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1、基于问题链的高一化学教学设计研究 专业名称：课程与教学论( 化学) 申请人：薛巧 指导教师：黄都 委员： 红笠珥 基于问题链的高一化学教学设计研究 研究生姓名：薛巧导师姓名：黄都教授 学科专业：课程与教学论研究方向：化学教学论年级：2 0 1 2 级 摘要 新课程标准提出“问题”不仅是学生学习发生的起点，也是转变学习方式的重要手 段。随着新课改理念的不断深入，教学模式的多样化，如何转变学生的学习方式、提高化 学课堂的高效性成为一线教师研究的重要议题。因此，本课题聚焦于化学课堂中问题链的 设计，并展开基于化学问题链设计的教学实践研究。 本研究在分析“提问”及其“问题链”研究现状的基础上，以教师问
2、题和学生问题作 为视角，对“问题链”的概念作了界定。然后，以建构主义理论和最近发展区理论为指导， 结合高一学生的学习特点以及自身的教学经验，提出“问题链”在高一化学教学设计中应 用的六个原则：基础性原则、适度性原则、情境性原则、整体性原则、梯度性原则、开放 性原则。同时，根据问题的教学功能与逻辑关系归纳了问题链的5 种类型：递进式问题链、 并列式问题链、发散式问题链、聚敛式问题链、实验探究式问题链。最后，以化学学科的 知识顺序和学生的认知心理发展顺序为出发点建构了“高一化学问题链设计的模型与实 施策略”并在广西都安县都安高级中学高一3 8 7 班展开了为期半年的实践研究。 在研究实践当中，我们
3、发现： 1 教学中“问题链”设计选择的最佳点有：在教学重点处设计预设性问题链； 在新旧知识处诱导学生生成性问题的提出；在学生的障碍之处设计问题；根据学生练 习的错误之处设计运用性问题链。 2 问题链设计与思维导图相结合具有一定的可行性，运用思维导图认知工具对问题 链有一定的促进作用。 3 可依据布鲁姆分类法分析教学目标与问题链之间的关联以及达成。 通过对相关的数据进行处理和分析得出以下结论： 1 基于问题链设计的教学实践能够提高化学课堂教学的效率和学生的化学成绩。实 验班和对照班的期末化学成绩具有显著性差异( P - O 0 0 0 0 0 5 ，说明了对照班和实验班这两个班的化学 成绩没有显
4、著性差异，符合参照对比的要求。 ( 2 ) 中测学生的月考化学考试成绩的统计分析 表4 - 4 实验中测不同班级化学成绩的统计 考试项目 班级 N ( 人数) 均值标准差标准误 实验班7 47 6 5 87 6 8 60 8 9 3 中测1 ( 1 0 月月考) 对照班7 47 5 O l1 0 5 9 11 2 3 l 实验班 7 46 9 6 81 0 6 3 91 2 3 7 中测2 ( 1 1 月月考) 对照班 7 4 6 5 8 91 1 0 8 31 2 8 8 表4 5中测1 不同班级化学成绩的差异性比较 成列样本检验 成对差分 差分的9 5 置 信区间td f S i g (
5、双侧) 均值标准差标准误 下限上限 前测实验班对照班 1 5 6 81 2 8 7 81 4 9 71 4 1 64 5 5 l1 0 4 77 32 9 8 表4 - 6 中测2 不同班级化学成绩的差异性比较 成对样本检验 成对差分 差分的9 5 置 信区间td f S i g ( 双侧) 均值标准差标准误 下限上限 前测实验班对照班 3 7 8 41 4 4 8 2 1 6 8 4 4 2 97 1 3 9 2 2 4 87 30 2 8 由表4 4 可知，实验进行一个月后，在1 0 月份的月考中，对照班和实验班的化学平均 分分别为7 5 0 1 、7 6 5 8 ，从平均分来看，实验班的
