高中生化学语言表征问题能力的调查与分析

陈慧媛，杨水金,吴顺红

(1.湖北师范大学化学化工学院，湖北 黄石 435002；2.湖北省黄石三中，湖北 黄石 435000)

高中生化学语言表征问题能力的调查与分析

陈慧媛1，杨水金1,吴顺红2

(1.湖北师范大学化学化工学院，湖北 黄石 435002；2.湖北省黄石三中，湖北 黄石 435000)

从化学语言的识别能力、转换能力、表达能力及应用能力这四个构成要素自编《高一学生化学语言学习应用情况测试卷》。首先使用SPSS 20.0从α一致性信度、偏度、相关性分析三个方面对自编测试卷结构进行分析，然后从高一学生化学语言表征问题的能力的现状、性别影响、与化学成绩相关性等方面对自编化学语言能力测试卷的测试情况进行分析研究，找到高一学生化学语言能力存在的问题，并提出对应的解决策略。通过本研究，引导学生全面而有重点的学习化学语言，让学生能够辨别易混淆符号语言，重视文字语言和图表语言的书写以及应用范围，从而对高一学生化学语言能力的提高起到很好的指导作用。

高一学生；化学语言能力；测试卷

培养和提高学生的科学素养是新课程改革的重要目标，化学素养作为科学素养的一部分，使得化学知识的学习尤为重要，因此化学知识的学习是推进素质教育和提高学生科学素养不可缺少的一部分。化学语言作为化学知识学习的前提条件，是化学知识学习中记忆、理解、交流、思维和应用等活动中不可缺少的工具和载体，它的学习有利于高中生化学思维的形成和化学科学素养的提高[1]。

为了让教师在教学实施的过程中进行有效的控制，让学生不再因为化学语言对学习化学形成障碍。本文以高中化学教师及高一学生作为调查对象，对教师进行访谈、让学生测试自编《高一学生化学语言学习应用情况测试卷》。测试结果从三个方面进行探讨研究：化学语言表征问题能力的现状、性别、化学成绩相关性从而提出培养和提高学生化学语言能力的策略。

1 化学语言

化学语言作为一种专门语言，是传承和加工化学思想信息的工具[2]。随着化学的发生和发展，化学语言也逐渐成长，可如今，化学语言还没有统一的分类标准，根据张莲云在《浅析化学科学语言的类型与功能》一文中提到化学语言可分为自然语言、专业符号语言、形式化语言[3]；徐秋云等在《讨论化学语言极其教育价值》一文中认为构成化学语言有以下三种：化学用语、符号语言、图表语言[4]。本文综合以上两种分类研究方法，将化学语言分为符号语言、文字语言、图表语言三类，详细见表1。

表1 三类化学语言基本含义及示例

2 高一学生化学语言学习应用情况现状的分析

2.1 研究对象和研究材料

研究对象为湖北省黄石市两所高中的高一学生，分别在两个学校抽取了两个成绩水平程度不一的班级。研究材料为根据化学语言能力的学习能力和语言类别两个维度构成要素自编的《高一学生化学语言学习应用情况测试卷》(材料见附录1)，该试卷测试前请中学化学教师进行了分析和修改。化学语言能力结构与试题条目的关系见表2。

表2 化学语言能力因素与试题条目的关系

2.2 研究方法和研究过程

该测试分别在湖北黄石两所学校的两个成绩水平程度不一的班级展开，让学生在60分钟内完成《高一学生化学语言学习应用情况测试卷》，参加测试的学生共160人，收回有效测试卷153份，试卷回收率95.6%，我们对有效测试卷进行以下分析。

本研究使用IBM SPSS Statistics 20.0对试卷中所有数据进行分析和处理。

2.3 研究结果和讨论

2.3.1 高一学生化学语言能力测试卷结构分析

α一致性信度检验 通过计算问卷各维度及总问卷的同质性信度系数α，考察问卷的可信度，测试得到的α一致性信度系数如表3和表4所示。

表3 问卷各因素及问卷内在一致性a信度系数(学习能力维度)

表4 问卷各因素及问卷内在一致性a信度系数(语言类别维度)

