1、LOGO高中學生化學鍵相關概念的表征研究高中學生化學鍵相關概念的表征研究匯報主要內(nèi)容：匯報主要內(nèi)容：論文選題的理由和意義論文選題的理由和意義 一一國內(nèi)外關于該課題的研究現(xiàn)狀及趨勢國內(nèi)外關于該課題的研究現(xiàn)狀及趨勢 二二研究目標及初步設想研究目標及初步設想 三三參考文獻參考文獻 四四LOGOLOGO Your site here一一論文選題的理由和意義論文選題的理由和意義 著名認知心理學家安德森認為，著名認知心理學家安德森認為，“通通過以多種方式應用我們從自己的經(jīng)驗中獲過以多種方式應用我們從自己的經(jīng)驗中獲得的知識，認知才得以進步。理解知識如得的知識，認知才得以進步。理解知識如何應用的前提是理解它如

2、何在人腦中表征何應用的前提是理解它如何在人腦中表征的的”。 表征是認知科學，特別是認知心理學表征是認知科學，特別是認知心理學的一個核心概念。它與英語中的的一個核心概念。它與英語中的“Representation”Representation”相對應，對表征概念相對應，對表征概念的理解有多種形式。的理解有多種形式。 從表征的涵義我們可以看出，從表征的涵義我們可以看出，“表征表征”在在不同學科領域有不同的含義，即使在同一領域不同學科領域有不同的含義，即使在同一領域里，也有不同的看法。從詞義看，表征既可以里，也有不同的看法。從詞義看，表征既可以用作動詞，又可以用作名詞。即使用同一詞性，用作動詞，又可

3、以用作名詞。即使用同一詞性，不同的人也有不同的理解。不同的人也有不同的理解。根據(jù)個人需要，本根據(jù)個人需要，本文的表征即是指人的心理表征，表征就是一種文的表征即是指人的心理表征，表征就是一種內(nèi)在的心理過程，是內(nèi)隱的而不是外顯的。內(nèi)在的心理過程，是內(nèi)隱的而不是外顯的。 知識在學習者頭腦中的儲存方式也稱為知識知識在學習者頭腦中的儲存方式也稱為知識的表征。的表征。 研究者認識到，概念表征同知識表征一樣具研究者認識到，概念表征同知識表征一樣具有過程與結(jié)構(gòu)的二重性。有過程與結(jié)構(gòu)的二重性。 對概念的心理表征進行研究，不僅可以了解對概念的心理表征進行研究，不僅可以了解學生在學習中習慣采用的表征形式，了解學生的

4、學生在學習中習慣采用的表征形式，了解學生的概念發(fā)展完善的過程，還可以了解學生對概念的概念發(fā)展完善的過程，還可以了解學生對概念的理解程度及差異，以及學生的思維發(fā)展水平。理解程度及差異，以及學生的思維發(fā)展水平。 化學鍵是化學學科的一個特有概念，它幾乎與化學化學鍵是化學學科的一個特有概念，它幾乎與化學的每一部分內(nèi)容都有聯(lián)系。在化學學習方面化學鍵也是的每一部分內(nèi)容都有聯(lián)系。在化學學習方面化學鍵也是一個中心的概念，一個中心的概念，完全精確地理解化學鍵對理解物質(zhì)的完全精確地理解化學鍵對理解物質(zhì)的物理化學性質(zhì)、化學反應、晶體、酸和堿、化學能以及物理化學性質(zhì)、化學反應、晶體、酸和堿、化學能以及熱力學等都很重要

5、熱力學等都很重要，但是化學鍵相關概念比較抽象，學，但是化學鍵相關概念比較抽象，學生很難對其完全理解，建構(gòu)合理科學的心理表征。國外生很難對其完全理解，建構(gòu)合理科學的心理表征。國外相關文獻研究了中學生、大學生以及研究生對化學鍵相相關文獻研究了中學生、大學生以及研究生對化學鍵相關知識的理解，結(jié)果顯示，各級學生在某種程度上均持關知識的理解，結(jié)果顯示，各級學生在某種程度上均持有各種相異概念。學生在頭腦中建構(gòu)概念的質(zhì)量存在著有各種相異概念。學生在頭腦中建構(gòu)概念的質(zhì)量存在著較大的差異。較大的差異。 有的學生可以獲得準確的概念并形成有有的學生可以獲得準確的概念并形成有效的心理表征，能夠?qū)⑵浯鎯τ陂L時記憶中，效

