中學(xué)生氧化還原反應(yīng)學(xué)習(xí)心理的實(shí)證研究與反思大陸和臺(tái)灣經(jīng)驗(yàn)
中學(xué)生氧化還原反應(yīng)學(xué)習(xí)心理的實(shí)證研究與反思大陸和臺(tái)灣經(jīng)驗(yàn)
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1 問題的提出
氧化還原反應(yīng)是化學(xué)重要的基本理論，也是中學(xué)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。氧化還原反應(yīng)包括以“得失氧元素”、“元素化合價(jià)變化”、“電子轉(zhuǎn)移”為標(biāo)志的3個(gè)學(xué)習(xí)階段，涉及反應(yīng)物和產(chǎn)物類型、反應(yīng)類型、反應(yīng)特征和本質(zhì)、反應(yīng)進(jìn)程等內(nèi)容及其相互關(guān)系，擁有龐大而復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容。許多教師圍繞氧化還原反應(yīng)的教學(xué)，探討了大量有助于突破教學(xué)重難點(diǎn)的方法，設(shè)計(jì)了大量?jī)?yōu)秀教學(xué)案例，在課堂教學(xué)實(shí)踐層面取得了豐富成果。
學(xué)生對(duì)不同類型知識(shí)的學(xué)習(xí)，要滿足不同的學(xué)習(xí)條件，經(jīng)歷不同的學(xué)習(xí)階段。學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)知識(shí)的學(xué)習(xí)，必須滿足概念和原理知識(shí)的學(xué)習(xí)條件，經(jīng)歷概念發(fā)展的學(xué)習(xí)階段。深入認(rèn)識(shí)學(xué)生在氧化還原反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知狀態(tài)及其變化機(jī)制、階段發(fā)展等學(xué)習(xí)心理范疇內(nèi)容，更有助于研究者和教師設(shè)計(jì)適合學(xué)生的課程和教學(xué)內(nèi)容，選擇相應(yīng)的教學(xué)方法。因此，有必要系統(tǒng)地總結(jié)研究者對(duì)于中學(xué)生氧化還原反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)心理的實(shí)證研究成果。值得考慮的是，我國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)同是華人社會(huì)，兩岸中學(xué)生在課程內(nèi)容和社會(huì)文化等因素的影響下，在語言和概念學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)心理發(fā)展等方面容易存在較大的相似性。因此，也有必要系統(tǒng)地總結(jié)兩岸研究者在該研究主題上的研究成果，促進(jìn)化學(xué)學(xué)習(xí)心理研究的發(fā)展。
2 研究方法
通過中國(guó)知網(wǎng)查詢大陸學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，通過臺(tái)灣科學(xué)教育期刊文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、碩博士論文數(shù)據(jù)庫(kù)查詢臺(tái)灣學(xué)術(shù)文獻(xiàn)。文獻(xiàn)類型包括期刊論文、會(huì)議論文、碩博士學(xué)位論文等形式。通讀論文的主要內(nèi)容，篩選出偏重研究中學(xué)生氧化還原反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)心理的實(shí)證研究文獻(xiàn)，最后共得文獻(xiàn)22篇。其中，期刊論文7篇，會(huì)議論文1篇、碩博士學(xué)位論文14篇;大陸文獻(xiàn)17篇，占77.3%，臺(tái)灣文獻(xiàn)5篇，占22.7%。根據(jù)不同的研究?jī)?nèi)容，將這些文獻(xiàn)歸類為新課學(xué)習(xí)、問題解決、階段發(fā)展這3個(gè)研究角度。部分文獻(xiàn)涉及多個(gè)研究角度，新課學(xué)習(xí)研究角度有4篇次，占18.2%，問題解決研究角度有10篇次，占45.5%，階段發(fā)展研究角度有11篇次，占50%。
3 研究進(jìn)展
3.1 新課學(xué)習(xí)的研究