从表3和表4的数据来看，1)问卷从学习能力维度分析，语言识别的α一致性信度一般，但是语言转换、语言表达、语言应用及总量表α一致性信度较好，都达到了0.600以上；2)问卷从语言类别的维度分析，图表语言的α一致性信度系数为0.486，但是符号语言、文字语言及总量表的α一致性信度都达到了0.700以上。上述结果表明，从研究的一个测量工具的角度出发，该问卷基本达到了要求，具有一定的可靠性。

偏度 问卷各维度平均数及各维度偏度(学习能力维度)和问卷各维度平均数及各维度偏度(语言类别维度)分析数据分别示于表5和表6之中。由表5和表6可知，问卷的各维度及化学能力水平偏度均小于1，符合正态分布。因此说明，本文所研究的化学语言能力与其他能力一样，具有高低之分，同时可以说明所使用的《高一学生化学语言学习应用情况测试卷》自编测试卷是基本合理的。

表5 问卷各维度平均数及各维度偏度(学习能力维度)

表6 问卷各维度平均数及各维度偏度(语言类别维度)

相关性分析 用Spearman积矩相关从两个维度对高中生化学语言能力及各维度以及总问卷之间的相关性进行了统计分析，其统计结果分别示于表7和表8。从表7和表8的数据表明，无论从学习能力维度，还是语言类别维度分析，化学语言能力各维度间的相关性均低各维度与总问卷的相关，且每一个维度以及总问卷之间存在及其显著的正相关。这表明：1)每个维度不仅各自具有一定的独立性，同时又对总问卷做出了贡献；2)本问卷具有一定的结构效度；3)无论是从学习能力维度还是语言类别维度，本研究中对化学语言能力分析都是正确的。

表7 高中学生语言能力及要素相关性分析(学习能力维度)

表8 高中学生语言能力及要素相关性分析(语言类别维度)

注：**表示达到0.01显著水平

2.3.2 中学生化学语言能力现状分析

对化学语言能力每个维度进行描述性统计，可以进一步的了解中学生化学语言能力的现状，其统计结果见表9和表10。

表9 高一男女学生语言能力的差异比较(学习能力维度)

表10 高一学生化学语言能力描述性统计(语言类别维度)

由表9和10的统计结果可知：高一学化学语言能力处于中上发展水平。同时可知：1)高一学生化学语言能力(学习能力维度)中化学语言识别能力维度水平最高，转换、表达及应用能力维度均较低；2)高一学生化学语言能力(语言类别维度)中化学文字语言能力维度水平较低。

2.3.3 学生性别对中学生化学语言能力的影响

用t检验考察了学生性别对中学生化学语言能力的影响，结果见表11和表12。

表11 高一男女学生语言能力的差异比较(学习能力维度)

表12 高一男女学生语言能力的差异比较(语言类别维度)

由表11和12的统计结果可知：1)从学习能力维度分析，学生的语言识别能力较弱，其它能力中等偏上，从语言类别维度分析，学生的图表语言能力较弱，其他能力中等偏上；2)从学习能力维度和语言类别维度两方面分析，男生的化学语言能力都比女生的化学语言能力强，在化学语言能力上男女表现出显著差异。

2.3.4 高一学生化学语言能力与化学成绩相关性研究

以学生化学考试成绩作为高中学生化学语言能力的校标，分析了高中学生化学成绩与其化学语言能力的关系，结果见表13和表14。

表13 高一学生化学语言能力各要素与化学成绩相关性分析(学习能力维度)

表14 高一学生化学语言能力各要素与化学成绩相关性分析(语言类别维度)

注：**表示达到0.01显著水平

由统计数据可知，高一学生的化学成绩与化学语言能力及各维度的相关都达到了非常显著的水平。

3 高一学生化学语言能力存在问题与解决策略

3.1 存在问题

化学语言作为一种科学语言，与一般的汉语文字不同，具有“半文言、半外语”特点，且其遵循严密的逻辑体系，力求达到化学语言的规范、精确、简便、恰当、严谨[5]。通过分析和研究高一学生完成化学语言能力测试卷的结果，我们发现学生缺乏对化学语言严谨性的认识是导致学生化学语言能力不强的主要原因。本文从符号语言、文字语言、图表语言分析学生目前存在的问题有：

