何慶輝 麥裕華

摘要： 應(yīng)用知識空間理論提出學(xué)生在學(xué)習(xí)離子反應(yīng)時可能的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑，以廣州市6所高中561名高一學(xué)生為例，了解學(xué)生對離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑。研究發(fā)現(xiàn)，各組別學(xué)生在電解質(zhì)電離和離子反應(yīng)的微觀過程有欠佳表現(xiàn)，在測驗總分上存在顯著差異。學(xué)優(yōu)生和學(xué)中生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑較相似，但與學(xué)困生的有明顯差異。為教師提供離子反應(yīng)補救教學(xué)和新課教學(xué)的方法。

關(guān)鍵詞： 知識空間理論； 關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑； 離子反應(yīng)

文章編號： 1005-6629（2018）7-0012-06 中圖分類號： G633.8 文獻標(biāo)識碼： B

1 問題的提出

學(xué)生對某學(xué)科領(lǐng)域知識的認(rèn)知過程，直接影響著個人的學(xué)習(xí)效果。在日常教學(xué)活動中，教師根據(jù)某學(xué)科領(lǐng)域知識的邏輯結(jié)構(gòu)，規(guī)劃學(xué)生可能的學(xué)習(xí)路徑，進行教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實踐。然而，學(xué)生在面對一系列有邏輯關(guān)系的學(xué)習(xí)內(nèi)容時，可能有適應(yīng)個人認(rèn)知需要的學(xué)習(xí)順序。學(xué)生在這方面的學(xué)習(xí)需求也應(yīng)該成為研究者和教師的重要關(guān)注點。

傳統(tǒng)測驗理論能夠清晰地展現(xiàn)學(xué)生解決某學(xué)科領(lǐng)域問題的能力與水平，及其在群體中的相對位置，但不易詳細說明學(xué)生學(xué)習(xí)該領(lǐng)域知識的認(rèn)知過程。各種認(rèn)知診斷方法能夠?qū)崿F(xiàn)更深入地了解學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)情況的目的，知識空間理論（Knowledge Space Theory，簡稱KST）便是一種有效認(rèn)知學(xué)生群體對某學(xué)科領(lǐng)域問題的解決情況的診斷方法，已在國外化學(xué)教育領(lǐng)域得到應(yīng)用。

離子反應(yīng)是高中化學(xué)課程重要的基本原理。根據(jù)人教版高中《化學(xué)1》教科書編排，離子反應(yīng)是高中生首次從微觀角度認(rèn)識化學(xué)變化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是進一步培養(yǎng)學(xué)生微觀思維能力的學(xué)習(xí)載體。應(yīng)用知識空間理論了解學(xué)生群體在該學(xué)習(xí)內(nèi)容時最大可能的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑，比較不同化學(xué)學(xué)業(yè)水平學(xué)生關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑的異同，這對于研究者和教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和調(diào)整教學(xué)設(shè)計都會大有裨益。

2 知識空間理論

知識空間理論是由心理學(xué)家Doignon和Falmagne提出的知識和能力診斷方法[1]。理論設(shè)定如下： 將某學(xué)科領(lǐng)域的知識和需要該知識才能解決的問題建立聯(lián)系，將該領(lǐng)域作為所有需要該領(lǐng)域的知識才能解決的問題的集合。問題有高低層次之分，解決低層次問題需要較少的知識和能力，解決高層次問題需要較多的知識和能力。前者是后者的基礎(chǔ)，因而作答者能夠解決高層次問題，也應(yīng)該可以解決相應(yīng)的低層次問題。這種各層次問題間的關(guān)系叫做推測關(guān)系。以Doignon等人的例題為例，現(xiàn)有5道具有推測關(guān)系的中學(xué)數(shù)學(xué)題，其中第2題是第1題的高層次問題，第4題是第2題的高層次問題，第5題是第2、 3題的高層次問題，具體見圖1[2]。將各種符合推測關(guān)系的問題分別用集合表示，例如{1， 2}、{1， 2， 3， 5}等，這些集合叫做知識狀態(tài)（Knowledge state），所有知識狀態(tài)的集合叫做知識結(jié)構(gòu)（Knowledge structure），滿足某些特別的集合性質(zhì)設(shè)定的知識結(jié)構(gòu)叫做知識空間（Knowledge space）。知識空間也包括一些由作答者的回答而得到的、包含不同問題的集合。

