【摘要】： 氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念內(nèi)部表征的研究主要思考并回答以下幾個問題: (1)調(diào)查目前高中學生對于氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的內(nèi)部表征是什么樣子(如何理解并且以怎樣的方式保存在長時記憶中)?概念內(nèi)部表征的形態(tài)及其類別狀況如何? (2)學業(yè)優(yōu)秀和學業(yè)不良學生在氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念內(nèi)部表征的特征如何?高質(zhì)量的內(nèi)部表征是怎樣生成的? (3)氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念內(nèi)部表征是如何應(yīng)用的?概念內(nèi)部表征在問題解決中的動態(tài)特征、變化路徑等方面的應(yīng)用機制如何? 氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念在中學化學教學中具有舉足輕重的地位,選擇氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念作為本研究的認知對象和研究載體,以概念的內(nèi)部表征作為研究的主題,從實證研究的角度探索并回答上述問題。本研究的思路、方法和研究結(jié)論如下: 1.氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念內(nèi)部表征形式類別的研究 首先,采用自編《氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念內(nèi)部表征形式的調(diào)查問卷》作為研究工具,選擇高中二年級學生為被試樣本,調(diào)查學生氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的內(nèi)部表征形式�；谡{(diào)查研究的結(jié)果,分析剝離具體的概念內(nèi)部表征形式。 其次,基于概念表征形式的調(diào)查結(jié)果,質(zhì)性分析氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念具體的表征形式及其類別狀況,尋找其中的認知表征規(guī)律。 研究結(jié)論: (1)氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念內(nèi)部表征的形式類別,主要分成兩大類別,即語言符號表征類別和知覺符號表征類別。文字語言描述、化學符號語言描述、命題網(wǎng)絡(luò)、隱喻等概念內(nèi)部表征形式,它們的表征基本單元是“詞元”,屬于命題符號表征。表象、圖表、樣例、原型等概念內(nèi)部表征形式,它們的表征基本單元是“象元”,屬于視覺符號表征;語聲、言語(語音回路)的概念內(nèi)部表征形式,它們表征基本單元是“語音”,屬于聽覺符號表征。視覺符號表征和聽覺符號表征都屬于知覺符號表征類別。化學概念模型(圖式)表征,由“詞元”和“象元”等基本單元構(gòu)成,屬于命題符號表征和知覺符號表征的綜合表征形式。 (2)理解新概念的實質(zhì)是概念多重內(nèi)部表征的建立,是概念多重表征形式捆綁式地錄入長時記憶。知覺符號表征形式具有低認知負荷、易存儲于長時記憶、提取快捷等優(yōu)點。新概念學習的初始階段,信息的命題符號外部表征形式單獨錄入長時記憶的效果與視覺、言語聽覺等知覺符號外部表征形式單獨錄入長時記憶的效果相比存在顯著性差異,后者顯著好于前者。 2.氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念內(nèi)部表征生成機制的研究 基于調(diào)查研究結(jié)果,結(jié)合量化研究和質(zhì)性分析來考察學業(yè)優(yōu)秀和學業(yè)不良學生概念內(nèi)部表征的特點和差異,得出高質(zhì)量概念內(nèi)部表征的特征,并通過個案調(diào)查訪談深入研究概念內(nèi)部表征的生成機制。 研究結(jié)論: (1)比較學業(yè)優(yōu)秀學生比學業(yè)不良學生在概念內(nèi)部表征形式的數(shù)量、概念內(nèi)部表征形式類別的數(shù)目、概念內(nèi)部表征的精致程度和概念內(nèi)部表征的本質(zhì)程度等方面的差異,研究得出高質(zhì)量的概念內(nèi)部表征的特點:概念具有多重的表征形式、表征形式類別多樣化、表征更加精制、表征更加趨于概念的本質(zhì)等。 (2)比較學業(yè)優(yōu)秀和學業(yè)不良學生概念表征形式形成過程中的認知差異,主要體現(xiàn)在學業(yè)優(yōu)秀學生能夠主動地進行概念的深度加工,變換概念表征形式,生成適合自己理解記憶的概念內(nèi)部表征形式,而學業(yè)不良學生則不擅長這樣的認知加工過程。概念內(nèi)部表征生成機制的研究揭示出深度的信息加工是促進氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念從外部表征轉(zhuǎn)入長時記憶生成內(nèi)部表征的動力因素,深度的認知加工如自我解釋和變式練習能夠促使概念內(nèi)部表征持久存在。 3.氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念內(nèi)部表征應(yīng)用機制的研究 自行編制《“氧化性、還原性”概念應(yīng)用測驗》作為研究工具,考查有關(guān)概念內(nèi)部表征的應(yīng)用機制。本研究采用測驗和個別調(diào)查訪談的方法,首先,研究梳理化學問題解決的一般程序?qū)?yīng)的概念內(nèi)部表征的變化路徑:其次,對比分析成功的和不成功的問題解決者在不同思維類型問題解決中的特征,研究概念內(nèi)部表征應(yīng)用機制。 研究結(jié)論: (1)分類問題的主要特征是包含簡單判斷的思維形式,學生處理分類問題時一般應(yīng)用概念的知覺符號表征形式類別;推理問題的主要特征是包含推理即復(fù)合判斷的思維形式,學生處理推理問題時一般應(yīng)用概念的化學符號表征形式。 (2)概念內(nèi)部表征應(yīng)用機制的研究揭示了,在概念應(yīng)用于問題解決過程中,不僅依賴單一獨立的準確概念內(nèi)部表征形式,還必須依賴概念內(nèi)部表征集成化的捆綁結(jié)構(gòu)的存在�；瘜W符號表征形式能夠捆綁概念的多重表征形式并指代多重表征形式所反映的意義。概念內(nèi)部表征的應(yīng)用過程同時也是內(nèi)部表征的重構(gòu)過程,其中包括重構(gòu)概念多重內(nèi)部表征形式的捆綁認知結(jié)構(gòu)、概念內(nèi)部表征的串聯(lián)和檢索線索以及概念內(nèi)部表征的再調(diào)整與再修改等認知過程。
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：G633.8
【圖文】：

