化学师范生模型本质观、建模能力与学业成绩的关系研究

发布时间：2020-07-23 11:30

【摘要】：随着教育改革的推进,化学教学与化学教育研究的关注点转向能力研究,其中,建模能力又是科学研究和化学学习中的关键能力。在建模能力的研究中,已有研究关注了学生的建模能力与学习成绩的关系,学生的建模能力与模型本质观的关系,但是,在模型本质观、建模能力、学业成绩三者之间的关系研究还不曾涉及到。本研究在阅读相关文献的基础上,开发了共价键理论学业成绩的测验卷和共价键建模能力访谈工具。对某教育部直属师范院校的化学师范生的模型本质观的现状、共价键建模能力的发展现状进行调查,并对模型本质观、建模能力、学业成绩三者之间的相互关系进行探讨,希望能为高等师范院校化学模型建构教学提供一定思路。本研究主要分为六个部分:第一部分绪论,分为研究背景、研究意义、研究内容、研究假设、研究设计和研究方法;第二部分为文献综述,主要是核心概念的界定、国内外研究综述和已有研究启示;第三部分为研究工具的开发与检验,设计开发了两个研究工具,分别为共价键理论学业成绩测验卷和共价键建模能力访谈提纲,此部分主要是工具的设计研究与工具的检验;第四部分是研究施测与数据分析及讨论,对收集的数据进行量化或质性处理;第五部分就是研究结论与反思。研究结果显示:(1)化学师范生的模型本质观的平均水平维持在2.95左右,认知/方法论维度的均值高,达到3.06，认识论维度次之,本体论维度最小,化学师范生对于模型的功能与建模历程有着较好地认识。相反,对模型的本体论的认识得分相对地低一些。在本体论维度和认识论维度中,男生和女生得分均值不存在显著差异,在认知/方法论维度的认识上存在显著差异。男生在认知/方法论维度的认识水平明显高于女生。在本体论维度和认知/方法论维度上,不同的授课教师对学生的模型本质观不存在显著差异,在认知/方法论维度上,学生对模型的功能与建模历程的认识存在显著差异。高、中、低学业成绩分组中的化学师范生的模型本质观不存在显著差异,说明学业成绩的不同的化学师范生对模型本质的认识都处于相同的水平,化学师范生的学业成绩与模型本质观不存在相关关系。(2)不同学业成绩分组的化学师范生的共价键建模能力存在差异,在模型选择上,高分组的模型选择能力明显高于低分组和中分组的模型选择能力;在模型建立上,高分组的模型选择能力明显优于低分组的模型建立能力,高分组与中分组,中分组与低分组的模型建立能力不存在显著差别;在模型效化上,高分组的模型效化能力明显优于中分组、低分组的模型效化能力,中分组的模型效化能力明显优于低分组的模型效化能力;在模型应用上,高分组与中分组、低分组,中分组与低分组的模型应用能力都不存在显著差别;在模型调度上,高分组与中分组、低分组,中分组与低分组的模型调度能力都不存在显著差别。共价键建模能力与化学师范生的共价键学业成绩的相关系数为0.811,有着较强的相关,说明在模型本质观一致的情况下,共价键建模能力对化学师范生的共价键学业成绩存在较大的影响。(3)化学师范生的模型本质观与共价键建模能力不存在线性关系,模型本质观与共价键学业成绩不存在显著的线性关系,共价键建模能力与学生的共价键学业成绩存在显著的线性关系。模型本质观不能直接影响学生的学业成绩,共价键建模能力影响学生的学业成绩,说明共价键建模能力对化学师范生共价键理论学业成绩具有直接影响作用,不是中介作用,否定原研究假设。
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O6-4;G652
【图文】：

研究思路

部分学者对建模的定义。逡逑表２．４建模的定义逡逑建模的定义逡逑１）邋？建立模型是一种较为进阶的过程技能。逡逑ｉｅｎ、建模为连接科学理论与经验世界或现象与模）邋？逦或现象加以简化，并能够与所观察的实体进９）邋？建模为模型与理论或现象之间的一种连结逡逑ｕｌｔｅｒ建模是以模型为基础的学习，是透过形成、使逦细阐述模型的反复过程。逡逑ｓｔａ逦从情境问题为考量，认为建模是在与情境结？逦运用和建构科学模型逡逑与建模是科学探究的核心技能，为产生、检验和９）邋？个动态过程逡逑９）？建模为科学模型的使用，包括了建立和使用正模型逡逑

就提出建模历程，认为建模的过程为物理问题的解决，其中包含了为描述（ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）阶段：具体描述模型的基本变数。形式化（ｆｏｒｍｕｌａ用各种基本变数的关系来形成方程式；分支（ｒａｍｉｆｉｃａｔｉｏｎ）阶段：描意义和表征形式；效化（ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ）阶段：考量分支模型的实证评估息，建模历程需要考察，并不断地修正与效化的过程。Ｓｈｅｎ和Ｃｏｎｆｒ为Ｈｅｓｔｅｎｅｓ的建模步骤过分强调相对单一线性的过程，因为模型断地建立与修正的，所以Ｈｅｓｔｅｎｅｓ提出的建模历程仍有缺失。？逡逑ｕｎ邋（１９９５邋）提出一个建模历程模式（Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｍｏｄ如图２．２所示）用以解释在特定的情境中建构新的模型、效化新的模模型的过程，并且，其中所提到的情境可以是现实世界、科学研究实中的问题。第一步明确建模历程中情境和描述在每一个情境中或的具体组成。第二步则是定义建模的目的与效化预期结果，建模的目，而且预期结果能有效。这些步骤之后，选择合适地理论来证明，并正确的模型。此模型被处理与分析，若是它持续地有效，随着这些问题的结论。他认为建模历程是个反复循环的过程。逡逑逦邋ｉｌ邋逦逡逑

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本文编号：2767266