圖1 問題的推測關(guān)系

在知識空間里，相互間相差1道題的知識狀態(tài)可以連接起來，一系列相連的知識狀態(tài)依次增加1道題，形成一個表示問題出現(xiàn)先后順序的有序組合。如圖2[3]所示，在（空集，包括0道題）、{1}、 {1， 2}、 {1， 2， 3}、 {1， 2， 3， 5}、 Q（全集，包括5道問題）之間，先后的知識狀態(tài)均相差1道題。相差的問題分別是第1、2、3、5、4題。這5個知識狀態(tài)可以依次連接起來，形成問題有序組合“1→2→3→5→4”。因此，知識空間成為一個以一系列相連的知識狀態(tài)為路徑，由多條路徑組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在每個問題有序組合中，先出現(xiàn)的問題可看作是作答者能夠優(yōu)先解決的低層次問題，也是解決后續(xù)出現(xiàn)的高層次問題的基礎(chǔ)。問題有序組合表示作答者對不同問題的解決能力的大小順序。同一個知識狀態(tài)與不同的知識狀態(tài)相連時，產(chǎn)生不同的問題有序組合，表示作答者不同的問題解決能力大小順序。

圖2 問題的知識空間

對于一系列問題，作答者答對每道題則記錄為1，答錯每道題則記錄為0，從而得到一個表示作答者在各問題上的解決能力的有序數(shù)字組合，稱作反應(yīng)模式。知識空間理論能夠根據(jù)作答者群體的反應(yīng)模式及其分布情況，對各問題有序組合的出現(xiàn)概率進行計算。在若干個問題的有序組合中，存在一個問題有序組合具有最大的出現(xiàn)概率，這個問題有序組合叫做關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑（Critical learning path），即作答者群體中大多數(shù)人對不同問題的解決能力的大小順序，直接反映出作答者群體最大可能學(xué)會各問題相對應(yīng)的知識和能力的先后順序。從知識空間的結(jié)構(gòu)和知識空間理論的計算設(shè)定可知，關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑是線性的、唯一的、有高度代表性的，并非各問題答對率的降序排序。應(yīng)用知識空間理論研究學(xué)生的學(xué)科學(xué)習(xí)情況，可以為教師評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，有效開展事后的補救教學(xué)，以及合理確定新課教學(xué)順序帶來重要的參考價值。

國外化學(xué)教育研究者已經(jīng)應(yīng)用知識空間理論開展一系列學(xué)科教育研究，這些研究多聚焦于學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)心理等方面[4～6]。而國內(nèi)在此方面的研究較少，應(yīng)該充分應(yīng)用該認(rèn)知診斷技術(shù)，豐富研究者對學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)識。

3 研究方法

3.1 研究對象

廣州市6所高中共561名高一學(xué)生參與本研究。A、 B校是市內(nèi)重點高中，學(xué)生共184人，作為學(xué)優(yōu)生；C、 D是市內(nèi)較重點高中，學(xué)生共182人，作為學(xué)中生；E、 F校是市內(nèi)一般高中，學(xué)生共195人，作為學(xué)困生。測驗在高一第二學(xué)期初進行，此階段學(xué)生均已學(xué)習(xí)完人教版高中《化學(xué)1》，學(xué)生的測驗結(jié)果可以作為學(xué)生學(xué)習(xí)離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)結(jié)果。

