣的問(wèn)題中缺少真實(shí)情境所應(yīng)有的困難和挑戰(zhàn)，而這些恰恰是激發(fā)和評(píng)估持久理解的恰當(dāng)手段[17]。真實(shí)情境問(wèn)題一般來(lái)說(shuō)是結(jié)構(gòu)不良的，初始狀態(tài)混沌，問(wèn)題解決所需要的條件往往是含糊不清或模棱兩可的，使人難以直接清楚地認(rèn)識(shí)到，需要個(gè)體到情境中去識(shí)別[18]。

概念理解具有可遷移性，對(duì)概念實(shí)現(xiàn)真正理解的學(xué)生，能夠在陌生、真實(shí)和令人困惑的情境中應(yīng)用概念解決問(wèn)題。測(cè)評(píng)概念理解需要將脫離情境的簡(jiǎn)化訓(xùn)練轉(zhuǎn)變?yōu)檎鎸?shí)情境中的問(wèn)題解決，學(xué)生需要思考哪些知識(shí)和技能能夠用來(lái)解決問(wèn)題，并且從復(fù)雜和干擾的情境中尋找合適的解釋和方案。例如，許多學(xué)生都知道氣體受熱，體積會(huì)發(fā)生膨脹。但他們是否理解了氣體體積膨脹的原因呢？通常情況下，測(cè)試一般會(huì)通過(guò)文字表述題的形式給學(xué)生提供一些選項(xiàng)，如： （A）組成物質(zhì)的粒子變大;（B）組成物質(zhì)的粒子之間的距離增大;（C）組成物質(zhì)的粒子數(shù)增多，讓學(xué)生直接選擇物質(zhì)受熱膨脹的原因。與上述文字表述題相比，設(shè)置“以肥皂膜套住空口瓶的瓶口，將瓶子放在盛有熱水的水槽中，瓶口會(huì)生成大的肥皂泡”的真實(shí)情境，提出“當(dāng)肥皂泡變大時(shí)，瓶子中的空氣粒子有何變化”的具體問(wèn)題，將對(duì)物質(zhì)微粒性認(rèn)識(shí)的考察與現(xiàn)實(shí)世界的宏觀現(xiàn)象建立起聯(lián)系。學(xué)生首先需要識(shí)別這一現(xiàn)象背后隱藏的化學(xué)問(wèn)題，再運(yùn)用對(duì)物質(zhì)微粒性概念的理解推理得到結(jié)果，因而能夠更加有效和深入地測(cè)查學(xué)生對(duì)物質(zhì)微粒性概念的理解水平。實(shí)際測(cè)試結(jié)果顯示，真實(shí)情境題的答對(duì)率（37.9%）遠(yuǎn)低于文字表述題（73.8%）[19]，這說(shuō)明很多學(xué)生雖然記住了物質(zhì)微粒性的有關(guān)結(jié)論，但并沒(méi)有真正理解物質(zhì)的微粒性概念。

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