馬育谷

摘 要：研究采用半結(jié)構(gòu)訪談法，對(duì)30名高中生關(guān)于“電解池”持有的迷思概念進(jìn)行了測(cè)查。研究表明，學(xué)生在關(guān)于電解池的構(gòu)成條件、電解池電極判斷、電解池工作原理以及電極反應(yīng)式書等方面均存在一些迷思概念。在此基礎(chǔ)上，分析了學(xué)生迷思概念的成因，并提出了相應(yīng)的教學(xué)建議。

關(guān)鍵詞：電解池；迷思概念；半結(jié)構(gòu)訪談法

中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-9214（2016）04-0068-01

一、問(wèn)題的提出

電化學(xué)是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中重要的核心概念群之一，“電解池”是電化學(xué)的重要組成部分，也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。該部分內(nèi)容理論性強(qiáng)，概念較為抽象，學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的理解客觀上存在較大困難，易產(chǎn)生錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)[1-3]。國(guó)內(nèi)關(guān)于“電解池”的研究集中在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)策略以及電解池知識(shí)本體研究等方面，缺乏對(duì)學(xué)生關(guān)于“電解池”迷思概念的較為系統(tǒng)的測(cè)查研究。迷思概念是指學(xué)生對(duì)于某一科學(xué)概念持有的不完整的、錯(cuò)誤的想法，其具有隱蔽性、頑固性及可歸類性等多種特性[4，5]，是學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)困難、導(dǎo)致教學(xué)效率低下的重要原因之一[6]。通過(guò)測(cè)查學(xué)生的迷思概念，教育工作者可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)困難和錯(cuò)誤觀念，從而更好地幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變迷思概念，提高教學(xué)的有效性。

本研究采用半結(jié)構(gòu)訪談法對(duì)高中生關(guān)于“電解池”的迷思概念進(jìn)行測(cè)查分析，以期為教師轉(zhuǎn)變學(xué)生迷思概念、提高教學(xué)有效性提供依據(jù)和建議。

二、研究對(duì)象與方法

（一）研究對(duì)象。本研究隨機(jī)抽取陜西省西安市某中學(xué)高二年級(jí)30名學(xué)生作為研究對(duì)象。該校高二學(xué)生在施測(cè)前已經(jīng)學(xué)習(xí)了高中化學(xué)選修4中有關(guān)“電解池”的全部?jī)?nèi)容。

（二）研究方法。本研究采用半結(jié)構(gòu)訪談法。訪談提綱是在參考國(guó)外關(guān)于學(xué)生“電解池“迷思概念的訪談提綱基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)“電解池”教學(xué)實(shí)際情況編制而成。訪談問(wèn)題主要涉及電解池的構(gòu)成條件、電解池電極判斷、電解池工作原理以及電極反應(yīng)式書寫四個(gè)方面。

（三）數(shù)據(jù)分析。將學(xué)生訪談錄音的內(nèi)容轉(zhuǎn)錄成文字，對(duì)學(xué)生作答內(nèi)容進(jìn)行整理分類，總結(jié)并統(tǒng)計(jì)學(xué)生關(guān)于電解池各核心知識(shí)點(diǎn)所持有的迷思概念種類以及所占人數(shù)比例。

三、結(jié)果分析

通過(guò)對(duì)學(xué)生的訪談內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)分析，整理出學(xué)生關(guān)于“電解池”所持有的迷思概念。結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，學(xué)生關(guān)于“電解池“持有大量的迷思概念。

對(duì)于電解池的構(gòu)成條件，部分學(xué)生的認(rèn)識(shí)存在局限。有16.67%的學(xué)生認(rèn)為電解池的構(gòu)成必須要有電解質(zhì)溶液；10.00%的學(xué)生認(rèn)為電解池的電極一定是惰性電極。

對(duì)于電解池的電極判斷，較多學(xué)生對(duì)陰陽(yáng)極的概念認(rèn)識(shí)不清，有16.67%的學(xué)生認(rèn)為陰極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)；13.33%的學(xué)生認(rèn)為與外接電源正極相連的是陰極，與負(fù)極相連的是陽(yáng)極。還有部分學(xué)生受原電池知識(shí)的影響，產(chǎn)生了諸如陽(yáng)極相當(dāng)于原電池的正極，陰極相當(dāng)于原電池的負(fù)極、活潑金屬作陽(yáng)極的迷思概念。