6、的心理表征，能夠?qū)⑵浯鎯τ陂L時記憶中，并在問題解決時能及提取和應用。但是有的并在問題解決時能及提取和應用。但是有的學生概念接受困難，表現(xiàn)為不理解或者難理學生概念接受困難，表現(xiàn)為不理解或者難理解概念，即很難形成和建構(gòu)起科學合理的概解概念，即很難形成和建構(gòu)起科學合理的概念心理表征。念心理表征。完全準確地理解概念即意味著完全準確地理解概念即意味著形成正確的概念心理表征。形成正確的概念心理表征。所以，所以，深入研究深入研究概念的心理表征，不僅可以為學生化學概念概念的心理表征，不僅可以為學生化學概念的恰當心理表征提供方法，而且更能為教師的恰當心理表征提供方法，而且更能為教師的教學改革和完善提供實證材料，

7、對防止和的教學改革和完善提供實證材料，對防止和克服化學概念學習過程中可能出現(xiàn)的各種錯克服化學概念學習過程中可能出現(xiàn)的各種錯誤具有原則性、策略性的啟示。誤具有原則性、策略性的啟示。 LOGOLOGO Your site here二二國內(nèi)外關于該課題的研究現(xiàn)狀及趨勢國內(nèi)外關于該課題的研究現(xiàn)狀及趨勢 國外研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀Text in here心理學心理學 化學化學 化學鍵化學鍵知識知識 國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀 在國內(nèi)，對概念或知識表征的研究起步較晚且涉足在國內(nèi)，對概念或知識表征的研究起步較晚且涉足的面很窄，化學學科對這一領域的研究也相當薄弱。的面很窄，化學學科對這一領域的研究也相當薄弱。 目

8、前已有的研究多數(shù)也是關于宏觀、微觀和符號目前已有的研究多數(shù)也是關于宏觀、微觀和符號三重表征的，對概念或知識表征的其它方面也有所涉及，三重表征的，對概念或知識表征的其它方面也有所涉及，如：如： 有關專家型學生與新手型學生化學知識表征差異及有關專家型學生與新手型學生化學知識表征差異及產(chǎn)生差異的原因的研究（張新宇，產(chǎn)生差異的原因的研究（張新宇，20062006） 有關氧化還原反應相關概念的內(nèi)部表征形式、類別、有關氧化還原反應相關概念的內(nèi)部表征形式、類別、生成機制和應用機制的研究（丁偉，生成機制和應用機制的研究（丁偉，20082008） 有關氧化還原反應原型學習的研究（米廣春，有關氧化還原反應原型學習

9、的研究（米廣春，20082008）三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 1. 1. 研究目標研究目標 本文旨在對高中學生化學鍵相關概念的表本文旨在對高中學生化學鍵相關概念的表征進行研究，調(diào)查不同年級學優(yōu)生和學困生化征進行研究，調(diào)查不同年級學優(yōu)生和學困生化學鍵相關概念的表征過程、形式和特點，分析學鍵相關概念的表征過程、形式和特點，分析相關概念表征的差異以及產(chǎn)生差異的可能原因，相關概念表征的差異以及產(chǎn)生差異的可能原因，以此為基礎提出相應的教學策略，為改進教學，以此為基礎提出相應的教學策略，為改進教學，提高教學質(zhì)量提供支撐。提高教學質(zhì)量提供支撐。三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 2. 2

