迁移策略对相似性化学问题解决影响的调查分析

文剑辉

（韩山师范学院党委组织部，广东潮州521041）

迁移策略对相似性化学问题解决影响的调查分析

文剑辉

（韩山师范学院党委组织部，广东潮州521041）

通过编制迁移的调查问卷，进行分组调查，并且利用访谈做进一步研究，结果表明，在进行相似性化学问题解决的教学中，采用注重基本概念、对源问题的特征的提炼及其情境迁移的教育引导的迁移策略，有效地解决了相似性化学问题．

迁移；相似性；化学问题解决

在新一轮基础教育课程改革的教育理念下，教师的教育思想和教学方法得到进一步的改善，但在实际教学应用中仍存在一定的困惑．特别是学生进入高中阶段的学习后，由于内容的增加以及知识点难度的加大，普遍反映化学难学，学生不能很好地运用旧有的知识去解决新的化学问题，出现课堂所学知识与课后问题解决相脱节的现象．在高考的指挥棒下，教师为了升学率只进行知识的传授，搞题海战术，却忽略了对学习策略方法的传授，不注重迁移策略的教学，导致学生迁移能力差，面对相似性化学问题仍不能举一反三[1]．

以往有关迁移策略在相似性化学问题解决中的应用研究极少，且只局限于教师的经验总结，缺乏相关的调查研究．本文将从学生的角度对相似性化学问题解决和迁移理论进行整合研究，探究迁移策略对学生在相似性化学问题解决过程中的影响程度，在调查的基础上总结相似性化学问题解决的迁移策略，以期在实际教学应用中提高学生对相似性化学问题的解决能力，提高素质教育和应试教育的有效融合．

1 迁移策略

问题解决是一种十分复杂的认知技能，一般是指经过一系列认知操作完成某种思维任务．在心理学上一般被定义为：一系列有目的认知操作活动过程．问题解决策略主要包括在问题解决过程中所使用的认知策略以及对这些策略的元认知调节．早在1986年，Larkin等人的研究中指出，某些问题解决过程中的相关策略可实现迁移．

迁移是一种学习对另一种学习的影响，学习迁移就是将在一种情境中习得的知识与技能应用于另一个情境．根据不同的标准，可以把迁移分为正迁移和负迁移、近迁移和远迁移以及水平迁移和垂直迁移等．而在化学问题解决的过程中，运用类比迁移的策略将会对问题的解决起到重要的帮促作用．类比迁移是指在两个学习环境中因具有相同的要素而发生迁移，学习者一般可以运用先前习得的知识、技能去解决新环境中的问题[2]．古代教育家孔子曾说过：“知一隅，不以三隅反，则不复也．”化学知识一大特征是化学问题的呈现具有一定的系统化、模型化以及相似性，在问题解决的过程中所涉及到的概念原理以及方法技巧具有一定的相似度．因此，实现相似性化学问题解决的迁移是提高教学效率的一种有效方法．

按照所设问题的难易程度，本调查过程将化学问题分为以下两种情况进行研究．一种是简单规律的化学问题，这种问题所涉及的对象较为单一，其概念原理简单，因而解决过程一般不繁琐；另一种则是复杂模型的化学问题，这类问题涉及到多个对象，解决的过程较为复杂，使用的概念原理通常是叠加的．根据化学问题的本质关系以及复杂程度，可以将化学问题的相似性划分为六个层次，分别是：（1）语义近似，即对象、情境等相近似，主要表现在表面特征上的相似．（2）特征近似，即概念、规律、化学量等具有相关性，主要表现在性质要素的特征上相似．（3）关系近似，即化学的公式、定律等，主要表现在内部化学量关系之间的近似．（4）结构近似，即化学公式和定律之间有较复杂的层次关系，在关系近似的基础上显得结构更为复杂．（5）情境干扰，即表面的特征等与源问题相似，但实质的化学内涵有差异，环境因素起到干扰的作用．（6）近似叠加，即多个不同的近似关系相互叠加，使问题与源问题相比更加复杂[3-4]．