新課學(xué)習(xí)研究角度關(guān)注學(xué)生正式學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)知識(shí)時(shí)，如何形成和建立相關(guān)概念的定義，認(rèn)識(shí)概念系統(tǒng)的內(nèi)部關(guān)系。研究文獻(xiàn)較少，包括3篇大陸文獻(xiàn)和1篇臺(tái)灣文獻(xiàn)。
對(duì)外部信息進(jìn)行各種加工，并且形成個(gè)人長(zhǎng)時(shí)記憶的表征形式，是信息加工的重要過程。丁偉[1]提出氧化還原反應(yīng)概念的內(nèi)部表征形式，具有命題符號(hào)表征、知覺符號(hào)表征和綜合表征這3種表征類別，共10種表征形式。研究者以自由聯(lián)想的方式，調(diào)查上海高二學(xué)生的氧化還原反應(yīng)概念內(nèi)部表征形式。研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生使用了多元化的表征形式，其中主要使用文字語言描述表征形式，極少使用圖像表征形式。此外，高質(zhì)量的概念內(nèi)部表征具有表征類別多元化、表征形式多重化、精致程度更高、更趨于概念本質(zhì)這幾個(gè)特點(diǎn)。而要形成高質(zhì)量的概念內(nèi)部表征，學(xué)生需要通過自我解釋等方式，主動(dòng)地對(duì)概念進(jìn)行深度加工，變換出適合個(gè)人長(zhǎng)時(shí)記憶的概念內(nèi)部表征形式。
概念學(xué)習(xí)包括概念獲得和概念應(yīng)用兩個(gè)階段，概念獲得包括概念形成和概念同化。鄧陽[2]比較概念形成和概念同化這兩種方式，對(duì)湖北高一學(xué)生學(xué)習(xí)氧化劑和氧化產(chǎn)物這兩個(gè)概念的影響。研究結(jié)果顯示：(1)概念同化方式比概念形成方式能夠獲得更好的學(xué)習(xí)效果。(2)概念同化方式在宏觀的化合價(jià)表述上比微觀的電子轉(zhuǎn)移(偏移)表述能夠獲得更好的學(xué)習(xí)效果。(3)不同學(xué)業(yè)水平學(xué)生在概念形成上學(xué)習(xí)效果的差異不顯著，而概念同化學(xué)習(xí)效果有顯著差異。概念的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、不同的概念學(xué)習(xí)方式和學(xué)生的學(xué)業(yè)水平共同影響著概念的動(dòng)態(tài)難度。
詹耀宗[3]參考坎貝爾進(jìn)化認(rèn)識(shí)論的觀點(diǎn)，從替代選擇器(Vicarious Selectors)的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、運(yùn)作機(jī)制和元系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的角度，以個(gè)案研究的方式探討臺(tái)灣3位高二學(xué)生氧化還原反應(yīng)概念形成機(jī)制。通過學(xué)生的訪談資料，研究者認(rèn)為替代選擇器包括：(1)關(guān)鍵概念。處于中心位置，由原理概念屬性的命題陳述歸納而成，用于判斷相關(guān)概念命題。(2)輔助概念。處于周圍位置，代表多種不同屬性的命題陳述，用于理解和陳述關(guān)鍵概念。在概念形成過程中，這2種概念產(chǎn)生相互作用，關(guān)鍵概念會(huì)選擇輔助概念，輔助概念會(huì)支持形成關(guān)鍵概念。替代選擇器元系統(tǒng)轉(zhuǎn)換是讓整個(gè)概念結(jié)構(gòu)從復(fù)雜到簡(jiǎn)單的精煉過程。
考慮到學(xué)生的個(gè)性心理，馮姣姣[4]探討歧義容忍度(Tolerance of Ambiguity)對(duì)河南高一學(xué)生氧化還原反應(yīng)概念學(xué)習(xí)的影響。該研究界定的歧義容忍度指學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識(shí)存在差異性時(shí)，學(xué)生對(duì)兩者共存的包容、接受的心理傾向。研究結(jié)果顯示相對(duì)于低歧義容忍度學(xué)生，高歧義容忍度學(xué)生更能夠接受新概念，甄別與加工新舊知識(shí)，達(dá)到概念深層加工水平，并且有助于認(rèn)知過程本體概念的內(nèi)容。