10、. 研究內(nèi)容研究內(nèi)容2.12.1理論研究理論研究梳理相關知識、概念表征的理論。梳理相關知識、概念表征的理論。2.22.2實證研究實證研究（1 1）通過問卷調(diào)查、訪談形式調(diào)查高一、高）通過問卷調(diào)查、訪談形式調(diào)查高一、高二、高三學生化學鍵相關概念表征的形式和特二、高三學生化學鍵相關概念表征的形式和特點。點。（2 2）通過測驗和個案訪談形式調(diào)查各年級之）通過測驗和個案訪談形式調(diào)查各年級之間以及各年級的學優(yōu)生與學困生之間概念表征間以及各年級的學優(yōu)生與學困生之間概念表征的差異，分析產(chǎn)生差異的可能原因。的差異，分析產(chǎn)生差異的可能原因。 三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 （3 3）通過測驗和個案訪談

11、的形式調(diào)查各年級）通過測驗和個案訪談的形式調(diào)查各年級個案學生關于化學鍵相關概念表征情況，以此個案學生關于化學鍵相關概念表征情況，以此來推測學生在化學學習的不同階段相關概念表來推測學生在化學學習的不同階段相關概念表征完善的過程。征完善的過程。3. 3. 擬解決的關鍵問題擬解決的關鍵問題（1 1）由于調(diào)查的對象差異很大，所以如何編）由于調(diào)查的對象差異很大，所以如何編制不同層次的較高信度和效度的測驗試題或調(diào)制不同層次的較高信度和效度的測驗試題或調(diào)查問卷是研究者需要細致考慮的問題。查問卷是研究者需要細致考慮的問題。（2 2）由于化學鍵相關概念的內(nèi)容是從高一開）由于化學鍵相關概念的內(nèi)容是從高一開始到高三

12、結(jié)束，貫穿于整個高中階段，所以，始到高三結(jié)束，貫穿于整個高中階段，所以，在研究各年級有代表性的個案對化學鍵在研究各年級有代表性的個案對化學鍵三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 相關概念表征的過程時，由于時間限制，研究相關概念表征的過程時，由于時間限制，研究者不可能對研究對象從高一到高三跟蹤調(diào)查，者不可能對研究對象從高一到高三跟蹤調(diào)查，所以，如何在各年級選擇研究對象是本研究的所以，如何在各年級選擇研究對象是本研究的又一關鍵。又一關鍵。（3 3）對個案訪談資料和調(diào)查問卷結(jié)果的獲?。€案訪談資料和調(diào)查問卷結(jié)果的獲取與分析也是本論文要解決的一大關鍵問題。與分析也是本論文要解決的一大關鍵問題。三

13、三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 4.4.研究方法研究方法文獻法文獻法測驗法測驗法比較分析法比較分析法個案訪談法個案訪談法問卷調(diào)查法問卷調(diào)查法三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 5.5.實驗方案實驗方案（1 1）選取高一、高二和高三的學生并根據(jù)學習）選取高一、高二和高三的學生并根據(jù)學習情況將其分為學優(yōu)生和學困生兩組。情況將其分為學優(yōu)生和學困生兩組。（2 2）通過問卷調(diào)查和訪談形式研究高一、高二、）通過問卷調(diào)查和訪談形式研究高一、高二、高三學生化學鍵相關概念表征的形式和特點。高三學生化學鍵相關概念表征的形式和特點。（3 3）通過測驗調(diào)查各年級之間以及各年級的學）通過測驗調(diào)查各年級之間

14、以及各年級的學優(yōu)生與學困生之間概念表征的差異，分析產(chǎn)生差優(yōu)生與學困生之間概念表征的差異，分析產(chǎn)生差異的可能原因。異的可能原因。三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 （4 4）在上述各年級的學優(yōu)生和學困生中各選）在上述各年級的學優(yōu)生和學困生中各選擇擇2 2名學生做個案研究，其中高二、高三年級名學生做個案研究，其中高二、高三年級的個案盡可能與現(xiàn)在高一年級個案升入高二、的個案盡可能與現(xiàn)在高一年級個案升入高二、高三年級時的情況相同。通過測驗和個案訪談，高三年級時的情況相同。通過測驗和個案訪談，調(diào)查各年級個案關于化學鍵相關概念表征情況，調(diào)查各年級個案關于化學鍵相關概念表征情況，以此來推測學生在化學學