3.2 研究工具

分析與離子反應(yīng)有關(guān)的高中化學(xué)知識體系、人教版高中《化學(xué)1》教科書的教學(xué)內(nèi)容和順序，整理出離子反應(yīng)的核心學(xué)習(xí)內(nèi)容。即： （1）物質(zhì)的導(dǎo)電性；（2）電解質(zhì)；（3）電離的微觀過程；（4）電離方程式；（5）離子反應(yīng)的微觀過程；（6）簡單的離子共存問題；（7）離子反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系；（8）離子方程式；（9）較復(fù)雜的離子共存問題。筆者從兩方面考慮和確定關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑，一是遵循知識學(xué)習(xí)的循序漸進原則，二是利用三重表征融合方法。預(yù)期適合學(xué)生的離子反應(yīng)認(rèn)知順序是： 能夠根據(jù)酸堿鹽的導(dǎo)電性實驗現(xiàn)象（宏觀表征），總結(jié)出電解質(zhì)的概念，能夠想象并理解單一電解質(zhì)在水溶液中的粒子行為（微觀表征），總結(jié)電離的概念，并且用電離方程式表示其過程（符號表征）。然后，能夠根據(jù)典型離子反應(yīng)的實驗現(xiàn)象（宏觀表征），想象并理解多種電解質(zhì)在水溶液中相互作用時的粒子行為（微觀表征），總結(jié)離子反應(yīng)的概念，并且考慮簡單的離子共存問題、反應(yīng)前后離子的數(shù)量關(guān)系，用離子方程式表示其過程（符號表征）。繼而，綜合運用電解質(zhì)電離和離子反應(yīng)有關(guān)知識來解決實際問題。因此，筆者將9個核心學(xué)習(xí)內(nèi)容依次排列，即“1→2→3→4→5→6→7→8→9”作為學(xué)生學(xué)習(xí)離子反應(yīng)時可能的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑。該關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑表示學(xué)生可能的離子反應(yīng)知識和能力的發(fā)展順序、問題解決能力的大小順序，前一項學(xué)習(xí)內(nèi)容是后一項學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)。

根據(jù)高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對必修模塊中離子反應(yīng)的教學(xué)要求，筆者自編離子反應(yīng)知識測驗題，作為本研究的研究工具。測驗題共有9題選擇題，分別對應(yīng)關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑的每項內(nèi)容，考查學(xué)生對離子反應(yīng)各核心學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)識。學(xué)生答對每道題目得1分，答錯得0分，總分是9分。其中，“電離的微觀過程”“離子反應(yīng)的微觀過程”問題分別提供表示物質(zhì)微觀過程（KCl的電離過程、NaCl和AgNO3的離子反應(yīng)過程）的圖示，從微觀表征角度設(shè)置問題情境。測驗題使用常見的命題素材，符合高一學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，有較高的內(nèi)容效度，并經(jīng)廣州市化學(xué)教研員審查，有較高的專家效度。測驗題的預(yù)估難度適合，內(nèi)部一致性信度是0.65，可被接受。

3.3 研究流程

在高一第二學(xué)期開學(xué)后，各校在同一周內(nèi)分別進行離子反應(yīng)知識測驗。各校高一化學(xué)教師主持實施測驗，使用相同的指導(dǎo)語和測驗流程。學(xué)生需要在15分鐘內(nèi)完成測驗題。測驗后，筆者回收各校的測驗答卷，批改學(xué)生的作答結(jié)果和統(tǒng)計測驗數(shù)據(jù)。

