三 调查结果讨论

  1. 学生解题所需时间是表征学生解题能力的重要指标。

从学生在 3 道试题上所需解题时间的人数分布看,都接近正态分布。这一结果是很有意义的。在班级教学的情况下,学生按学习成绩高低的人数分布一般也是正态。这并非是偶然的巧合,而可以看做是对同一事物——学生的化学学业成就的两种不同的表征方法。但是与用考试分数代表的学生学习成绩相比,学生解题时间可能更直接、更可靠地表征了学生的化学学业成就。有经验的化学教师都认为,化学基础知识越扎实,应用知识解决问题的能力越强的学生,解决化学问题所需的时间就越短。这种“经验式”的认识在本研究的结果中得到了比较满意的证实。通过统计分析和问卷后的座谈及个别交流,我们发现,学生的化学学习成绩和其所需的解题时间之间存在着较明显的正相关,即化学成绩好的学生,所需解题时间短;反之,化学学习成绩差的学生,所需的解题时间就长。

学生在解题时间上表现出的差异,还为我们更有效地发现学生间的差异提供了一个可用的方法。我们知道,一般的考试或测验,都是根据学生能否正确回答问题来区别学生的,但是对于同样能够答对问题的学生而言,这种测验或考试是无法再做进一步区分的。然而却可以利用他们在解题时间上可能存在的差异对他们做出进一步的区分。

可见,学生的解题时间可以作为表征学生解题能力的重要指标,而且还可能成为测评学生化学学业成就的更为细致、具体的指标。

  1. 学生的化学基础知识是影响学生解决化学问题能力的重要因素。

研究发现,学生解决化学问题的思路选择和所需时间与学生对相关化学知识的掌握水平密切相关。学生在解题过程中出现的瓶颈问题,在相当大的程度上是由于未能较好地掌握相关的化学知识造成的。如第 1 题,有 67.9% 的学生所显示的瓶颈是由于未能在应用水平上掌握原子结构和元素周期律等基础知识。基础好的学生能够正确地选择解题思路,所需要的解题时间较短; 而基础薄弱的学生则表现为在选择解题思路时比较困难、犹豫不决,较盲目地进行“尝试-错误”,显然所需要的解题时间也较多。调查结果清楚地表明: 化学基础知识的掌握是解决化学问题的基本前提,是提高解题能力的先决条件。无知必定无能,而且对化学知识的掌握决不仅仅意味着对知识的死记硬背,如果不能将所学知识融会贯通,不能把握灵活运用知识的条件和方法, 同样不能解决化学问题。

由于学生解决化学问题的过程能够更为直接和具体地反映出学生对相关知识的掌握情况(如对知识记忆的准确程度、灵活运用知识的水平等),因而考察学生的解决化学问题的过程可以作为进行化学教育测量与评价的一种十分有意义的信息源。

  1. 学生的审题能力和计算能力对学生解题过程的影响。

审题是指通过阅读试题明确解决问题的方向和要求,把握试题所给出的已知条件,并初步判断问题目标与已知条件之间的关系或联系,为选择或确定解题思路提供依据。调查表明,有 10%以上的学生表现为审题困难,即在开始阅读试题与动手解题之间耗费了大量时间。如第 2 题,由于题目本身内容较多,有的学生读完一遍之后感到不知所云,只好再读第二遍、甚至第三遍;还有的学生不能把握试题所提供的隐含信息,如第 3 题,有的学生未能注意到“往其中一份中加入松节油,Om 全部被吸收,气体体积减少了 VmL” 这一隐含信息,不能判断出“Om 的体积就是 VmL”这一已知条件,因而不能确定出正确的解题思路。

我们认为,审题能力是与观察能力、分析综合能力、逻辑思维能力等一般能力密切相关的一种综合能力。因而学生审题能力对解题过程的影响是十分复杂的。为了培养和提高学生的审题能力,除了要注意培养与审题能力有关的一般能力之外,还要在平时教学中加强审题训练,有针对性地解决学生在审题过程中出现的典型问题。

计算能力是指学生在通过化学计算而解决问题时所表现出的能力。当化学问题与数学运算有关时,计算能力常常成为一些学生能否解题的关键。调查结果显示,有 51%的学生在做第 2 道题时,计算步骤耗时最长。提高学生的化学计算能力,也是提高学生解决化学问题能力的重要方面。但问题的另一方面也需要引起注意:不能把化学测量变成数学测量。即在设计化学计算类的试题时,要注意避免过难、过繁的数学运算,试题的内容应紧扣化学基本概念、基本理论和重要的元素化合物知识,计算过程应是化学基础知识的运用过程;没有必要在化学测量中让学生花费过多的时间和精力去进行数学计算的练习。

  1. 试题质量对测试结果的影响。

从调查结果看,试题 2 在学生的解题时间上得到了比较满意的分布状态;学生在该题的行为表现与学生的平时化学学习成绩之间相关程度也是最明显的。因而可以认为该题相对质量较高。可见,试题质量会对学生解题过

程的测评结果产生不可忽视的重要影响。本研究中所用的试题 1 和试题 3 的质量还有待于进一步提高。在本研究的实施过程中,我们着重观察、了解学生在解决化学问题的过程中所存在的问题及其原因;但同时发现,有些学生在解题过程中表现出一定的思维的独创性、新颖性和敏捷性等特点,这是十分可贵的,也是很值得引起注意和加以研究的。因限于研究的条件未能就此展开工作,这是本研究的一个缺憾。