由上述可知，研究者分別對(duì)概念內(nèi)部表征形式、概念獲得的方法和機(jī)制、個(gè)性學(xué)習(xí)心理這幾個(gè)主題開展具體探討。該研究角度并不受研究者注目，這可能因?yàn)樯钊氲乜坍媽W(xué)生頭腦中建立和聯(lián)系氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的過程是較困難的。氧化還原反應(yīng)概念系統(tǒng)的復(fù)雜性導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)具有復(fù)雜性。不同概念獲得的具體過程、概念間交互作用的方向和強(qiáng)度究竟為何，以及更多細(xì)致的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果尚鮮見詳細(xì)報(bào)道。微觀發(fā)生法是一種聚焦學(xué)生認(rèn)知變化的發(fā)生期間，通過收集多方面精細(xì)信息，理解認(rèn)知變化機(jī)制的研究方法。該方法可以作為該研究角度獲得深入研究結(jié)果的研究方法。因此，研究者可以更深度地應(yīng)用信息加工心理學(xué)，結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)踐情況，持續(xù)關(guān)注和探索學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)知識(shí)時(shí)知識(shí)形成的變化路線、速度和來源等微觀發(fā)生過程及其機(jī)制。 3.2 問題解決的研究
問題解決研究角度關(guān)注學(xué)生應(yīng)用氧化還原反應(yīng)知識(shí)解決相關(guān)問題時(shí)，如何對(duì)問題情境作出反應(yīng)，如何通過思維操作從問題的初始狀態(tài)到達(dá)目標(biāo)狀態(tài)。研究文獻(xiàn)較多，包括10篇大陸文獻(xiàn)。
理解和表征問題是問題解決的首要環(huán)節(jié)。丁偉[5]系統(tǒng)研究上海高二學(xué)生在氧化還原反應(yīng)分類問題和推理問題解決時(shí)的內(nèi)部表征歷程和應(yīng)用機(jī)制。研究者發(fā)現(xiàn)學(xué)生分類問題解決的關(guān)鍵步驟是信息轉(zhuǎn)譯和判斷環(huán)節(jié)，主要使用知覺符號(hào)表征類別的各種表征形式;推理問題解決的關(guān)鍵步驟是包含復(fù)合判斷的推理環(huán)節(jié)，主要使用命題符號(hào)表征類別中以化學(xué)符號(hào)表征形式為主的各種表征形式。
原型是知覺符號(hào)表征類別中的一種表征形式。米廣春[6]了解通過學(xué)習(xí)材料而分別具有文字原型、圖像原型、文字-圖像原型的山東高一學(xué)生在氧化還原反應(yīng)知識(shí)不同學(xué)習(xí)水平的表現(xiàn)。研究結(jié)果顯示具有不同原型的學(xué)生在簡(jiǎn)單再認(rèn)水平的表現(xiàn)沒有顯著差異，但是在復(fù)雜再認(rèn)、分類、應(yīng)用水平存在顯著差異。在復(fù)雜再認(rèn)和分類水平，文字-圖像原型學(xué)生依次優(yōu)于圖像原型和文字原型學(xué)生;在應(yīng)用水平，文字原型學(xué)生依次優(yōu)于文字-圖像原型和圖像原型學(xué)生。筆者認(rèn)為丁偉[7]對(duì)問題解決內(nèi)部表征歷程的研究結(jié)果，可以解釋米廣春的研究結(jié)果。
在更微觀的問題解決過程研究層面，黃靜等人[8]通過出聲思維方法，了解福建高一學(xué)生在解決氧化還原反應(yīng)綜合應(yīng)用推斷題時(shí)，問題表征在動(dòng)態(tài)過程、表征廣度、表征有效度這幾方面的特點(diǎn)。研究結(jié)果顯示學(xué)生使用了多種信息表征方式，均以文字語言描述表征為主。研究者認(rèn)為學(xué)優(yōu)生更能結(jié)合個(gè)人較完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)，深層表征問題信息，學(xué)困生更傾向使用個(gè)人知識(shí)結(jié)構(gòu)的孤立知識(shí)，淺層表征問題信息。
李秀滋[9]研究上海高中各年級(jí)學(xué)生在氧化還原反應(yīng)原理的應(yīng)用、簡(jiǎn)單計(jì)算和復(fù)雜計(jì)算這3種問題解決水平的特點(diǎn)。研究者認(rèn)為高一、高二學(xué)生是使用新手式的表征，高三學(xué)生是使用專家式的表征，學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)知識(shí)的掌握能力影響著相應(yīng)的問題解決能力。
姬廣敏等人[10]通過出聲思維方法，探討山東高一學(xué)生在解決氧化還原反應(yīng)識(shí)記、理解和應(yīng)用水平問題時(shí)的典型行為。研究者也了解到學(xué)生的氧化還原反應(yīng)認(rèn)知水平不會(huì)影響其簡(jiǎn)單氧化還原反應(yīng)方程式的書寫表現(xiàn)，但是會(huì)顯著影響其復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式的書寫表現(xiàn)。這種影響與學(xué)生氧化還原反應(yīng)的理解和應(yīng)用水平有關(guān)。