6、化学成绩已经追赶上了对照班，而且略 高于对照班，但是由于实验时间才是一个月，所以两者的平均分差距仅为1 5 7 分，两班级 的差异没有能够拉开。其中由表4 5 可知，P = O 2 9 8 O 0 5 ，说明进行了一个月实验研究， 两个班级的化学成绩依然没有显著性的差异。 经过后续的两个月的实验教学，在1 1 月的月考中，对照班的化学平均分为6 5 8 9 ，而实 验班的化学平均分( 6 9 6 8 分) 比对照班高了3 7 9 分，其差距从最开始的0 1 分_ 1 5 7 分_ 3 7 9 分，两个班级的差距逐步拉开。其中，P = O 0 2 8 0 0 5 ，说明两个班级的平均分有显著性差
7、 异。其结果表明了两个月的问题链教学实践使得学生的化学成绩得到较大程度的提高。 ( 3 ) 后测学生的化学期末考试成绩的统计分析 学生的后测化学考试成绩的描述性分析 实验班和对照班在后测即化学期末考试得分的频数分布见表4 7 ： 表4 7 学生化学期末考试成绩的总体水平分析表 班级人数平均分 标准差最高分最低分偏度峰度 对照班 7 46 7 8 01 1 0 6 88 82 31 0 4 82 5 1 9 实验班 7 47 4 6 41 0 0 3 89 04 66 5 20 0 5 图4 7 学生化学期末考试成绩的直方图 图4 - 8 学生化学期末考试成绩的箱形图 从图4 7 直方图可以看出
8、，在期末考试中，实验班的高分段的学生人数明显高于对照 班，从图4 8 可以看出两个班级的中位数差异是比较大的，实验班和对照班在各个分位区 间的差距是比较大的，从图4 8 可知，实验班的低分段学生人数明显比对照班的少，而高 分段的学生人数明显比对照班的多，总体上实验班的成绩在各个分位区间要高于对照班。 学生的后测化学成绩的差异性分析 表4 - 8 实验后测不同班级化学成绩统计 考试项目班级 N ( 人数) 均值标准差标准误 对照班7 46 7 8 01 1 0 6 81 2 8 7 后测( 期末考试) 实验班7 47 4 6 41 0 0 3 81 1 6 7 表4 - 9 实验后测不同班级成绩
9、差异性比较 成对样本检验 成对差分 差分的9 5 置 信区间td f S i g ( 双侧) 均值标准差 标准误 下限上限 前测实验班对照班 6 8 3 81 2 4 3 91 4 4 63 9 5 69 7 2 04 7 2 97 30 0 0 经过本人在实验班进行问题链教学实践一个学期后，根据实验后测结果分析( 见表4 8 和表4 9 ) ，实验班的化学平均分( 7 4 6 4 ) 比对照班的化学平均分( 6 7 8 0 ) 高8 4 分，其平 均分的分值差距非常大。其中，P = O 0 0 0 0 0 5 ，说明两班级的化学成绩差异性及其显著， 由此表明了实验了良好的效果。 分驾8 7
10、6 7 4 7 2 7 0 6 8 6 6 6 4 6 2 6 0 前测中钡4 l中测2后钡4 3 图4 - 9 前测与三次后测平均分的统计图 经过为期近五个月的问题链教学模式与传统的化学教学对比，由图4 - 9 可知，将实验 班与对照班的化学成绩做对比分析，前者明显比后者高，而且两者的化学成绩间存在非常 显著性的差异。说明在高一的化学教学中实施问题链教学能够有效的促进学生更好地理解 知识，使得学生化学学习成绩得到了显著提高。 4 8 2 实验班关于学生提问的调查问卷前后测对比分析 4 8 2 1 关于学生提问的问卷量表的编制 为了研究实施问题链教学对学生在提问心理、提问态度、提问习惯等方面的
11、影响，对 实验班学生进行了前测和后测的问卷调查。问卷的主要构成包括提问习惯、批判精神、提 问心理、提问态度、提问能力五个维度。前测的目的是了解学生当前的提问意识、提问态 度等情况，针对调查结果所存在的问题，在实验过程中采取措施加以完善。前测的调查结 果将使得本人在研究中更有目的性，能根据学生的需求或存在的问题进行有针对性的教 学。本研究调查学生提问的问卷设计共有2 5 个小题，问卷主要采用5 点量表法的形式。 问卷的测题包括正向题和负向题，每道题都有5 个选项，分为五个等级。评价完毕后回收 量表，并对受试者所回答的各个项目得分总和用S P S S l 8 0 进行数据处理。测试题目包括正 向题