15、習的不同階段相關概以此來推測學生在化學學習的不同階段相關概念表征完善的過程。念表征完善的過程。（5 5）根據(jù)分析、調(diào)查的結(jié)果提出相應的教學）根據(jù)分析、調(diào)查的結(jié)果提出相應的教學策略。策略。 三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 6.6.可行性分析可行性分析 認知心理學對知識表征的研究已比較深認知心理學對知識表征的研究已比較深入，這為研究具體學科的知識或概念表征提供入，這為研究具體學科的知識或概念表征提供了理論基礎。國外對化學概念表征的研究也為了理論基礎。國外對化學概念表征的研究也為數(shù)不少，國內(nèi)其它學科（如數(shù)學）對概念表征數(shù)不少，國內(nèi)其它學科（如數(shù)學）對概念表征的研究也為本研究提供了實踐參考。

16、的研究也為本研究提供了實踐參考。 在研究學生對化學鍵相關概念表征完善在研究學生對化學鍵相關概念表征完善的過程時，由于時間限制及研究條件的要求，的過程時，由于時間限制及研究條件的要求，在選擇個案方面可能會遇到一些困難。在選擇個案方面可能會遇到一些困難。 三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 7.7.創(chuàng)新之處創(chuàng)新之處（1 1）國內(nèi)關于化學概念心理表征的研究不多，）國內(nèi)關于化學概念心理表征的研究不多，大部分是集中在宏觀、微觀和符號表征上，對大部分是集中在宏觀、微觀和符號表征上，對以某概念為中心的概念群進行集中研究的不多。以某概念為中心的概念群進行集中研究的不多。對不同年級的相關概念表征的對比分析

17、沒有相對不同年級的相關概念表征的對比分析沒有相關研究。關研究。（2 2）借助對不同年級學生化學概念的表征情）借助對不同年級學生化學概念的表征情況進行研究，來推斷學生在化學學習的不同階況進行研究，來推斷學生在化學學習的不同階段相關概念的完善過程，目前還沒有相關研究。段相關概念的完善過程，目前還沒有相關研究。三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 8.8.論文工作量、年度研究計劃論文工作量、年度研究計劃 2008.10-2008.11 2008.10-2008.11 搜集相關文獻，確定選題。搜集相關文獻，確定選題。 2008.12-2009.01 2008.12-2009.01 繼續(xù)搜集相關文獻

18、，撰寫開繼續(xù)搜集相關文獻，撰寫開 題報告；題報告；2009.02-2009.07 2009.02-2009.07 梳理有關資料，準備并進行梳理有關資料，準備并進行 實證研究；實證研究； 2009.08-2009.11 2009.08-2009.11 繼續(xù)實證研究，撰寫論文草繼續(xù)實證研究，撰寫論文草稿；稿；2009.12-2010.03 2009.12-2010.03 修改論文和答辯。修改論文和答辯。三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 9.9.可能遇到的困難可能遇到的困難（1 1）雖然國外對于認知心理學知識）雖然國外對于認知心理學知識/ /概念表征概念表征方面研究的比較深入、系統(tǒng)，但由于期

19、刊網(wǎng)權方面研究的比較深入、系統(tǒng)，但由于期刊網(wǎng)權限、圖書館館藏等因素，能下載或查閱到的外限、圖書館館藏等因素，能下載或查閱到的外文文獻不多；本人對心理學專業(yè)知識研究較淺，文文獻不多；本人對心理學專業(yè)知識研究較淺，對心理學外文文獻理解不十分恰當。而國內(nèi)關對心理學外文文獻理解不十分恰當。而國內(nèi)關于此項研究又起步較晚，搜集到的中文文獻也于此項研究又起步較晚，搜集到的中文文獻也較少。較少。三三研究目標及初步設想研究目標及初步設想 （2 2）研究者在研究過程中將面臨著測驗試卷）研究者在研究過程中將面臨著測驗試卷設計以及如何確保試卷的有效性與可靠性等一設計以及如何確保試卷的有效性與可靠性等一系列問題。系列問