氧化還原反應(yīng)知識(shí)的問題解決是知識(shí)豐富領(lǐng)域的問題解決。結(jié)合化學(xué)學(xué)科知識(shí)，丁偉等人[11]、仇興葉[12]、鄭文昌等人[13，14]、謝巧兵[15]分別對(duì)各地高一學(xué)生在氧化還原反應(yīng)知識(shí)的學(xué)習(xí)困難或?qū)W習(xí)障礙點(diǎn)進(jìn)行探討。研究結(jié)果較一致地顯示，在學(xué)生的認(rèn)知層面，對(duì)化合價(jià)缺乏準(zhǔn)確認(rèn)知和判斷，對(duì)概念間聯(lián)系缺乏多元和深層表征，是導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)學(xué)習(xí)出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難的成因。
由上述可知，研究者具體探討問題解決的信息表征形式、思維操作過程、解題能力和水平這幾個(gè)主題。問題解決的經(jīng)典研究方法是使用出聲思維，分析個(gè)別學(xué)生在問題解決不同階段的思維過程和所需時(shí)間，抽象出學(xué)生的思維操作，并且?L制相應(yīng)的問題解決行為圖。而這類深入了解學(xué)生思維操作過程的研究較少，較多的研究是根據(jù)學(xué)生群體的答題情況，推測(cè)學(xué)生可能遇到的解題困難和總結(jié)解題表現(xiàn)。這兩類研究分別從微觀、宏觀層面展現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和結(jié)果，都有其研究?jī)r(jià)值，但把這兩類研究充分融合起來的綜合性研究卻較鮮見。因此，研究者可以通過更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯吭O(shè)計(jì)，從不同角度聚焦研究?jī)?nèi)容和獲得研究證據(jù)，共同認(rèn)識(shí)學(xué)生的問題解決過程和結(jié)果。
3.3 階段發(fā)展的研究
階段發(fā)展研究角度關(guān)注學(xué)生在不同的學(xué)習(xí)階段，氧化還原反應(yīng)知識(shí)的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)結(jié)果有何表現(xiàn)、特點(diǎn)和變化規(guī)律。研究文獻(xiàn)較多，包括7篇大陸文獻(xiàn)和4篇臺(tái)灣文獻(xiàn)。
米廣春[16]對(duì)上海具有高三水平的大一新生，謝兆貴[17]對(duì)江蘇高三學(xué)生，程昭[18]對(duì)湖北高一、高三和大三學(xué)生的氧化還原反應(yīng)概念內(nèi)部表征形式也開展了類似丁偉[19]的研究。研究結(jié)果也與丁偉[20]的研究結(jié)果相似，學(xué)生主要使用文字語言描述表征形式，但隨著年級(jí)的增加，增加使用語言回路、樣例和圖形表征形式。
徐群策[21]使用概念圖，對(duì)江蘇高一學(xué)生在一學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)知識(shí)的過程和結(jié)果進(jìn)行跟蹤研究。研究者認(rèn)為不同學(xué)業(yè)水平學(xué)生有不同的概念轉(zhuǎn)變情況，歸納出學(xué)優(yōu)生具有“漸進(jìn)期――突變期――高原期”，其余大多數(shù)學(xué)生具有“漸進(jìn)期――高原期――突變期”的變化特點(diǎn)。
李秀滋[22]了解上海高中各年級(jí)學(xué)生在氧化還原反應(yīng)概念辨析、各關(guān)系辨析這2個(gè)學(xué)業(yè)水平的具體表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)不同學(xué)業(yè)水平、不同性別對(duì)高一學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果有顯著影響，對(duì)其他年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果沒有顯著影響，高一年級(jí)是學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)知識(shí)的分化期。
徐立[23]探討江西高中各年級(jí)學(xué)生在氧化還原反應(yīng)知識(shí)的邏輯思維能力發(fā)展情況。研究發(fā)現(xiàn)不同年級(jí)學(xué)生的邏輯思維能力隨年級(jí)的增長(zhǎng)而增大，而且存在顯著差異。在概念和判斷水平上，不同年級(jí)學(xué)生存在顯著差異;在推理水平上，不同年級(jí)和不同性別學(xué)生的主效應(yīng)顯著，但是兩者不存在顯著的交互作用。
