隨著新一輪課程改革的推進,化學核心素養(yǎng)成為了研究的熱點,《普通高中化學課程標準》（2017版）中明確提出“證據推理與模型認知”為化學核心素養(yǎng)的重要組成部分,是學生必須掌握的學科思想和方法。通過查閱文獻發(fā)現,國內外關于化學史的研究主要集中在教學價值、教學方式及教材內容等方面,關于將化學史中蘊含的科學家思想有效融入教學的研究很少。各類化學電源的蓬勃發(fā)展是眾多科學家思想智慧的結晶,科學家思想中蘊含的科學方法和科學家精神是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的良好情境素材。本研究深入挖掘了蘊含在原電池發(fā)展史中的科學家思想,將科學家們善于觀察與思考、勇于動手實驗求真求實、勤于理論聯系實際的科學家精神以及在探究過程中展示的實驗推理等科學方法融入課堂進行了單元教學設計,同時將原電池模型認知水平由低到高劃分為識別與表達、解釋與預測、建構與遷移,并編制了紙筆測驗來檢驗科學家思想對學生模型認知水平發(fā)展的影響。研究結果表明:原電池史料中蘊含豐富的科學家思想;科學家思想可以與原電池內容進行有效融合,將科學家思想融入原電池教學能有效發(fā)展學生的模型認知水平;不同學業(yè)水平的學生在原電池模型認知水平上存在顯著性差異;不同性別的學生在原電... 

【文章來源】：華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

科學史層次劃分3

華東師范大學碩士專業(yè)學位論文8基礎上，Halloun在1996年提出了建模的5個階段，并指出中間的3個階段是可能會重復多次的38。圖2Halloun建模過程（2）關于模型融入科學教學的實踐研究AngelaT.Barlow等認為模型教學有助于學生的專業(yè)發(fā)展，可能會對教學實踐產生變革性的影響39。TashaFrick在研究中分析了化學教師在模型認知教學中存在的困難，并積極進行了相關的指導，通過教學干預有效發(fā)展學生的模型認知水平40。Bierenstiel,M.的研究表明教學模型可以幫助學生理解元素周期表，這是因為模型可以幫助學生概括關聯各個元素41。SandyWhiteWaston一直提倡教育研究者在科學課程中使用模型教學，模型可以將理論概念或肉眼不可見的物質形象化，有助于學生理解這些概念，如在原子、化學鍵、分子的教學中就可以使用模型42。38IbrahimHalloun.Schematicmodelingformeaningfullearningofphysics[J].JournalofResearchinScienceTeaching,1996,33(9):1019-1041．39Barlow,A.T.,Frick,T.M.,Barker,H.L.,&Phelps,A.J.Modelinginstruction:Theimpactofprofessionaldevelopmentoninstructionalpractices.ScienceEducator,201423(1),14-26。40Frick,T.(2016).Chemistryteachers"journeythroughmodelinginstruction:Fromworkshoptoclassroom(OrderNo.10111197).41Bierenstiel,M.,&Snow,K.(2019).Periodicuniverse:Ateachingmodelforunderstandingtheperiodictableoftheelements.JournalofChemicalEducation,96(7),1367.42Watson,S.W.(2019).Virtualchemistry.TheScienceTeacher,87(2),25-30.

華東師范大學碩士專業(yè)學位論文91.3.2.2國內關于模型認知的研究在知網上以“模型認知化學”為主題搜索，可得到270條結果，其中期刊文章192篇，碩博士論文75篇。從發(fā)表年度趨勢來看，自2017年新版的《普通高中化學課程標準》發(fā)布后，關于模型認知的文章數量呈井噴式上升。圖3以“化學模型認知”為主題的文章發(fā)表年度趨勢（1）關于模型認知內涵的研究“模型認知”是化學核心素養(yǎng)的重要組成部分，眾多研究者嘗試對模型認知的內涵及分類進行了解釋。吳克勇等認為模型認知是化學學習或研究的重要方法，學生可以通過建模解決問題或者利用模型認識事物，這有助于提升學生的思維能力，但在使用時要注意與原型的差異及模型的局限性43。陳進前認為模型認知應該從化學模型和認知模型兩個角度進行理解，前者是從科學模型的層面認識，后者是從認知模型的理解，模型的建構與應用是發(fā)展學生模型認知素養(yǎng)的重要途徑，在建構模型的過程中，學生的科學態(tài)度和創(chuàng)新意識也能得到有效發(fā)展44�？傮w來看，學者們都認為模型認知是必須掌握的的學科思維，在化學教學或學習中要關注模型的建構和應用。（2）關于模型認知的教學實踐研究這類型研究主要是中學一線化學教師或教研員以一個課時或一個單元的化學知識內容為載體，設計的教學活動。顧建辛曾對“證據推理與模型認知”進行了理論的微觀分析和教學實踐的微觀思考，以原電池為例分析了教學現狀中存在的問題，并對教學過程改造，以幫助學生發(fā)展模型認知水平45。陳家曉嘗試將化學43吳克勇,蔡子華.模型認知釋讀[J].中學化學教學參考,2017(17):11-14.44陳進前.關于化學模型和模型認知的思考[J].中學化學教學參考,2019(17):5-9.45顧建辛.關于化學核心素養(yǎng)培育的微觀思考——原電池教學中的“證據推理與模型認知”[J]


本文編號：3250184