基于手持技术的高中生化学概念学习认知研究

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1、基于手持技术的高中生化学概念学习认知研究*教育部人文社会科学重点研究基地重大项目《当代中国科学教育转型研究》（07JJD880232）基金资助。王祖浩孙丹儿李法瑞占小红（华东师范大学化学系上海200062）摘要：本研究选取“酸碱中和滴定”及其相关概念为教学内容，开展基于手持技术的高中生化学概念学习的认知研究。全文采用文献法、实验法、观察法、访谈法等进行具体探索，从认知角度深入了解学生的思维过程，考察手持技术学习环境中学生概念学习的特点，旨在体现基于手持技术的教学中学生对于化学概念认识、理解并应用的过程特点，并以此为相关研究提供可供参考的范式。关键词：高中生手持技术化学概念学习酸碱中和滴定

2、TheCognitiveStudyofHighSchoolStudents'ChemistryConceptAcquisitionontheBasisofHand-heldTechnologyWangZuhaoSunDanerLiFaruiZhanXiaohongChemistryDepartmentofEastChinaNormalUniversityShanghai200062Abstracts：Thisisthecognitiveresearchonhighschoolstudents’chemicalconceptslearningbasedonthehandheldtechno

3、logy,acid-baseneutralizationtitrationischosenasteachingcontent.Theresearchmethodsincludesliterature、experiment、observationandinterviewmethod.Weknowstudents’thinkingprocessandanalyzecharactersofconceptslearningfurthersupportedbythehandheldtechnologyfromtheviewofcognition.Thepapertellsusthecharacte

4、risticsofstudents’processofknowing、understandingandapplyingthechemicalconceptsandgivethenormalformtocorrelativeresearches.Keywords:highschoolstudent;handheldtechnology;chemicalconceptslearning;acid-baseneutralizationtitration.在一些发达国家，手持技术进入课堂教学已经有30多年的历史了，12各具特色的操作界面和功能各异的传感器探头被逐渐的开发出来并广泛应用于科学实验活

5、动中[1]。手持技术的应用不但为学生提供了更大的自主探究空间，更为学生提供了更多思考问题和分析问题的时间。手持技术成为不但成为科学教学，尤其是实验教学的有力工具，也成为信息技术与课堂教学融合的典型之一。近几年来，我国在手持技术的实验开发与应用研究方面取得了丰硕的成果[2]-[5]，使手持技术作为实验教学和实验研究的辅助手段的功能得到了很大限度的发挥，但是与国外研究相比，在手持技术的教学应用研究领域尤其是利用手持技术作为认知工具，将其与学科教育中的概念认知学习相结合的研究甚少，与国外存在一定的差距。大量文献显示[6]-[15]，国外手持技术的研究已进入学生学习认知的层面，并且以实证研究来深

6、入考察手持技术在学生概念认知以及相关能力发展方面所起的作用，已经具备相当成熟的研究方法，具有多种可供借鉴的研究模式。基于此，本文提出利用手持技术来探索其对我国高中生化学复杂概念学习的认知影响，从教学方法和研究方法两个层面初步形成了可供当前研究借鉴的模式，以进一步促进手持技术的在我国学科教学中的应用研究。一、研究设计1.酸碱中和滴定概念的选取本研究选取酸碱中和滴定相关概念作为教学研究的核心内容。“酸碱中和滴定”不仅是高中学习阶段一个典型的实验系统，也是一种重要的概念系统，涉及到的概念主要有中和反应、酸碱中和滴定原理、滴定曲线、滴定突跃、突跃、酸碱指示剂、指示剂变色范围、化学等当点、化学计量

7、点、滴定终点等。而长期以来，基于酸碱中和滴定概念系统的复杂性和抽象性特点，借助传统实验手段往往难以解决，故本研究以此为教学内容，展开基于手持技术的酸碱中和滴定概念学习研究的新尝试。2.研究内容及方法本研究分两个研究内容。研究1为“高中生化学概念学习的认知差异比较”，选取实验组和控制组，在课堂讲授、分组训练、实施实验的基础上，通过测试与访谈探查并分析学生概念学习的认知过程，讨论并比较实验组和控制组在概念学习方面的认知差异；研究2为“手