12、目与负向题目以及完美性测谎题目三大类型，在统计时正向题目的A 、B 、C 、D 、E 五个选项对应的分值依次为5 分、4 分、3 分、2 分、1 分，而负向题目赋予的分值恰好与 之相反，完美性测谎题不计分。整个问卷2 5 题中，有5 题是完美性测谎题，除去测谎题 目分值，问卷总分为1 0 0 分，通过问卷的得分高低反映出学生提问的水平高低。 4 8 2 2 关于学生提问的问卷量表信度与效度分析 ( 1 ) 量表的信度分析 信度主要是用于考察关于学生提问的问卷测量结果的一致性、稳定性和可靠性，当量 表的信度大于0 7 时说明问卷是比较可靠的。本研究主要是采用内部一致性系数来评估量 表的信度，利用
13、S P S S l 8 0 数据处理软件计计算得出量表的克伦巴赫a 系数( C r o n b a c h S A l p h a ) 如表4 1 0 所示。从表可以看出伦巴赫0 t 系数为0 7 6 3 ，说明了该量表的信度较高， 测量的结果是比较可靠的。 表4 1 0 关于学生提问的量表信度分析 C r o n b a c h s A l p h a B a s e do n C r o n b a c h SA l p h a S t a n d a r d i z e dI t e m s 0 7 6 30 8 2 2 ( 2 ) 量表的效度分析 本问卷按照学生提问涉及到的心理、态度、
14、能力等内容维度进行编制，结合了一线教 师的意见以及与化学课程论的导师、学者共同商量讨论，经过审核和修改后的定稿，所以 本量表具有较高的效度。 4 8 2 3 关于学生提问的问卷的情况分析 ( 1 ) 提问心理情况分析 前后测问卷中的2 、3 、4 、6 题的目的是调查了学生在化学学习上的提问心理情况。 对实验班学生进行提问心理调查的前后测统计分析如表4 1 1 和表4 1 2 所示： 表4 1l 实验班前后测学生的提问心理情况分析 实验班 N 均值标准差均值的标准误 前测 7 41 0 6 42 7 4 83 1 9 后测 7 41 1 9 92 6 5 63 0 9 表4 一1 2 实验班前
15、后测学生的提问心理T 检验结果 从问卷调查的结果可知，在前测中，学生的提问心理得分为1 0 6 4 分，说明高一学生 在化学课堂上敢于提问的人数比例较低，有信心提问的人数比例也不高、呈现出害怕教师 的提问，对化学课堂教学中被提问时自信心不足的提问心理状态。特别是成绩比较差的学 生，担心老师会提问到自己，但是自己又回答不出来，会被老师批评、同学取笑；或者是 想向老师提问，但是总是担心自己提出的问题过于幼稚、简单，老师会责骂说“这么简单 的问题还用问我，上课干嘛去啦! ”久而久之，就形成了自卑的心理。根据问卷分析得知 高一学生在讨论中阐述自己的看法和意见的比例比较高。经过一个学期的实验教学后，学
16、生敢于提问的心理得到了提高，对教师提问的畏惧心理也有所下降，同时，学生敢于提问 的信心提升程度较大。表4 1 2 中的T 检验结果显示，P = O 0 0 2 0 0 5 ，说明实验前后实验班 学生的学生提问心理存在显著性差异，由此可见，在化学教学中，通过在问题链教学实践 中对学生进行一定的鼓励和引导，学生的提问心理得到了较大的进步。 ( 2 ) 提问态度情况分析 前后测问卷中的1 、7 、8 、1 0 题的目的是调查研究对象在化学学习上的提问态度。具 体结果如4 一1 3 所示： 表4 1 3 实验班前后测学生的提问态度情况分析 实验班 N 均值标准差均值的标准误 前测 7 4l l 。4 72 7 5 13 2 0 后测 7 41 2 9 72 9 1 43 3 9 表4 1 4 实验班