詹耀宗等人[24]從多元觀點(diǎn)分析臺(tái)灣初二、初三和高二學(xué)生在氧化還原反應(yīng)和燃燒概念學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)的表現(xiàn)。通過測(cè)試結(jié)果，研究者認(rèn)為學(xué)生在這2個(gè)主題概念的發(fā)展并不完整，尚未達(dá)到最高級(jí)的形式階段。這導(dǎo)致學(xué)生無法掌握相關(guān)主題概念中最關(guān)鍵的核心概念及其結(jié)構(gòu)，繼而擾亂概念間的相互關(guān)系和位置，在反應(yīng)有關(guān)的命題陳述時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤的概念聯(lián)結(jié)或不當(dāng)?shù)臍w類推理。
心智模式是為表征問題情境、預(yù)測(cè)和解決問題而建立的表征形式。由于氧化還原反應(yīng)知識(shí)的復(fù)雜性，學(xué)生也相應(yīng)建立不同類型的心智模式，不同年級(jí)學(xué)生的心智模式存在著演變過程。鐘曉蘭等人[25]探討基于多重表征的模型教學(xué)和融入模型教學(xué)的認(rèn)知師徒制教學(xué)，對(duì)臺(tái)灣高二學(xué)生氧化還原反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)成效和心智模式的影響。研究者分析3個(gè)組在6種心智模式的比例分布，確定各組心智模式的演變途徑。 江文瑋[26]圍繞“氧化還原反應(yīng)”和“氧化數(shù)定義及應(yīng)用”這2個(gè)主題，歸納出臺(tái)灣學(xué)生分別具有的8種、7種心智模式，并且系統(tǒng)地了解高中各年級(jí)學(xué)生在氧化還原反應(yīng)5個(gè)概念上的具體表現(xiàn)、具有的心智模式類型。張丙香[27]融合三重表征和心智模式的內(nèi)容，結(jié)合科學(xué)史的發(fā)展，提出11種氧化還原反應(yīng)三重表征心智模式。研究者以山東高中各年級(jí)學(xué)生為研究對(duì)象，了解不同年級(jí)學(xué)生在宏觀、微觀和符號(hào)層次分別具有的心智模式類型，以及不同學(xué)業(yè)水平學(xué)生心智模式的特點(diǎn)。
張育倩[28]對(duì)臺(tái)灣初中七至九年級(jí)、高中一至二年級(jí)、大學(xué)化學(xué)系學(xué)生這6個(gè)學(xué)生群體進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)地了解氧化還原反應(yīng)4個(gè)主概念的不同認(rèn)知狀態(tài)、重要類型、綜合得到的心智模式在跨年級(jí)學(xué)生的縱向變化。由此提煉出10種心智模式，研究者更確定跨年級(jí)學(xué)生心智模式具體的發(fā)展歷程和概念演化樹，并且對(duì)心智模式的解釋融貫地作出分析。
由上述可知，研究者的探討內(nèi)容包括不同學(xué)習(xí)階段的概念內(nèi)部表征形式、概念轉(zhuǎn)變和思維能力情況、心智模式。與其他研究角度相比，該研究角度的研究最多，這可能因?yàn)樵谀承r(shí)間點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生群體的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)結(jié)果，是相對(duì)容易的研究。此外，該研究角度的研究具有宏觀視野，展現(xiàn)出學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)“限度”、存在的困難、遺留的問題和影響因素，有助于系統(tǒng)認(rèn)識(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的長(zhǎng)期變化。學(xué)習(xí)進(jìn)階是科學(xué)教育課程設(shè)計(jì)和發(fā)展的熱點(diǎn)問題，學(xué)習(xí)進(jìn)階的確定需要協(xié)調(diào)課程內(nèi)容和學(xué)生能力與水平的關(guān)系。但上述研究尚未結(jié)合所得的研究結(jié)果，從學(xué)習(xí)進(jìn)階的角度提出系統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)知識(shí)的具體進(jìn)程和水平。因此，研究者可以整合已有的研究結(jié)果，提出具有可行性的學(xué)習(xí)進(jìn)階方案，再進(jìn)行后續(xù)的驗(yàn)證和修訂工作，為現(xiàn)有高中化學(xué)課程、教科書和教學(xué)的設(shè)計(jì)提供適當(dāng)?shù)?ldquo;反撥作用”。
