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高中生学习《化学反应原理》现状调查报告

单 位：庐 江 第三 中 学

作 者：孙良荣

邮 箱：sunlr668@

时 间：2015-1-26

高中生学习《化学反应原理》现状调查报告
调查时间：2014-9-8
调查地点：安徽省庐江第三中学
调查对象：高二、高三学生
一、化学选修课程开设情况
近几年伴随着新课程改革的步伐加快，化学选修部分教学面临了新的机遇与挑战。在第三中学及周边县城中学,化学选修部分都安排在高二年级开设课程 。学习文科的学生,在高二年级上学期学习化学选修1教材《化学与生活》，在下学期学习化学选修2——《化学与技术》。对于文科学生而言, 化学选修1教材《化学与生活》的内容,与生活相接近,比较容易理解和接受,学习难度不大,学习兴趣比较大。 《化学与生活》的课程开设情况很好,学生在高中学业考试中成绩表现优异。 化学选修2——《化学与技术》,与日常生活接触不太紧密,学生学习理解都有一定的困难,学生学习热情明显不如选修1。文科学生学习化学选修部分整体来说,难度不大,每班级每周开设一节课时的化学课,学习时间能够保证,教学任务能圆满完成。从2001---2012年学业考试中化学成绩来看,优秀率约为30%,及格率约为90%,学生学习目标完成度很高。
对于学习理科的学生,高中二年级第一学期需要学习化学选修5——《有机化学基础》,第二学期学习化学选修4——《化学反应原理》,高三年级第一学期学习化学选修3——《结构化学》。其中《化学反应原理》、《有机化学基础》课程,作为重点内容详细讲解,每班级每周开设五节课时的化学课,而《结构化学》课程,总课时安排为30课时左右。在化学选修3、选修4、选修5中,选修4与高一必修1、2内容结合最紧密,高考考纲中选修4部分直接与高一内容合为一体,是选修教材中的难点和重点。
在安徽省高中教学中,《化学反应原理》、《有机化学基础》、《结构化学》作为新课程中选修课程中重要的组成部分，《化学反应原理》其中是化学学科理论基础之一，获得了较广的选修面。仅在合肥市2008届48000多名学生中，选择化学学科学习的就占一半以上，而且这些学生都必须选学《化学反应原理》。2008年安徽省高考61万多考生，选修《化学反应原理》模块的考生就有32万多人，占总考生人数的52%。2012年安徽省高考报名人数为50.6万，其中文科报名人数为22.7万，理科为27.9万,理科学生都必须选学《化学反应原理》，占总考生人数的55%。因此进行《化学反应原理》教学的研究和存在问题的分析，对安徽省乃至全国化学新课程的实施具有现实意义。
但是由于当今世界知识更新速度非常快，以前相应的教学方面的现状研究适应不了当前的形势。高中化学课程标准中《化学反应原理》的内容主要从化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡以及溶液中的离子平衡等方面探索化学反应的规律及其应用。该模块的核心内容与过去变化不大，在教学过程中容易套回原来的老路。教师首先要真正领悟新课程的理念，要改变教学策略，化学教学的侧重点不是知识点深难度的挖掘，通过化学基本知识的学习使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究意识，促进学习方式的转变，重视学生养成教育的培养。
为此，笔者探查了高中生学习《化学反应原理》模块的现状和问题，在此基础上提出了相应的教学策略，以期待能为教学提供实际的帮助。
二、问卷情况
笔者对安徽省合肥市的一所县城高中——第三中学进行了实地调查。通过与有丰富教学经验的教师和高二、三年级部分学生的访谈，并采用试卷分析、口语报告等多种手段的综合调查分析，将模块内容本身的特点、学生的学习兴趣、性别、教学和教材呈现的方式等作为影响该模块学习情况的主要因素，并在此基础上编制了《高中生化学反应原理学习状况调查问卷》，目的是调查这些因素是否普遍存在。
三、数据统计和分析
1. 学习《化学反应原理》的兴趣有所下降
调查报告显示，高中生学习化学的兴趣和学习《化学反应原理》的兴趣之间有显著性差异。
与必修课程的学习相比，化学原理知识学习兴趣有所下降。数据统计发现，对化学学科不感兴趣的学生，基本上对化学反应原理的学习也不感兴趣。在对化学学科兴趣一般的学生中，有近一半的学生对化学反应原理知识丧失了兴趣。但是对化学学科很感兴趣的学生中，仍然有相当多的人在学习《化学反应原理》模块时保持了先前的势态。布鲁纳的认知学习理论认为，学生如果对学科本身感兴趣，那么他们的学习的积极性就可以得到充分发挥。这也是提高学习成绩的关键因素之一。
笔者的调查也显示，学生的化学学习兴趣、对化学反应原理的兴趣、对学科的重要性认识与学生的成绩之间确实有非常显著的相关性（见表1）。
表1选修《化学反应原理》模块学生的学习兴趣与成绩相关性分析