2 调查和分析

2.1 研究对象

本次研究所选择的研究对象为潮州市某市属中学高一年级3、4班，高三年级4、5班的学生，该校属于省一级学校，所选班级在该校属于普通班，因此具有广泛的代表性．在调查对象中，高一年级学生进行化学简单规律的问卷测试，而高三年级学生则进行化学复杂模型的问卷测试，同年级两个班分别设为实验班和对照班．

2.2 研究方法

（1）文献分析法

主要收集和整理关于迁移策略、化学问题解决以及相似性问题等理论的相关文献，全面了解相关的基本理论知识，为本调查分析提供强有力的理论支撑，从而使调查过程和结果更为全面科学．

（2）问卷调查法

问卷类型：非结构性问题

问卷结构：简单规律的化学问卷：1道源问题+5道靶问题

复杂模型的化学问卷：1道源问题+5道靶问题

问卷内容：电解质与非电解质、氧化还原反应方程式的书写（简单规律的化学问卷）

原电池与电解池的比较（复杂模型的化学问卷）

（3）访谈法

在高一、高三实验班和对照班中分别抽查成功解题和出错的同学各3名．询问其是否由于源问题讲解的启发而成功解题；出错的同学是否由于源问题未能掌握或是迁移出错，找出具体原因．

2.3 问卷调查及访谈的研究过程

在对照班中，由任课教师进行正常的教学，其中穿插了对源问题的讲解，在其共性和变性的问题上不进行详细讲解，并且对源问题进行简单的知识点介绍及解题技能的讲解．在实验班中，任课教师除了简单介绍源问题所需要的知识和技能之外，详细介绍其异同点．

2.4 调查结果

经过问卷调查以及抽样访谈之后，对解题的数据进行整理得到的结果如下：

简单规律的化学问卷中，发放问卷136份，回收有效问卷127份；复杂模型的化学问卷中，共发放142分问卷，回收有效问卷118份．

在这次简单规律的问卷中，有1道源问题、5道近似问题，学生迁移统计结果如图1、图2、表1所示：语义近似问题对照班以及实验班学生都能进行成功迁移；特征近似问题对照班学生达到81%的成功迁移率，而实验班达到88%的迁移率；关系近似问题对照班学生成功迁移率为61%，而实验班是80%；近似叠加问题对照班学生成功迁移率只有50%，而实验班有68%；最后情境干扰问题对照班学生成功迁移率是8%，实验班也只有17%.

图1 对照班简单规律问卷统计

图2 实验班简单规律问卷统计

在这次复杂模型的问卷中，有1道源问题、5道近似问题，学生迁移统计结果如图3、图4、表2所示：语义近似问题对照班以及实验班学生成功迁移率分别为46%、58%；特征近似问题对照班学生达到18%的成功迁移率，而实验班达到25%的迁移率；关系近似问题对照班学生成功迁移率为31%，而实验班是47%；结构近似问题对照班学生成功迁移率只有11%，而实验班有19%；最后情境干扰问题对照班学生成功迁移率是2%，实验班也只有7%．

表1 简单规律问卷统计结果比对

图3 对照班复杂模型问卷统计

图4 实验班复杂模型问卷统计

2.5 结果分析

通过问卷形式和访谈形式，笔者得到以下结论：

在简单规律化学问卷中，经过访谈，迁移出错的学生主要存在以下三个原因：一是概念理解出错，例如对电解质问题概念把握不准确，概念理解上出现了偏差；二是逻辑思维混乱，没能理清问题对象间的关系，例如在被氧化的物质和氧化剂的关系认识上出现混乱；三是思维定势干扰，例如在干扰题型中，由于源问题和靶问题极为相似，导致定势认为语义相近问题，进行了错误的迁移．