1、 符号语言：1)无法正确识别化学式、结构式、电子式等，如将Na=O-O=Na 判断为Na2O2的电子式；2)不能对符号语言进行定义等，如不能断定“Fe”既可以表示一个原子，又可以表示一种元素，还能表示物质；3)已知符号语言，却不能对符号语言产生的化学反应进行表达，如在表达KHSO4在水溶液中电离的离子方程式时，大多数学生将离子方程式写成了“KHSO4=K++HSO4-”，但其离子方程式应该是“KHSO4=K++H++SO42-”。4)利用符号语言进行计算，如已知该化学方程式：4NH3+3F2=NF3+3NH4F，可是大多数学生不能计算出该反应中得到1mol NF3时转移的电子数。

2、 文字语言：1)对化学名词不能进行准确的定义，如学生认为物质与氧气发生的剧烈的发光、发热的反应即“燃烧”；2)知道化学文字用语，却不能正确的书写化学式，如将“偏铝酸钠”的化学式写为“NaAlO3”；3)通常表现在文字表达不明确，化学专用术语错误，如喷泉实验中观察到烧瓶内产生了红色喷泉，说明产生该现象时，氨气具有什么性质？不少学生只回答了氨气极溶于水，而没有回答产生红色是因为氨气溶于水后形成的水溶液呈碱性，另外有些同学错误的把产生该现象的原理认为是氨气与水发生了化学反应；4)不能利用化学方程式解释一些化学现象，如玻璃容器不能盛放氟的氢化物的水溶液，在用化学方程式陈述原因时，常会将SiF4标记为沉淀物。

3、 图表语言：1)无法准确的对玻璃仪器进行识别，如将圆底烧瓶识别为蒸馏烧瓶；2)不能通过立体构型判断分子或原子等，如将SiO2单元的空间构型判断为SiO2的空间构型；3)不能准确的利用反应装置图写出化学反应方程式；4)不能对实验装置图的实验原理进行解释，如收集氨气时应使用向下排空气法收集，学生只是知道使用该方法，却无法解释使用此方法的理由是氨气的密度比空气密度小。

3.2 问题存在原因分析及解决策略

3.2.1 原因分析

高一生化学语言能力问题存在原因，可以从两个方面分析：

教师方面：在课堂教学过程中，化学语言的表达不够严谨、科学和准确[6]。例如“1摩尔O2说是32g”的说法就不够科学，科学的说法应该是“1摩尔氧分子的质量是32g”、讲解有机分子式时，将有机官能团“羟基”读成“氢氧根”，将“氢”元素读成英文字母“H”；教师在板书时不规范，例如书写元素符号时，不注重元素符号的大小写，把钴的元素符号“Co”写成“CO”[7]。

学生方面：思想上不够重视化学语言的学习，对化学语言的认识、熟悉仅限于化学课堂，并且对化学语言理解程度不够，例如学生在书写化学方程式的反应条件时，往往把“点燃”写成“燃烧”，“高温”写成“加热”；化学学习上缺乏规范性，例如做镁带在二氧化碳中燃烧的演示实验时，学生注意力不集中或观察不仔细，往往导致只看到表象发出的耀眼的光芒，但却没有关注到冒白烟及瓶底的白色固体和瓶壁上的黑色斑点；学困生在学习上缺乏自信和动力，导致在学习上没有上进心，意志薄弱，自制力较差，课堂注意力不集中，由于自卑情感而不敢向他人请教；缺乏应有的学习能力，例如不知如何预习、复习，无法独立完成作业，缺乏科学的记忆的方法；缺乏应有的科学探究能力，例如实验能力操作较差，不知如何观察化学实验，不会收集处理信息；最重要的还有学生在初中学习化学的学习中，基础知识和基本技能掌握得不够扎实，导致高一学习化学时往往出现化学式写错、物质名称书写不规范、化学原理无法准确表达[8]。

3.2.2 解决策略

针对以上原因以及对高一课堂的考察，特提出以下解决策略：

1、改变传统的教学模式，优化课堂教学模式。课堂教学的起点和基础离不开教师的多维备课，多维备课是进行有效的教学，提高教学质量实践基础[9]。多维备课指的是教师采取个人备课与集体备课两者相结合的方式，按照新课程理念备教材、备课程标准、备方法，重要的是要备学生。教师在对教学过程的设计中应充分考虑发挥学生的主体性，精心设计课堂问题引导学生交流合作。教师可将学生在课堂上常见的错误设计成选择题或判断题，使学生通过做题的方式，让学生充分理解概念，从而提高学生学习化学学习效率，提高教学质量。