對(duì)于電解池工作原理，較多學(xué)生對(duì)不清楚內(nèi)電路電流產(chǎn)生的原因，20.00%的學(xué)生認(rèn)為電解質(zhì)溶液中電子的移動(dòng)產(chǎn)生電流，6.67%的學(xué)生認(rèn)為電解質(zhì)溶液中陰離子的移動(dòng)產(chǎn)生電流。還有部分學(xué)生對(duì)不清楚電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)情況，有16.67%的學(xué)生認(rèn)為電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子移向陽(yáng)極，陰離子移向陰極。

對(duì)于電極反應(yīng)式書寫，較多學(xué)生不清楚陰陽(yáng)離子的放電順序，產(chǎn)生了諸如陽(yáng)極一定是陰離子放電、含氧酸根離子一定不會(huì)放電、含氧酸根優(yōu)先失放電、氫前金屬離子優(yōu)先放電等迷思概念。16.67%學(xué)生因?yàn)椴磺宄娊赓|(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向，認(rèn)為陰極是陰離子放電，陽(yáng)極是陽(yáng)離子放電。13.33%的學(xué)生不能正確分析電解質(zhì)溶液中存在的離子，不考慮電解質(zhì)溶液中的H+、OH-。10.00%的學(xué)生不理解電解的概念，認(rèn)為電解質(zhì)溶液中的離子是通過(guò)通電電解才產(chǎn)生的。

綜上所述，學(xué)生在關(guān)于電解池的構(gòu)成條件、電解池電極判斷、電解池工作原理以及電極反應(yīng)式書等方面均存在一些迷思概念。分析學(xué)生持有的迷思概念，我們發(fā)現(xiàn)由于電解池知識(shí)本身的抽象性，學(xué)生對(duì)于電解池的微觀表征能力較弱，主要表現(xiàn)為不清楚電解池的微觀工作原理。通過(guò)訪談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生存在的一些錯(cuò)誤的前概念影響了其電解池知識(shí)的理解。例如，受物理學(xué)科影響部分學(xué)生認(rèn)為電子移動(dòng)是電流形成的必要條件，他們認(rèn)為電解質(zhì)溶液中有電子的移動(dòng)；學(xué)生存在大量關(guān)于氧化還原反應(yīng)知識(shí)的錯(cuò)誤概念，導(dǎo)致其在電極判斷和電極反應(yīng)式書寫方面存在學(xué)習(xí)困難，具體表現(xiàn)為：電極反應(yīng)類型判斷錯(cuò)誤、不能正確判斷離子放電順序。

四、結(jié)論與建議

對(duì)學(xué)生關(guān)于“電解池”的迷思概念測(cè)查結(jié)果表明，由于電解池知識(shí)本身的抽象性和不可視性和學(xué)生持有的錯(cuò)誤的前概念，學(xué)生存在大量關(guān)于電解池的迷思概念。

針對(duì)本研究的測(cè)查結(jié)果，提出以下教學(xué)建議：（1）教師在“電解池”教學(xué)中應(yīng)重視電解池構(gòu)成條件、陰陽(yáng)極規(guī)定等概念的內(nèi)涵分析，可以使用多種表征形式，如圖表、樣例、原型等，幫助學(xué)生從多方面充分理解概念的內(nèi)涵和外延。（3）教師應(yīng)采用豐富教學(xué)手段，如多媒體技術(shù)制作原電池微觀反應(yīng)過(guò)程的模擬動(dòng)畫，向?qū)W生展示外電路中電子的移動(dòng)路徑和電解液中離子的運(yùn)動(dòng)方向以及電子的得失情況，幫助學(xué)生建立宏觀現(xiàn)象和微觀原理的聯(lián)系。（4）教師在“電解池”教學(xué)前，可通過(guò)課前診斷測(cè)試了解學(xué)生的前概念，并運(yùn)用恰當(dāng)?shù)母拍钷D(zhuǎn)變教學(xué)策略幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。

（作者單位：陜西師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院）

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