关于中学化学实验问题解决心理机制的初步研究

王英菊

摘要：学科问题解决心理机制研究作为问题解决研究的重要领域，在教学研究中具有至关重要的意义。现目前化学实验问题解决心理机制研究较少，对化学实验教学的指导性也相对有限。鉴此，本文即通过活动任务分析法和心理模拟法探讨了中学化学实验问题解决的心理机制。

关键词：中学化学；实验问题；心理机制

引言：问题解决是现代认知心理学的重要领域，而学科问题解决则又是问题解决的重要分支。现目前，我国针对化学实验问题解决心理机制的研究成果相对较少，。然而化学实验作为化学学科重要教学项目之一，是落实素质教育的主要载体。鉴此，本文即通过化学学科一般问题解决的心理机制研究，进而对其实验问题解决心理机制作了相关论述。

一、化学一般问题解决心理机制研究

通过研究学习发现，我国对于一般化化学问题解决的心理机制有一定的研究基础。从整体的研究情况来看，我们大抵可以将一般化化学问题解决的心理机制分为以下三个环节，即审题、解析、解决。在上述上个环节中，解题者的心理机制也会呈现三个层次的变化，于审题环节化学基础知识则在解题活动中发挥定向调节作用，后面两个环节则依次是问题类型结构知识、策略性知识发挥定向调节作用。总而言之，在一般化学问题解决过程中的不同环节，对应的不同的自动化程序性知识就会发挥定向调节作用。

二、化学实验问题解决心理机制的初步研究

在了解了一般化学问题解决心理机制基础上，我们则开始对化学实验问题解决心理机制进行有关的研究。在研究过程中，我们主要是采取活动分析法及心理模拟法进行有关测试研究。通过测试研究，我们发现化学实验问题解决心理机制相对复杂，至少有以下环节构成：其一，问题表征分析（即审题）、问题解析、设计实验方案、实施实验方案、收集数据及检验、反思实验效果。在上述结合相互关联的核心心理机制环节，在化学实验问题解决中起到至关重要的作用，其具体心理机制如图1所示。通过研究分析，我们认为影响化学实验问题解决的主观因素主要有以下几点：化学基础知识、化学基本实验技能、策略性知识、程序性知识、逻辑思维能力等。

三、研究方法及过程分析

针对上述理论分析，我们主要是通过实验活动测试方法进行了实践研究，以期全面测试研究学生在化学实验问题解决过程中心理机制的具体情况及存在的问题。

1.随机抽取被试学生在研究测试过程中，我们随机抽选了各个班级的40名学生，以此保证了实验样本的多样性。

2.制定测试内容及形式在本次实验研究中，我们主要采取的是个体实验活动测查方式，即要求学生完成我们给定的实验内容，促使其通过实际实验操作，真实的反映其认知水平、基础技能、实践能力、策略知识等情况，以此探究其化学实验问题解决过程中的心理机制。具体的测试内容如下：

例：将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。

问题1：试求蓝色固体的物质种类，并写出方程式。

问题2：通过实验设计进行验证。

问题3：假设固体为混合物，进行固体成分检测。

3.测试操作流程根据上述问题，我们则可以组织学生开展实验活动。在开展实验活动之前，我们通常可以向被试者说明测试的目的，从而使其卸下心理包袱，从而真实的展示自身实验问题解决心理机制。在开展市实验的过程中，我们需要指导学生完成实验设计并写出思考过程，此外我们还可以通过提问的方式，动态化的了解学生在实验问题解决过程中的心理机制。

4.分析探究结果同时实验表明，学生在化学实验问题解决过程中的核心心理机制主要有上文我们所阐述的几个重要环节，即问题表征分析（即审题）、问题解析、设计实验方案、实施实验方案、收集数据及检验、反思实验效果及调整。然而在各个环节，不同水平的的学生也表现出来不同的情况，也凸显了影响其心理机制的因素各不相同。

（1）关于问题表征分析情况的分析。對于大多数学生而言，在问题表征环节都不存在大多的问题，其基本上都能够运用化学基础知识分析问题的类型及实质。

（2）问题解析情况分析。然而在问题解析情况上，不同学生的心理机制的差异性就相对较大。譬如针对问题1，部分学生在解析过程中由于受基础知识、思维方式及认知能力的影响，而仅能够猜测出一种固体物质类型及方程式，即CuCO3，Na2CO3+CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4抑或Cu（OH）2，Cu+2♂ +2OH-=Cu（OH）2（溶液呈碱性）；然而有的同学则能够全面考虑到两种物质并存的情况。总而言之，不同学生在问题解析环节的心理机制所受的影响因素很多，不同的学生所表现的情况也具有一定的差异性。

（3）设计实验方案情况分析。在设计实验方案环节，几乎所有的学生都存在程序性知识缺乏的问题，并且学生在思维严谨性上的差异也更加明显。仅有少部分学生能够利用化学基础知识设计出完整的化学实验流程，即固体的获取与检验、化学装置的配置、化学实验及现象观察、总结与检验、结论与反思等。而多数学生仅能够设计到物质制备以及化学装置配置环节，而后续的流程实验则难以开展下去，其心理机制呈现出思考意识的匮乏，设计实验过程中仅是简单的思考先做什么后做什么，将实验设计当做成了做选择。总而言之，在此环节影响学生心理机制的因素有实验设计的主动意识、程序性知识及策略性知识等。

（4）实施实验方案、收集数据及检验情况分析。在这两个环节中，多数学生都能够根据实验设计流程完成实验操作及收集数据等工作。但是从实施总体情况来看，也存在一定的差异性，即部分学生的实验流畅度较低且存在一些纰漏，这即说明其程序性知识对其心理机制存在一定影响。

（5）反思与调整情况分析。在此阶段诸多学生都不能运用元认知策略逐级检查实验设计、实验实施过程存在的问题，及提出有关改进策略。多数学生仅能够按照原有的设计流程，进行程式化的套用检验，其反思调整效果一般。可见元认知策略的缺失，对其反思与调整心理机制存在一定的影响。

参考文献：

[1]王磊， 胡久华. 中学化学实验问题解决心理机制的初步研究[J]. 化学教育， 2000， 21（5）：11-13.

[2]王婷婷. 中学生心理素质对化学实验的影响及其解决策略的研究[D]. 哈尔滨师范大学， 2014（15）：14-15endprint