书面符号形式对化学学习影响的研究由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“化学符号的书写及意义”。
摘要：本文就书面符号形式对高中生化学学习的影响做了探查。研究结果表明，书面符号形式不同，会导致学生在信息量、信息获取偏向以及概念之间关系的理解等方面产生差异。
关键词：化学学习；书面符号形式
文章编号：1005-6629(2011)01-0017-03
中图分类号：g633.8
文献标识码：b
在化学学习中，教材以及其他一些学习材料主要是通过书面符号形式来表征各种化学信息的。这些符号中既有文字符号，也有如元素符号、化学方程式等的化学用语符号(简称化学符号)，还有表示物质结构、工艺流程图、实验操作图、实验装置图、结构示意图等图形符号。笔者的研究发现：书面符号形式不同，会导致学生在信息量、信息获取偏向以及概念之间关系的理解等方面产生差异。研究设计和实施
笔者选择“氯气的实验室制备”命题为研究的载体。涉及到二氧化锰、浓盐酸、氢氧化钠等物质概念；圆底烧瓶、长颈漏斗、酒精灯、导气管、集气瓶等实验仪器，还涉及加热、尾气处理、向上排空气法等实验操作。笔者设计了七种书面阅读材料，共分两大类型(见表1)。
本研究于2009年7月在江苏省某市高一暑期兴趣班实施，被试对象为初三毕业即将升高一年级的学生，他们来自该市各地区各层次的学校，生源面广，学生学习能力差异较大，较能代表该市学生的整体情况，一定程度上可保证我们研究结果的可信度和推广性。笔者将该兴趣班的学生随机划分为7组，每组20人，共发放问卷140份。实施前所有被试已经由一位教师讲述了有关氯气性质的内容，测试结束后，笔者对部分被试进行了访谈。数据均用sp11.0软件进行分析统计。研究结果和分析
2.1 书面符号形式显著影响学生获取的信息量
我们对每位学生在“从上述材料中你能得到哪些信息，请尽可能多地写出”中的答案进行统计，每获取一个信息点记1分。将学生的总分通过sp11.0软件进行处理，结果见表1。
由上表的数据可以看出：(1)在单一符号化方式中，学生通过文字符号阅读材料获得的信息量最多，化学符号类最低。单一符号各形式对学生获取的信息量存在显著性差异(p＝0.014)。(2)符号组合方式更利于学生获取信息，且在数量上与单一符号方式存在显著性差异(p＝0.009)。(3)符号组合方式中，文字、图形、化学符号组合方式最利于学生信息的获取。几种组合方式间在学生获取的信息量上不存在显著性差异(p>0.01)。
研究结果显示，文字符号形式利于学生信息的获取，这是因为“语言文字符号系统的一个重要特点是它的多层次结构。因而这种系统显得特别复杂，又特别有效”。语言文字通常能将命题中的各种关系进行分解，并分别加以说明，然后再通过语言文字进一步加以重新组合，使学生形成完整的有关该命题的认识。图像符号往往具有原来的人或物的形态，虽然它已不再是原物，只是一种代表性的符号，但却具有形象直观的特点，因此，在笔者的调查中学生对这种方式最感兴趣。但这种符号形式也具有多维性和整体性的特点。它往往能将事物的全部面貌一齐展示出来。如果学生的分析和抽象等能力有限。则难以把握住图像中所隐含的所有信息。化学符号属于语言符号系统中的专业符号语言。虽然与文字语言相比专业符号语言更严谨、更精确、更清晰，但其抽象性、简洁性也可能给学生带来了学习上的困难。
在进行信息的传播过程中，若只用一种符号形式进行信息的表征。不仅会造成单一符号所承载的信息内容不完整，也会使传播的效果受到影响。宣伟伯、余也鲁在《传媒?教育?现代化》一书中提出了信息传播的“重复作用原理”，即将一个概念在不同场合或用不同的符号去呈现事物的特性，能加深学生的理解。因此，将“氯气的实验室制法”的命题内容，通过文字、化学符号、图形共同呈现，能使学生获得较好的信息获取效果。
2.2 不同的书面符号形式会引起学生信息获取偏向
笔者将“氯气的实验室制备”命题中涉及的信息分为“制备原理”、“收集方式”、“尾气处理原理”、“实验操作”、“仪器设备”等几方面。统计结果显示(见表2)，不同的符号形式导致学生获取信息产生一定的偏向。
由表2可以发现，(1)无论是哪种符号形式，“仪器”和“操作”信息获取量都较少，而“收集原理”、“尾气处理原理”得分率普遍较高。(2)文字符号形式对于氯气收集和尾气处理原理的信息获取具有显著的优势。(3)图形符号有利于学生对实验制备原理的理解。
根据信息加工理论。当学习者接受了外界刺激进行感觉登记后要进行模式识别。即把进入短时记忆平台的刺激信息与先前掌握的、存储在长时记忆中的信息进行匹配，并辨认出该刺激属于什么范畴。当刺激的感觉特征与先前获得的有关知识相匹配时，刺激就被识别了，反之则不能识别。本研究中学生在操作和仪器信息方面获取率极低。是与学生在大脑中存储的相关信息很少有关。笔者事后的访谈也说明了这一点。学生平时很少受到实验操作训练。有关仪器、操作过程了解甚少。相反，由于气体的收集方式以及尾气处理是初三化学学习中强调较多的一个知识点，因此学生对其熟悉程度比较高。
2.3 书面符号形式能影响学生对概念之间关系的理解
在研究过程中，笔者要求被试在阅读完材料后，用适当的图形呈现自己对材料的理解。并将自己不理解的内容用问题的形式呈现出来。笔者统计了学生提供的答案和提出的问题(见图1)。发现化学符号以及与化学符号相组合的方式对于概念之间关系的理解具有较好的效果。
上述研究结果是由化学符号固有的属性决定的。化学符号能深入到事物内部，揭示事物的本质，且以最精炼的形式精确表达物质的属性以及各个属性、不同事物之间的相互关系。因而利于学生理解化学各概念之间的相互关系。已有研究表明，化学学习和思维的特征之一就是要借助于化学符号作为载体来编码获得化学知识。这种编码活动有两大类型，一是把非化学符号的化学知识转化为化学符号进行识记。这样转化的好处是学生能够由表及里、深入地把握认识对象的本质。另一类编码是将一种化学符号转换为另一种化学符号。进行的是符号之间的转化，实际上是以化学符号为起点的认识。由此可见，化学符号对于化学学习的重要性。
研究结果还显示，不管何种符号形式。都没能很好地解决学生对“氯气的制备原理”的理解。如学生认为。浓盐酸的强挥发性是不适宜用来制备氯气的：二氧化锰是催化剂(初中制备氧气时作催化剂使用)，为何可用来制备氯气?为何在实验中要进行加热?
学生在认知结构中已经有了浓盐酸和二氧化锰的知识。通过该命题的学习，学生可进一步知道浓盐酸可以和二氧化锰发生氧化还原反应而产生氯气。同时还知道这一反应需要在加热的条件下进行。这样学生就对这两个概念以及这两个概念之间的相互关系有了进一步的认知。而学生之所以通过材料的阅读仍然对这些问题不理解或理解不透彻，说明学生的认知能力还有待于提高。
研究结果启示我们。在今后的化学教学中。要根据教学对像已有知识的掌握情况，尽量采用符号组合式的学习材料，这样往往会获得较好的学习效果。同时，教师还要通过种种手段激发学生对化学符号的学习兴趣，并通过这种简洁精确的符号方式。引导学生对命题中关系的掌握。