在复杂规律化学问卷中，经过访谈，迁移出错的学生主要存在以下三个问题，一是未能把握好源问题的关键元素，只是进行了浅表性的迁移，导致无法顺利解决问题；二是无法理解源问题涉及的知识点，导致解题失败；三是解题的成功率与知识掌握程度以及学生素质有直接的关系．

从整体上可以看出，源问题和靶问题语义相似度越高，对源问题涉及的概念掌握得越好，越容易实现迁移．结构的调整，知识点的叠加组合成的新问题对实现正迁移的概率有较大的影响．在对实验班进行较为深入讲解教学后，与对照班的解题效果相比较，大大提高了其成功迁移的百分比．由此可见，采用适当的迁移教学以及学习策略，能够增强学生的思维定势，进而对学习成果产生积极的影响，促进正迁移，但是思维定势在干扰题型中容易导致负迁移．

表2 复杂模型问卷统计结果比对

3 教学启示

通过以上的分析，笔者得出了以下几点教学启示：

在源问题设置方面，新化学问题（靶问题）与之前学过的例题（源问题）越相似，对学生解题效率的提高则越明显．而不同难度的源问题，对不同层次的学生具有不同的迁移影响．因此，在实际教学的过程中，可以利用化学基本的概念和原理，提炼出适合不同层次学生的源问题，有针对性地根据学生的特点，选择对应层次的源问题，从而提高源问题对靶问题的正迁移影响．

在教师讲解方面，一是教师必须对源问题相对应的基础知识和基本原理进行较为深入讲解，使学生拥有正确的化学知识素养来认识问题的本质．二是在对源问题的特征描述上，讲解的过程必须突出，确保学生掌握该类源问题识别的基本能力，进而促进迁移能力的生成．三是在对源问题讲授之后，应及时进行情境迁移，通过源问题元素和结构的变换，引导学生的发散性思维，促使学生将源问题和靶问题进行对接，进行迁移[5-6]．

在学生认识方面，必须重视对学生的引导，让学生对问题本身产生价值的认识，从而激发学生的学习兴趣和热情，进一步形成对问题精准且深入的掌握，进行正迁移[7]．

研究结果表明，只有当学生具有正确的化学知识结构，且在对知识的充分掌握的基础上，通过迁移策略的运用，才能够有效地提高学生对化学问题的解决能力，这在化学的实际教学中有着较大的启发意义．

[1]叶堃鹏．学习迁移视域下的高中化学教学研究[D]．福建：福建师范大学，2015．

[2]宋志勇．化学教学迁移能力培养的理论基础研究[J]．教育教学论坛．2013（7）：105-107．

[3]邢如萍．超越还原：化学理论的语境化研究[D]．太原：山西大学，2012．

[4]黄红英．基于类比教学的高中化学工业流程题解题策略的实践研究[D]．上海：上海师范大学，2015．

[5]曹大明．高中化学教学方法的探讨[J]．新课程（上），2014（5）：146-147．

[6]陈玉乔．化学教学中知识负迁移的转变策略[J]．中学化学教学参考，2012（10）：33-34．

[7]张厚峰．浅析思维定式对化学教学的“负迁移”影响[J]．教学月刊中学版（教学参考），2015，12：62-63．

Investigation on the Impact of Transfer Strategy on Similar Chemical Problem Solving

WEN Jian-hui
（The Organization Department of the Party Committee,Hanshan Normal University，Chaozhou，Guangdong,521041）

A questionnaire is designed to investigate different groups followed by interviews.The results showed that in the teaching of solving similar chemical problems the adoption of the transfer strategy of the original problem situation together with the attachment of importance to key definitions and the obtainment of the features of the original problems could help to solve similar chemical problems effectively.

transfer；similarity；chemical problem solving

O 6-4

A

1007-6883（2017）03-0100-04

责任编辑周春娟

2016-12-28

广东省2015年“创新强校工程”教育科研项目（项目编号：2015GXJK089）．

文剑辉（1958－），男，广东潮州人，韩山师范学院党委组织部副教授．