20、題。（3 3）在研究學生對化學鍵相關概念表征的過）在研究學生對化學鍵相關概念表征的過程時，由于時間限制及研究條件的要求，在選程時，由于時間限制及研究條件的要求，在選擇個案方面可能會遇到一些困難，如何控制變擇個案方面可能會遇到一些困難，如何控制變量，盡量使研究對象保持較高的相似性是問題量，盡量使研究對象保持較高的相似性是問題的關鍵。的關鍵。 四四參考文獻參考文獻 1 1 李廣洲李廣洲, , 任紅艷任紅艷. .化學問題解決研究化學問題解決研究M.M.濟南：山東教育出版社濟南：山東教育出版社, 2004, 20042 MW2 MW艾森克艾森克, MT, MT基恩著基恩著. .認知心理學第四版（上冊）

21、認知心理學第四版（上冊）M.M.上海上海: :華東師范大學華東師范大學出版社出版社, 2003, 200333姚梅林姚梅林, , 馮忠良等馮忠良等. .教育心理學教育心理學M.M.北京北京: :人民教育出版社人民教育出版社, 2005, 200544余嘉元主編余嘉元主編. .當代認知心理學當代認知心理學M.M.南京南京: :江蘇教育出版社江蘇教育出版社, 2001, 200155丁偉丁偉. .氧化還原反應相關概念內(nèi)部表征的研究氧化還原反應相關概念內(nèi)部表征的研究. .華東師范大學博士學位論文華東師范大學博士學位論文, 2008, 200866唐劍嵐唐劍嵐. .數(shù)學多元表征學習的認知模型及教學研究

22、數(shù)學多元表征學習的認知模型及教學研究. .南京師范大學博士學位論文南京師范大學博士學位論文,2008 ,2008 77李楨李楨. .高中生化學問題解決中的表征與策略研究高中生化學問題解決中的表征與策略研究. .吉林大學博士學位論文吉林大學博士學位論文, 2005, 200588鄧鑄鄧鑄. .問題解決的表征態(tài)理論與實證研究問題解決的表征態(tài)理論與實證研究. .南京師范大學博士學位論文南京師范大學博士學位論文, 2002, 200299米廣春米廣春. .氧化還原反應原型學習的實證研究氧化還原反應原型學習的實證研究. .華東師范大學碩士學位論文華東師范大學碩士學位論文, 2008, 20081010張

23、新宇張新宇. .專家型學生與新手型學生化學知識表征的差異研究專家型學生與新手型學生化學知識表征的差異研究. . 華東師范大學碩士學華東師范大學碩士學位論文位論文, 2006, 20061111張怡納張怡納. .基于基于MASMAS問題編碼的化學三重知識表征研究問題編碼的化學三重知識表征研究. . 華東師范大學碩士學位論文華東師范大學碩士學位論文, , 200820081212李善良李善良. .現(xiàn)代認知觀下的數(shù)學概念學習與教學理論研究現(xiàn)代認知觀下的數(shù)學概念學習與教學理論研究. .南京師范大學博士學位論南京師范大學博士學位論文文,2002,20021313任國防任國防. .視覺表象表征的研究視覺表

24、象表征的研究. .西南大學博士學位論文西南大學博士學位論文,2008,20081414申繼亮申繼亮. .心理表征的若干研究心理表征的若干研究J.J.心理科學進展心理科學進展, 1988, 1988（1 1）：）：23-2923-291515李善良李善良. .數(shù)學概念學習研究綜述數(shù)學概念學習研究綜述J.J.數(shù)學教育學報數(shù)學教育學報, 2001, 10(3):18-22, 2001, 10(3):18-221616畢華林畢華林, ,黃婕等黃婕等. .化學學習中化學學習中“宏觀宏觀- -微觀微觀- -符號符號”三重表征的研究三重表征的研究J.J.化學教化學教育育,2005,(5):51-54,200

25、5,(5):51-541717王瑞明王瑞明, ,莫雷等莫雷等. .知識表征的新觀點知識表征的新觀點知覺符號理論知覺符號理論J.J.心理科學心理科學, 2005, , 2005, 28(3):738-74028(3):738-7401818辛自強辛自強, ,張麗張麗. .表征變化及其影響因素的微觀發(fā)生研究表征變化及其影響因素的微觀發(fā)生研究J.J.心理學報心理學報, 2006, , 2006, 38(4):532-54238(4):532-5421919胡勝利胡勝利. .化學概念心理表征的初步研究化學概念心理表征的初步研究J.J.心理科學心理科學, 2006, 29(2):469-472, 200