3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

將學(xué)生在每道題的得分情況表示為有序數(shù)字組合，得到對應(yīng)的反應(yīng)模式，例如110101110、 110111110等。然后，統(tǒng)計各組別學(xué)生出現(xiàn)的反應(yīng)模式類型及其相應(yīng)人數(shù)。例如在學(xué)優(yōu)生中，共有反應(yīng)模式37種，其中110101110有18人次，110111110有51人次，其他反應(yīng)模式各有不同人次。這些數(shù)據(jù)用TXT文件格式保存。參考國外研究者設(shè)計的知識空間理論統(tǒng)計程序[7， 8]，筆者組織信息技術(shù)專業(yè)人員自主開發(fā)出新的、使用R語言的統(tǒng)計程序。該程序讀取TXT文件的數(shù)據(jù)后，統(tǒng)計學(xué)生反應(yīng)模式的種類、出現(xiàn)概率、預(yù)計和實際出現(xiàn)的學(xué)生人數(shù)，并且根據(jù)各反應(yīng)模式的學(xué)生人數(shù)分布情況，推算出一些需補充的問題集合和其他信息，然后分步顯示各問題的編號。出現(xiàn)在前面的問題，是統(tǒng)計程序根據(jù)算法和實際數(shù)據(jù)推斷出來的低層次問題，出現(xiàn)在后面的問題則是高層次問題。這些問題依次排序后，就構(gòu)成學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑。例如在學(xué)優(yōu)生中，統(tǒng)計程序?qū)?個問題分為7步顯示，依次是“1， 2， 4”“6”“8”“7”“5”“9”“3”。它們依次排序后，成為學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑“1， 2， 4→6→8→7→5→9→3”。同一步的問題可以表示學(xué)生對這些問題具有接近水平的問題解決能力?？紤]到“猜測幸運”（lucky guess）和“粗心失誤”（careless error）對數(shù)據(jù)統(tǒng)計的影響，該程序默認(rèn)設(shè)定這兩方面的概率是0.1。因此，筆者使用SPSS 18.0軟件對各組別學(xué)生的測驗數(shù)據(jù)進行描述統(tǒng)計和方差分析，使用R語言3.3.1軟件進行知識空間理論方面的統(tǒng)計。

4 測驗結(jié)果與討論

4.1 學(xué)生的答題情況

各組別學(xué)生的測驗題答對率見圖3。“物質(zhì)的導(dǎo)電性”“電解質(zhì)”“電離方程式”“離子反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系”平均答對率均在0.90以上，“離子方程式”“簡單的離子共存問題”平均答對率為0.83～0.85。這顯示學(xué)生對于離子反應(yīng)大多數(shù)核心學(xué)習(xí)內(nèi)容，尤其是在涉及電解質(zhì)宏觀性質(zhì)和符號表 征的問題、需要技能訓(xùn)練的問題均有良好表現(xiàn)?！半x子反應(yīng)的微觀過程”平均答對率是0.70，顯示學(xué)生對于離子反應(yīng)的微觀表征有一般表現(xiàn)?！拜^復(fù)雜的離子共存問題”平均答對率是0.35，答對率在0.28～0.42，顯示學(xué)生較難解決涉及較多離子種類、需要復(fù)雜推理的離子共存問題。

意外的是，“電離的微觀過程”的平均答對率只有0.17。共有59.5%學(xué)生認(rèn)為KCl在水中完全電離后，K+和Cl-會在水中自動排成兩列，學(xué)生缺乏離子自由運動的概念。另有19.8%學(xué)生認(rèn)為除了K+和Cl-在水中自由運動外，仍然會有一部分KCl以整體形式留在水中，學(xué)生缺乏能夠完全電離的電解質(zhì)可以完全電離的概念。這顯示學(xué)生雖然能夠較好地作答用符號表示電解質(zhì)的電離產(chǎn)物的問題，但對于電解質(zhì)電離的微觀過程卻具有諸多錯誤概念，學(xué)生的符號表征和微觀表征沒有產(chǎn)生實質(zhì)的聯(lián)結(jié)。

如表1所示，三組（學(xué)優(yōu)生、學(xué)中生、學(xué)困生）學(xué)生測驗總分的平均分依次減少，且存在顯著差異（F=23.734， p<0.001），效應(yīng)量η2p=0.0784>0.06，有中等效果。多重比較的Scheffe法顯示，各組別學(xué)生之間互相存在顯著差異，p<0.01。由方差分析結(jié)果可知各組別學(xué)生在離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)結(jié)果上存在質(zhì)的差異，教師需要加強學(xué)生在欠佳表現(xiàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，縮小組別間的差距。

