摘要
多重表征是从化学学科本质出发，统领化学教与学的思路和方法，而学生在各表征间转换的能力水平反映了其对化学知识的理解程度以及运用所学知识解决复杂问题的能力。“水溶液中的离子反应与平衡”主题作为体现变化观念与平衡思想素养的载体是中学化学重要的学习内容之一，同时也是学习难度和教学难度最大的部分之一。以该主题内容为载体测评高中生的四重表征转换能力，不仅能让学生明晰自己的困境还有助于教师了解学生的学习状况以及存在的问题，并以此为抓手调整教学策略，帮助学生突破学习障碍，提高运用知识解决问题的能力。 本研究以四重表征转换能力为研究核心，在项目反应理论、SOLO分类评价等理论的指导下，借鉴国内外相关研究成果，对《普通高中化学课程标准（2017年版）》和2020《高考说明》中有关“水溶液中的离子反应与平衡”这一主题的要求作以分析整合，并梳理了与核心研究问题之间的关系。在此基础上，拟定双向细目表，开发出了四重表征转换能力的测评工具。随后，依据Rasch模型对测评工具进行信效度的检验以及质量的优化，并对甘肃省W县R高中的208名学生进行了四重表征转换能力的测评。最后，从学生在各表征转换维度的分布及表现特征、不同年级、不同班级等多角度进行转换能力分析。 实证研究结果表明：⑴各维度表征转换能力不容乐观。学生由宏观表征向符号表征转换时表现的思维水平最高，介于单点结构和关联结构之间，即宏观表征向符号表征转换的能力最强；由曲线表征向微观表征转换过程中表现的思维水平最低，达不到单点结构，说明由曲线表征向微观表征转换的能力最弱；与曲线表征相关的转换维度，学生思维水平均处于单点结构，表征转换能力均较低；相比较而言，与符号表征相关的转换维度（除了与曲线表征交叉的两个维度），学生的思维水平介于单点结构和多点结构之间，转换能力要稍微强一些，但仍不容乐观。⑵高中生化学四重表征转换能力随年级的增加呈缓慢上升趋势，但并不是在所有的转换维度上都具有显著性。⑶重点班学生的四重表征转换能力优于普通班学生的转换能力。⑷学生更加倾向于用符号表征去解决化学问题，而较少积极主动地去使用微观表征。基于上述研究结果，本研究还从教师的教学、学生的学习以及多重表征本体三个角度探讨了影响学生多重表征转换能力的因素，并据此为提高学生的表征转换能力提出了一些建议，以期对教育研究人员、一线化学教师等的后续研究与教学提供参考与启示。
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