氧化还原反应相关概念内部表征的研究

发布时间：2020-07-09 17:48

【摘要】： 氧化还原反应相关概念内部表征的研究主要思考并回答以下几个问题: (1)调查目前高中学生对于氧化还原反应相关概念的内部表征是什么样子(如何理解并且以怎样的方式保存在长时记忆中)?概念内部表征的形态及其类别状况如何? (2)学业优秀和学业不良学生在氧化还原反应相关概念内部表征的特征如何?高质量的内部表征是怎样生成的? (3)氧化还原反应相关概念内部表征是如何应用的?概念内部表征在问题解决中的动态特征、变化路径等方面的应用机制如何? 氧化还原反应相关概念在中学化学教学中具有举足轻重的地位,选择氧化还原反应相关概念作为本研究的认知对象和研究载体,以概念的内部表征作为研究的主题,从实证研究的角度探索并回答上述问题。本研究的思路、方法和研究结论如下: 1.氧化还原反应相关概念内部表征形式类别的研究首先,采用自编《氧化还原反应相关概念内部表征形式的调查问卷》作为研究工具,选择高中二年级学生为被试样本,调查学生氧化还原反应相关概念的内部表征形式。基于调查研究的结果,分析剥离具体的概念内部表征形式。其次,基于概念表征形式的调查结果,质性分析氧化还原反应相关概念具体的表征形式及其类别状况,寻找其中的认知表征规律。研究结论: (1)氧化还原反应相关概念内部表征的形式类别,主要分成两大类别,即语言符号表征类别和知觉符号表征类别。文字语言描述、化学符号语言描述、命题网络、隐喻等概念内部表征形式,它们的表征基本单元是“词元”,属于命题符号表征。表象、图表、样例、原型等概念内部表征形式,它们的表征基本单元是“象元”,属于视觉符号表征;语声、言语(语音回路)的概念内部表征形式,它们表征基本单元是“语音”,属于听觉符号表征。视觉符号表征和听觉符号表征都属于知觉符号表征类别。化学概念模型(图式)表征,由“词元”和“象元”等基本单元构成,属于命题符号表征和知觉符号表征的综合表征形式。 (2)理解新概念的实质是概念多重内部表征的建立,是概念多重表征形式捆绑式地录入长时记忆。知觉符号表征形式具有低认知负荷、易存储于长时记忆、提取快捷等优点。新概念学习的初始阶段,信息的命题符号外部表征形式单独录入长时记忆的效果与视觉、言语听觉等知觉符号外部表征形式单独录入长时记忆的效果相比存在显著性差异,后者显著好于前者。 2.氧化还原反应相关概念内部表征生成机制的研究基于调查研究结果,结合量化研究和质性分析来考察学业优秀和学业不良学生概念内部表征的特点和差异,得出高质量概念内部表征的特征,并通过个案调查访谈深入研究概念内部表征的生成机制。研究结论: (1)比较学业优秀学生比学业不良学生在概念内部表征形式的数量、概念内部表征形式类别的数目、概念内部表征的精致程度和概念内部表征的本质程度等方面的差异,研究得出高质量的概念内部表征的特点:概念具有多重的表征形式、表征形式类别多样化、表征更加精制、表征更加趋于概念的本质等。 (2)比较学业优秀和学业不良学生概念表征形式形成过程中的认知差异,主要体现在学业优秀学生能够主动地进行概念的深度加工,变换概念表征形式,生成适合自己理解记忆的概念内部表征形式,而学业不良学生则不擅长这样的认知加工过程。概念内部表征生成机制的研究揭示出深度的信息加工是促进氧化还原反应相关概念从外部表征转入长时记忆生成内部表征的动力因素,深度的认知加工如自我解释和变式练习能够促使概念内部表征持久存在。 3.氧化还原反应相关概念内部表征应用机制的研究自行编制《“氧化性、还原性”概念应用测验》作为研究工具,考查有关概念内部表征的应用机制。本研究采用测验和个别调查访谈的方法,首先,研究梳理化学问题解决的一般程序对应的概念内部表征的变化路径:其次,对比分析成功的和不成功的问题解决者在不同思维类型问题解决中的特征,研究概念内部表征应用机制。研究结论: (1)分类问题的主要特征是包含简单判断的思维形式,学生处理分类问题时一般应用概念的知觉符号表征形式类别;推理问题的主要特征是包含推理即复合判断的思维形式,学生处理推理问题时一般应用概念的化学符号表征形式。 (2)概念内部表征应用机制的研究揭示了,在概念应用于问题解决过程中,不仅依赖单一独立的准确概念内部表征形式,还必须依赖概念内部表征集成化的捆绑结构的存在。化学符号表征形式能够捆绑概念的多重表征形式并指代多重表征形式所反映的意义。概念内部表征的应用过程同时也是内部表征的重构过程,其中包括重构概念多重内部表征形式的捆绑认知结构、概念内部表征的串联和检索线索以及概念内部表征的再调整与再修改等认知过程。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：G633.8
【图文】：

使用频次,氧化反应,概念,语音回路

言言语(语音回路 )))240001655568.75%%%模模型(图式 )))24000433317.9%%%根据调查结果，汇总整理成如图2一3的统计结果。使用频次“氧化反应”概念表征形式的调查结果扩护尹督矿砂沪图2一3氧化反应”概念多重表征形式的使用频次分析和总结上述调查结果发现，学生的“氧化反应”概念内部表征形式使用了文字语言描述、化学符号语言描述、命题网络形式、隐喻形式、表象、图表、样例、原型、语音回路和化学概念模型等十种具体的内部表征形式，但是它们各自的被使用频次具有很大的差异。其中，氧化反应概念使用频次最多的表征形式是文字语言描述，其次是顺口溜、口诀等言语(语音回路)形式。该统计结果说明:

表征形式,表象

(5)表象①卷面调查结果有的学生还形象地表征“氧化反应”概念，如图2一7。暇化诬且反应匀..失暇关不图2一7表象表征形式②分析这是氢气还原氧化铜的化学反应，是一个经典的氧化还原反应的范例。这个图画表达出来的过程形象地表征了氢气得氧发生氧化反应生成水的反应过程，以及氧化铜失氧被还原发生还原反应的过程。这种表象表征的形式，反映了客观事物和现象生动、具体的视觉图像，可以以一幅图画的形式存储于记忆中，也可以以动画的场景形式存储于记忆中。氧化反应的概念是非常抽象的化学概念，很令学生费解，如果给予微观现象以宏观形象，与学生经验相贴近，学生则易一J’-理解和记忆。表象的特征是视觉记忆，不易遗忘。因此

方向图,化合价,表征形式,数轴

坏压反应图2一8图表表征形式l图2一8采用数轴的方式，量化地表征了当物质的化合价由低到高的方向变化则意味发生氧化反应，物质的化合价由高向低的方向变化则意味着发生还原反应等含义。硫元素化合价从一2、0到+4、+6，呈现多种价态，随着向数轴化合价升高的方向发展，低价态的含硫元素的物质倾向于失去电子、被氧化、发生氧化反应;反之，随着向数轴化合价降低的方向发展，高价态的含硫元素的物质倾向于得到电子、被还原、发生还原反应;含有中间价态硫元素的物质则可以具有向化合价升高和化合价降低两个方向发展的趋势，即可以发生氧化反应，也可以发生还原反应。甲﨏。翼做还剧图2一9图表表征形式2图2一9的表征形式，以氢气还原氧化铜得到单质铜和水的氧化还原反应为具体例子

【相似文献】