4.2 學(xué)生的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑

表2列出了各組別學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑。以學(xué)優(yōu)生為例，學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑是“1， 2， 4→6→8→7→5→9→3”。根據(jù)9個問題出現(xiàn)的先后順序，該組別學(xué)生可能的有效解決離子反應(yīng)相關(guān)問題，學(xué)習(xí)離子反應(yīng)知識的順序是： 首先，能夠判斷能導(dǎo)電的物質(zhì)（第1題）、電解質(zhì)（第2題），能夠書寫電離方程式（第4題）；其次，能夠分析簡單的離子共存問題（第6題），判斷書寫正確的離子方程式（第8題），再根據(jù)化學(xué)方程式判斷物質(zhì)的數(shù)量關(guān)系（第7題）；接著，能夠分析離子反應(yīng)的微觀過程（第5題），分析較復(fù)雜的離子共存問題（第9題），分析電離的微觀過程（第3題）。學(xué)優(yōu)生和學(xué)中生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑較相似，但與學(xué)困生的有明顯差異。以下從各問題在學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑的排列順序，討論各組別學(xué)生特別的離子反應(yīng)學(xué)習(xí)結(jié)果（見表2）。

首先，在各組別學(xué)生中，涉及物質(zhì)微觀過程的問題都出現(xiàn)在實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑的最后，“離子反應(yīng)的微觀過程”問題排列在“電離的微觀過程”問題之前，并且與涉及較復(fù)雜推理的離子共存問題構(gòu)成“5→9→3”的固定組合。這說明物質(zhì)的微觀過程均成為各組別學(xué)生的學(xué)習(xí)難點，而且學(xué)生相對較熟悉電解質(zhì)在水中相互作用時的變化過程，卻相對不熟悉電解質(zhì)在水中的具體形態(tài)。這可能與各組別教師比較重視電離概念內(nèi)涵和符號表征的教學(xué)，而忽視從微觀角度分析電解質(zhì)電離的全過程有關(guān)。

其次，不考慮“5→9→3”固定組合后，學(xué)優(yōu)生和學(xué)中生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑余下部分與筆者界定的學(xué)生可能的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑較相似，僅在個別問題的出現(xiàn)位置不一致。這顯示學(xué)生群體對離子反應(yīng)的認(rèn)識較符合其邏輯結(jié)構(gòu)和認(rèn)知發(fā)展順序，這可能與學(xué)生群體已具有較好的認(rèn)知能力和化學(xué)學(xué)業(yè)水平，或教師較注重離子反應(yīng)知識邏輯結(jié)構(gòu)的教學(xué)等原因有關(guān)。

但在學(xué)困生中，“離子反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系”問題卻出現(xiàn)在關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑的前列，更在“電解質(zhì)”和“物質(zhì)的導(dǎo)電性”問題之前，“離子方程式”問題則直接出現(xiàn)在“物質(zhì)的導(dǎo)電性”問題之后。換言之，學(xué)優(yōu)生和學(xué)中生將“離子反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系”和“離子方程式”問題作為較高層次問題，學(xué)困生則相應(yīng)作為低層次問題。這兩處問題出現(xiàn)位置的差異使得各組別學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑具有實質(zhì)差異。造成該情況的原因可能是學(xué)困生中較多學(xué)生在這兩道題上具有較好的解決能力，讓這兩道題的學(xué)生人數(shù)分布情況較其他問題異常，從而影響著這兩道題在關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑的出現(xiàn)位置?！半x子反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系”和“離子方程式”問題考查學(xué)生對離子反應(yīng)符號表征的認(rèn)識。該認(rèn)識屬于化學(xué)符號技能學(xué)習(xí)內(nèi)容，它的建立需要以認(rèn)識和理解電解質(zhì)、離子反應(yīng)等概念作為支持。這顯示學(xué)困生對離子反應(yīng)符號表征比其他學(xué)習(xí)內(nèi)容有更突出的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，這可能與該組別教師的教學(xué)安排有關(guān)。

5 結(jié)論與啟示

5.1 研究結(jié)論

本研究應(yīng)用知識空間理論了解廣州市6所高中561名高一學(xué)生對離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑。研究發(fā)現(xiàn)各組別（學(xué)優(yōu)生、學(xué)中生、學(xué)困生）學(xué)生在涉及電解質(zhì)電離和離子反應(yīng)的微觀過程上均表現(xiàn)欠佳，并且三組在測驗總分上存在顯著差異。分析學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑，發(fā)現(xiàn)學(xué)優(yōu)生和學(xué)中生的較相似，而與學(xué)困生的有明顯差異。