4 結(jié)論和啟示
4.1 研究結(jié)論
通過分析我國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)研究中學(xué)生氧化還原反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)心理的22篇實(shí)證研究文獻(xiàn)，了解到兩岸研究者在該研究主題上所作的努力和成果。研究者的研究涉及學(xué)生正式學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)知識(shí)的過程、氧化還原反應(yīng)問題解決的過程、不同階段的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)結(jié)果，囊括了“新學(xué)”、“應(yīng)用”和“發(fā)展”這3方面。這些研究均有助于人們認(rèn)識(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)知識(shí)的心理過程和發(fā)展階段。
在研究?jī)?nèi)容的選擇上，新課學(xué)習(xí)研究角度的研究偏少，階段發(fā)展研究角度的研究最多。3個(gè)研究角度都有大陸文獻(xiàn)，這顯示大陸研究者的研究興趣廣泛，關(guān)注氧化還原反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)的各方面，深耕知識(shí)學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)和表現(xiàn)。新課學(xué)習(xí)研究角度，尤其是階段發(fā)展研究角度有臺(tái)灣文獻(xiàn)，這顯示臺(tái)灣研究者的研究極其集中，重點(diǎn)關(guān)注氧化還原反應(yīng)心智模式的建構(gòu)，符合國(guó)際科學(xué)教育研究領(lǐng)域的研究潮流。
在研究方法的使用上，研究者使用的研究方法主要結(jié)合研究角度的實(shí)際需要而定，不僅有量化的專題測(cè)試(常規(guī)測(cè)試題、二段式測(cè)試題等)，也有質(zhì)化的個(gè)案訪談。
4.2 研究啟示
盡管研究者已經(jīng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的過程和結(jié)果開展大量研究，仍然有許多研究?jī)?nèi)容值得人們繼續(xù)探討。上文已經(jīng)針對(duì)3個(gè)研究角度的研究不足，提出專門的研究建議。此外，筆者發(fā)現(xiàn)過去的研究較少探討學(xué)生的個(gè)人特質(zhì)和氧化還原反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)的關(guān)系，未能呈現(xiàn)可能影響學(xué)生學(xué)習(xí)的各種因素。例如，具有不同認(rèn)知風(fēng)格、認(rèn)知策略、建模能力、科學(xué)閱讀能力等特點(diǎn)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)期間分別會(huì)有何具體表現(xiàn)?具有不同科學(xué)認(rèn)識(shí)觀的學(xué)生如何接受氧化還原反應(yīng)知識(shí)的發(fā)展?不同教學(xué)文本和素材又會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生何種具體影響?類似的問題不勝枚舉，研究者日后可以圍繞多因素間的關(guān)系進(jìn)行深入探討。
認(rèn)知診斷是應(yīng)用某些特別的統(tǒng)計(jì)模型，通過學(xué)生在一系列有邏輯關(guān)系的學(xué)科問題的反應(yīng)模式，推斷學(xué)生個(gè)人對(duì)學(xué)科知識(shí)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和掌握程度。尚少見研究者運(yùn)用規(guī)則空間模型(Rule Space Model)、知識(shí)空間理論(Knowledge Space Theory)等統(tǒng)計(jì)模型對(duì)學(xué)生個(gè)人的氧化還原反應(yīng)知識(shí)開展認(rèn)知診斷研究。未來有必要充分發(fā)揮認(rèn)知診斷理論的研究?jī)r(jià)值，深度挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)信息和促進(jìn)研究結(jié)果的革新。
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