言言語(語音回路 )))240001655568.75%%%模模型(圖式 )))24000433317.9%%%根據(jù)調(diào)查結(jié)果，匯總整理成如圖2一3的統(tǒng)計結(jié)果。使用頻次“氧化反應(yīng)”概念表征形式的調(diào)查結(jié)果擴護尹督礦砂滬圖2一3氧化反應(yīng)”概念多重表征形式的使用頻次分析和總結(jié)上述調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學生的“氧化反應(yīng)”概念內(nèi)部表征形式使用了文字語言描述、化學符號語言描述、命題網(wǎng)絡(luò)形式、隱喻形式、表象、圖表、樣例、原型、語音回路和化學概念模型等十種具體的內(nèi)部表征形式，但是它們各自的被使用頻次具有很大的差異。其中，氧化反應(yīng)概念使用頻次最多的表征形式是文字語言描述，其次是順口溜、口訣等言語(語音回路)形式。該統(tǒng)計結(jié)果說明:

(5)表象①卷面調(diào)查結(jié)果有的學生還形象地表征“氧化反應(yīng)”概念，如圖2一7。暇化誣且反應(yīng)勻..失暇關(guān)不圖2一7表象表征形式②分析這是氫氣還原氧化銅的化學反應(yīng)，是一個經(jīng)典的氧化還原反應(yīng)的范例。這個圖畫表達出來的過程形象地表征了氫氣得氧發(fā)生氧化反應(yīng)生成水的反應(yīng)過程，以及氧化銅失氧被還原發(fā)生還原反應(yīng)的過程。這種表象表征的形式，反映了客觀事物和現(xiàn)象生動、具體的視覺圖像，可以以一幅圖畫的形式存儲于記憶中，也可以以動畫的場景形式存儲于記憶中。氧化反應(yīng)的概念是非常抽象的化學概念，很令學生費解，如果給予微觀現(xiàn)象以宏觀形象，與學生經(jīng)驗相貼近，學生則易一J’-理解和記憶。表象的特征是視覺記憶，不易遺忘。因此

壞壓反應(yīng)圖2一8圖表表征形式l圖2一8采用數(shù)軸的方式，量化地表征了當物質(zhì)的化合價由低到高的方向變化則意味發(fā)生氧化反應(yīng)，物質(zhì)的化合價由高向低的方向變化則意味著發(fā)生還原反應(yīng)等含義。硫元素化合價從一2、0到+4、+6，呈現(xiàn)多種價態(tài)，隨著向數(shù)軸化合價升高的方向發(fā)展，低價態(tài)的含硫元素的物質(zhì)傾向于失去電子、被氧化、發(fā)生氧化反應(yīng);反之，隨著向數(shù)軸化合價降低的方向發(fā)展，高價態(tài)的含硫元素的物質(zhì)傾向于得到電子、被還原、發(fā)生還原反應(yīng);含有中間價態(tài)硫元素的物質(zhì)則可以具有向化合價升高和化合價降低兩個方向發(fā)展的趨勢，即可以發(fā)生氧化反應(yīng)，也可以發(fā)生還原反應(yīng)。甲﨏。翼做還劇圖2一9圖表表征形式2圖2一9的表征形式，以氫氣還原氧化銅得到單質(zhì)銅和水的氧化還原反應(yīng)為具體例子

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本文編號：2747790