5.2 教學(xué)啟示

5.2.1 補救教學(xué)

根據(jù)學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑，筆者認(rèn)為教師可以從兩方面考慮離子反應(yīng)的補救教學(xué)方法。

首先，教師比較學(xué)生可能的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑與實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑的差異，從教師的教學(xué)設(shè)計與學(xué)生的化學(xué)學(xué)業(yè)水平、研究結(jié)果和教學(xué)現(xiàn)場等關(guān)系分析造成這一差異的原因。教師可以判斷個人是否存在某些教學(xué)內(nèi)容的過度教學(xué)或欠缺教學(xué)，學(xué)生是否對某些學(xué)習(xí)內(nèi)容存在某種學(xué)習(xí)障礙。當(dāng)教師能夠正確歸因，便有助于更好地認(rèn)識個人的教學(xué)設(shè)計對學(xué)生概念學(xué)習(xí)的實質(zhì)影響，繼而思考優(yōu)化教學(xué)設(shè)計的方向。例如，本研究發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)電離和離子反應(yīng)微觀過程的問題均出現(xiàn)在各組別學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑的最后。那么，對于本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)，教師可以反思原有教學(xué)設(shè)計中對這部分內(nèi)容的教學(xué)安排是否合理，構(gòu)思在后續(xù)教學(xué)中進行補救教學(xué)的具體設(shè)計。

其次，如果缺少充足的補救教學(xué)時間，教師可以考慮制作離子反應(yīng)主題的系列微課，供學(xué)生個性化自學(xué)。研究者提出使用翻轉(zhuǎn)課堂或微課進行離子反應(yīng)教學(xué)的教學(xué)案例[9， 10]，但教師在提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和促進學(xué)習(xí)的開放性程度上仍然有所作為。教師制作的微課可以充分通過模擬的可視化資料展現(xiàn)電解質(zhì)電離和離子反應(yīng)的微觀過程，為學(xué)生形成微觀思維能力、聯(lián)結(jié)宏觀和符號表征帶來更多的認(rèn)識基礎(chǔ)。而且，學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑是根據(jù)大多數(shù)學(xué)生的作答結(jié)果推算出來的，教師在課堂上實施的補救教學(xué)未必與每個學(xué)生的認(rèn)知需要相吻合。因此，系列微課有助于解決教師教學(xué)目標(biāo)定位和學(xué)生學(xué)習(xí)需求存在落差的教學(xué)矛盾。

5.2.2 新課教學(xué)

本研究發(fā)現(xiàn)的學(xué)生實際的關(guān)鍵學(xué)習(xí)路徑，可為教師的新課備課提供參考。在日常教學(xué)中，教師不僅要幫助學(xué)生建立電解質(zhì)和離子反應(yīng)的概念認(rèn)識，以及正確書寫離子方程式的程序，也要通過特別途徑幫助學(xué)生充分想象電解質(zhì)電離和離子反應(yīng)的微觀過程，以及實現(xiàn)相關(guān)知識和想象過程的深度聯(lián)結(jié)。由于學(xué)生未能直接觀察到具體的離子及其真實反應(yīng)過程，教師可以在教學(xué)時提供大量模擬的可視化資料作為物質(zhì)微觀層面的替代物。學(xué)生多觀察和多感知相關(guān)的教學(xué)資源，有助于有效建立電解質(zhì)電離和離子反應(yīng)概念，以及認(rèn)識其本質(zhì)，提高微觀思維能力。

5.3 研究展望

由于本研究是在高一第二學(xué)期進行，學(xué)生對離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)結(jié)果不僅受離子反應(yīng)知識教學(xué)的影響，也同時受到后續(xù)的元素化合物知識教學(xué)的影響。未來可以繼續(xù)應(yīng)用知識空間理論了解學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)情況，深化離子反應(yīng)學(xué)習(xí)規(guī)律的研究，也可以對其他的化學(xué)基本概念和原理進行系列研究。

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