2、严谨、科学和准确的表达化学语言。学生通过语言来理解教师传授的知识，相反教师则通过学生的语言来接受反馈。教师的化学语言的风格特点将直接影响学生对化学语言的学习。因此教师在讲授化学专业名词、化学用语时要准确，不能模糊，同时可以使化学语言生活化且具有幽默感，让学生感受到化学与生活息息相关，调动学生学习化学的积极性。

3、提高学生学习化学的信心，培养学习化学的兴趣。俗话说：“兴趣是一个人最好的老师，只有让学生树立积极的信念，才会产生想要学习化学的兴趣。”因此教师不仅要对学生进行知识传授，同时要时时刻刻关注学生的成长，指导学生对学习成败进行科学归因，让学生在化学学习遇到困难的时候学会自我激励。

4、利用探究性实验，从根本上解决学生的学习困难。课程改革新教材倡导学生关注探究过程，而不是从教师的讲授中直接得到现成的结论。目前学生在学习化学时，往往采取死记硬背的学习方法，因此增加了化学学习的难度，教师可利用探究式教学，提高和培养学生科学探究的能力，从而清除这个障碍。

5、读化学、说化学。学生常常对化学语言中的一些专业术语含糊不清，教师应该有意识在课前预习、课堂教学、课后复习的环节引导学生阅读化学教材、化学用语、化学概念、实验步骤、实验现象等，在教学中，让学生多“说”，让学生大胆的表述实验操作步骤、描述实验现象，培养学生化学语言的语感，这不仅让学生积累了“化学词汇”，同时还学习了化学语言的表达习惯和表达模式，加深学生对化学知识的理解。在这些活动中，教师应及时启发、提示和纠正学生在化学语言表达时出现的错误，使学生对化学还是与技能的掌握做到“通、透、化”。

[1]许海燕.提高高师生化学语言能力的研究[J].科学咨询(科技·管理),2014,(27):99～99.

[2]王 丽.规范化学语言表述,提高课堂教学质量[J].现代教育科学·普教研究， 2011,(5)：151～152.

[3]张莲云.浅析化学科学语言的类型与功能[J] .武汉教育学院学报，1995，14(3)：58～62.

[4]徐秋云,李运蓉.试论化学科学语言的类型与功能[J].化学教育,2006,(9)：11～14.

[5]郑 兴.在中学化学教学中培养学生的科学素养[J].教育教学论坛,2015,(3)：34～35.

[6]卢丽环.化学语言的规范化[J].教法研究,教育教学论坛,2010,(2)：77～77.

[7]林莉莉,林燕吟,郑浩娟,等.由一首化学歌曲引发的对化学语言的思考[J].江西化工,2013,(2)：282～285.

[8]陈 英.化学学困生的教学探讨[J].楚雄师范学院学报,2008,23(6)：70～74..

[9]李长娟.实现有效的教学和若干环节[J].教育评论,2013,(6)：33～35.

A practical study on the cultivation of high school students' abilityto characterize the language of chemistry

CHEN Hui-yuan1, YANG Shui-jin1, WU Shun-hong2

(1.College of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei Normal University, Huangshi435002, China; 2.No. 3 Middle School of Huangshi Hubei, Huangshi 435000, China)

This article is about the test, test for application of chemical language for senior grade one, is composed by four elements ability to identify chemical language conversion ability, communication skills and ability to apply these four elements composed. At first, it analyzes the structure of the self-made test by SPSS 20.0 in following alpha reliability, skewness, correlation analysis, and then it analyzes the performances of test by the condition to characterize problems through chemical language of senior grade one gender effects and correlation with chemical performance .In that case, we can find out problems existing in the high student related to chemical language ability, and figure out corresponding solutions. This research leads students to learn chemical language comprehensive and focused, makes students identify confusingly symbol language, attaches great importance to the application of text and graphics language and its range, thus to probe into the chemical language ability of high student deeply.

high school students; chemistry language ability; test volume

2016—09—08

湖北省教育厅教学研究项目(2015383)；中国化学会化学教育委员会——基础教育“十二五”规划2015年重点课题(编号：HJ2015-0002)资助

陈慧媛(1993— )，女，海南澄迈人，硕士生. 通讯联系人：杨水金(1964— )，男，湖北武穴市人，教授.

G40.034

A

2096-3149(2017)02- 0108-07

10.3969/j.issn.2096-3149.2017.02.024