统测成绩
学习兴趣
原理兴趣
学习的兴趣
0.348**

对原理兴趣
0.129*
0.493**

重要性认识
0.182**
0.287**
0.433**
注：*p<0.05， **p<0.01
尽管学习兴趣有下降，但是98%的学生认为化学反应原理知识重要，其中61.1%的学生认为很重要。在分析原因时我们发现，在课程模块选择时，只有8.8%理科倾向的学生愿意选择《化学反应原理》，但这一模块却是理科学生必选必学的模块，因此必然带来不想选、又不得不选的矛盾冲突，也必然会影响学生学习的兴趣。
其次，学习者对化学的认识兴趣有着不同的内容和水平。必修学习阶段学生很大程度上对化学学科的兴趣停留在知觉兴趣和操作兴趣的层面上。化学反应原理无论深度还是难度都比高一必修的内容要大得多，如果学生的兴趣发展水平与所学习的内容之间不匹配，必然带来学习兴趣的降低。
2. 学生学习遇到的知识难点
调查结果显示，离子反应和化学反应速率、平衡内容是学习难点。
表2   《化学反应原理》难点统计
最难主题
化学反应与能量
化学反应速率和化学平衡
溶液中的离子反应
没有最难的主题
百分比
10.4
36.2
45.3
8.1
在“化学反应与能量”主题中，学生普遍觉得较为困难的是“电解原理的应用”（52.8%）以及“电极反应式的书写”（28.2%）学生普遍觉得较为困难。
在“化学反应速率和化学平衡” 主题部分， “化学反应限度与化学平衡常数”是该主题学习时的主要难点（48.7%），其次是“温度、浓度、压强和催化剂对反应速率的影响”（35.4%）。
在“溶液中的离子反应”部分中，难点呈现增多而的分散的特点。“电离平衡、电离度和电离平衡常数”（29.8%）、“水的离子积常数和pH的计算”（32.2%）、“盐类水解影响因素和应用”（28.7%）、“溶解平衡和溶度积” （9.3%）等内容都是学生学习该主题内容时的主要难点。这一结果与 “溶液中的离子平衡”被认为是最难的主题（45.3%）是相符合的。
与教师交流和沟通的结果显示，教师遇到最大的困惑是教学的深度和广度，在教学中经常会讲解到很深层次。但是从教育学出发，很深层次的知识就不是很有意义的知识，它超越了学生的认知能力，学生对于这部分内容理解困难，其导致的后果就是学生认知困难，加重了学生学习的负担，从而导致学生学习兴趣的下降，成绩出现两极分化。
3.学生期望多样化的教学和教材呈现方式
在教学方式上，调查发现多数学生（71.2%）喜欢多媒体辅助教学方式，且教学方式的选择与学生成绩有显著的相关性（p＜0.04），但相关系数不大（0.22）。也就是说成绩较好的学生更喜欢探究教学方式，成绩较差的学生更喜欢精讲多练。这和实际情况是符合的，一个学生没有相应的知识储备，他是无法进行顺利的探究的。在教材呈现上，学生一致欢迎（83.2%）既有探究又有相应结论的教材呈现方式。教材是学生学习的主要工具，其呈现方式直接影响到学生对该节内容的理解和学习效果。
调查还发现，在学习方式上，教师讲解式（42.3%）略多于自主学习的学生（37.2%）和多做习题的学习方式（26.5%）的学生。在调查中我们还发现，大多数学生认为影响其取得理想化学成绩的原因是自身原因，尤其是认为自己在学习上所下的功夫不够（55.3%），远高于教师教学（21.6%）和教材（13.1%）等外部因素。
四．思考 高中生《化学反应原理》模块的教学现状
笔者采用了问卷调查、观察、个别访谈、作业分析等综合方法，对第三中学高二、高三共13个理科班级实施了探查。在对回收的测量问卷，统计处理全部数据。根据问卷的调查结果，再选择典型个案进行口语报告。通过分析我们认为，如下的几种学习经验在学生学习《化学反应原理》模块时被主要用到：
1. 联系法是学生学习化学反应原理的主要方法
学生通过对于相关已有知识的联系理解,获得新信息占信息总量的92.8%，可见联系是学生获取信息的主要方法。研究结果表明，联系法是一种学习化学反应原理的优化的方法。对于学生的联系方法进行分析，发现学生采用的联系方法主要有如下的几种类型：完全归纳联系、比较联系、求异联系和求同联系，但四种类型的联系方法使用的频度是有区别的。教师应多给出变式，多从比较求异联系角度引导学生正确、全面的联系，增加学生认识的深刻性，以提高学生获取信息的能力。
