3 研究方法
为进一步探讨中学化学实验问题解决的心理机制,我们采用实验活动测试方法进行研究,通过实验,分析在问题解决各环节中的影响因素,探查学生化学实验问题解决的情况及存在的问题,以下是一次测试的记录。
(1)被试者
该测试随机抽取40名刚升入北京师范大学化学系的学生,他们刚完成中学化学教育,尚未接受任何大学化学教育。这些学生来自山东、河南、河北、湖北、四川等十几个省市,年龄范围在18到20岁之间。
(2)测试内容及形式
测试采用个体实验室活动的测查方式,每个被试者独立完成一项实验活动,包括设计实验方案和实施实验方案。使被试者身处真实而未知的实验问题情景中,促使他们运用自己已有的知识、技能、策略“真正”地解决“真实”而较“综合”的实验室问题,从而探讨被试者的化学实验问题解决的心理机制。
具体实验测试题目如下:
题目一:固体粉末的混合物中可能含有氯化铵、氯化钠、氯化钡、硫酸钠,请鉴定该混合物的组分,并选用适当的试剂合成一种新的固态化合物,要求它含有混合物组分中具有的一种阳离子。请写出思考过程及设计方案并实施该实验方案。
题目二:已知一种物质的分子式为Na2 ZNO2,请利用已有的化学知识,选用适当的试剂探究它的化学性质并合成此化合物。请写出思考过程及设计方案。
题目三:称取5g氯酸钾和1g二氧化锰制取氧气,用排水集气法收集气体。然后选用适当的药品探究氧气的化学性质。请写出思考过程及设计方案并实施。
题目四:已知一种有机物有3种官能团,分子式为:C7 H 6 O3,请用化学实验方法确定它的可能结构式。请写出思考过程及设计方案并实施该实验方案。
(3)测试程序
施测前主试向被试者说明测查的目的,使被试者没有任何精神负担,表现真实的自我解决实验问题的情况,然后被试者抽取测试题目,共有4种测试题(如上所示)。被试者先进行实验方案的设计,然后实施设计方案,要求写出思考过程。主试由中学化学教师和化学教学论的研究生担任。主试在观测记录的过程中,可随时向被试者提问,以便了解学生的思维过程及采取的策略。
施测完毕,由研究者统一对被试者的答卷及主试的记录进行整理、分析和总结。