26、6, 29(2):469-4722020邵志芳邵志芳. .概念的多重表征形式及其雙極結(jié)構(gòu)模型概念的多重表征形式及其雙極結(jié)構(gòu)模型J.J.華東師大學報（教育科學版）華東師大學報（教育科學版）, , 2006, 12:46-562006, 12:46-562121向日光向日光. .數(shù)學概念的心理表征活動與恰當心理表征的建立數(shù)學概念的心理表征活動與恰當心理表征的建立J.J.理工高教研究理工高教研究, 2004, , 2004, 25(2):103-10525(2):103-1052222羅新兵羅新兵, ,羅增儒羅增儒. .數(shù)學概念表征的初步研究數(shù)學概念表征的初步研究J.J.數(shù)學教育學報數(shù)學教育學報,

27、2003, 12(2):21-23, 2003, 12(2):21-232323李善良李善良. .關于數(shù)學概念意象的研究關于數(shù)學概念意象的研究J.J.數(shù)學教育學報數(shù)學教育學報, 2004, 13(3):13-15, 2004, 13(3):13-152424李善良李善良. .關于數(shù)學概念表征層次的研究關于數(shù)學概念表征層次的研究J.J.數(shù)學教育學報數(shù)學教育學報, 2005, 14(4):35-37, 2005, 14(4):35-372525王兄王兄, ,孫軍英孫軍英. .數(shù)學概念表征數(shù)學概念表征J.J.遼寧師范大學學報（自然科學版）遼寧師范大學學報（自然科學版）, 2006, , 2006,

28、29(3):278-28029(3):278-2802626辛自強辛自強, ,張麗等張麗等. .練習背景下表征水平的變化練習背景下表征水平的變化J.J.心理學報心理學報, 2006, 38(2):189-196, 2006, 38(2):189-1962727楊盛春楊盛春, ,賈林祥賈林祥. .心理表征哲學及其聯(lián)結(jié)主義詮釋心理表征哲學及其聯(lián)結(jié)主義詮釋J.J.心智與計算心智與計算, 2007, , 2007, 01(2):188-19401(2):188-1942828唐劍嵐唐劍嵐. .國外關于數(shù)學學習中多元外在表征的研究述評國外關于數(shù)學學習中多元外在表征的研究述評J.J.數(shù)學教育學報數(shù)學教育學

29、報,2008, ,2008, 17(1):30-34 17(1):30-34 2929吳增生吳增生. .數(shù)學概念及其表征數(shù)學概念及其表征J.J.數(shù)學通報數(shù)學通報, 2008, 47(3):62-92, 2008, 47(3):62-92 30Gilbert O. M. Onwu, Elize Randall. Some aspects of students understanding of a representational model of the particulate nature of matter in chemistry in three different countries

30、. Chemistry Education Research and Practice,2006,7 (4):226-23931 Nikita D. Patterson, Karen S. Norwood. A case study of teacher beliefs on students beliefs about multiple representions. International Journal of Science and Mathematics Education, 2004, 2:5-2332 A. L. Chandrasegarana, David F. Treagus

31、t and Mauro Mocerino. The development of a two-tier multiple-choice diagnostic instrument for evaluating secondary school students ability to describe and explain chemical reactions using multiple levels of representation. Chemistry Education Research and Practice, 2007, 8 (3):293-30733 P. A. Huddle

32、, A. E. Pillay. An in-depth study of misconceptions in stoichiometry and chemical equilibrium at a south african university. Journal of Research in Science Teaching,1996, 33 (1):65-7734 Joseph Krajcik, Maria Varelas. Visual representations in science education: The influence of prior knowledge and cognitive load theory on instructional design principles. Science Education, 2006, 90:1073-109135 Allan G.Harrison, Onno De Jong. Exploring the use of m