2.知识整理阶段“归纳总结”和“引申扩展”方法最常用
调研结果显示，大部分学生在学习时进行了知识整理。我们将知识整理情况与统测成绩进行了相关性分析，发现两者间有显著的相关性（p＜0.01），说明知识整理合理方法的使用，对学习《化学反应原理》模块是有帮助的。对学生通过知识整理获取的信息进行分类，发现在知识整理阶段，归纳总结、引申拓展是学生使用的主要的学习方法。知识整理是对正在学习的材料作充实意义的添加、构建或者生发。使用知识整理能够使新知识与己有知识取得联系，增进对新知识的记忆和理解。
为了更好的掌握学生信息组织策略的使用情况，我们通过问卷调查选择了典型的被试，做了溶液中的离子反应方程式书写过程的口语报告，并要求其绘制电化学知识的概念图。结果显示：
（1）成绩较好的学生不一定都具备较好的知识整理能力。
（2）优生在分析信息时能迅速调用原有知识，尽管在口语报告中没有出现推理过程，但从绘制的概念图中可以发现层级关系清晰，概念连接多。
（3）困难学生的概念图层级结构混乱、概念不完整、交叉连接少，而且缺少与其他模块的连接，反映其知识网络是破碎的、孤立的，在认知时也没有选择有效的知识整理方法。
之前我们的调查结果也表明，71.2%学生不喜欢教师直接给予正确结论，而希望教师给予适当的提示和点拨，给予其亲自发现和探究的机会，学生认为这样的学习印象尤为深刻，学习效果好。因此，在今后的教学中教师不仅要注意学生认知结构形成的结果，更要注意认知结构形成的途径和过程。
3.突出化学学科特征，更好的发挥实验的教育功能
    实验作为化学最早的研究手段，是化学学科的重要特征之一。通过实验使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，培养学生的创新精神和实践能力。如果我们能再现过程，慢慢从中寻求其原理，会加深学生对化学原理的理解。例如：化学反应中的能量变化，生活中多见的是发光的放热，但不发光的能放热吗？让学生通过体验来认识，设计实验“热敷袋”：向喝牛奶的空塑料袋中放入铁屑、炭粉、木屑和少量NaCl、水等。热敷袋在启用之前密封。启用时，让学生打开塑料袋轻轻揉搓，在学生的揉搓中体验热量的产生，从中认识化学对促进社会进步和提高人类生活质量的重要影响，同时感受化学的魅力。新课程改革既是机遇又是挑战，走在新课改的路上，广大教育工作者在不停的调整步伐，力求教学能更有效，更能增强学生的素质，培养学生自主学习的能力。
五、总结与展望
本课题的研究结果显示：
（1）和必修模块的学习相比，学生对化学反应原理模块知识的学习兴趣下降,与化学反应原理知识有着复杂性和关联性的特点有很大关系。
（2）溶液中的离子反应内容是学习难点。在该模块的学习成绩上，存在性别差异。
（3）多媒体辅助教学模式是学生最喜爱的教学方式,多样化的教学和教材呈现方式是学生所期待的。
（4）实验教学极大地影响着学生化学原理知识的建构，学生渴望通过实验体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，培养创新精神和实践能力。
（5）联系法是学生学习化学反应原理的主要方法, 其中比较、求异联系方法的使用还需要强化。
(6)学生在信息获取阶段主要采用知识整理，归纳总结和引申扩展方法最常用。
然而，由于时间的仓促与笔者知识和研究能力的欠缺，本论文还存在以下的不足：
（1）研究样本少。由于条件限制，所选择的被试学校比较单一，未能将教学实验推广到其他中学进行大样本的调查研究。
（2）由于时间仓促，未能有针对性地提出教学方法和学习途径。
（3）由于本人水平和实际能力所限，所以问卷设计还有待改进，研究方法有待于丰富。
总之，对高中化学选修课程教与学方面的现状研究，必须给以足够的重视。

参考文献
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[4] 王军，高中生主动获取化学知识能力培养的研究，《第四届全国中学化学教学研讨会论文集（三）》2004
[5]王磊主编，化学教学研究与案例[M]，北京：高等教育出版社，2006
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