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化学探究性问题的不同外部表征对中学生内部表征的影响研究的中期报告

该研究旨在探究不同的化学探究性问题外部表征对中学生内部表征的影响。本中期报告主要介绍研究的理论背景、研究方法和初步结果。

一、研究背景

在中学化学教学中，常常采用探究性教学模式，让学生通过实验、观察等方式自主探究化学知识。具体而言，教师会提出各种化学探究性问题（例如“什么影响物质的化学反应速率？”），学生需要通过实验和数据分析等方式来解决问题。这种教学方式能够很好地激发学生的学习热情和兴趣，但同时也存在一些问题：学生可能无法深入理解和掌握化学问题的本质，仅仅是通过试错法得出实验结论，没有更深刻的理解。因此，我们的研究从影响中学生理解化学问题的外部表征入手，以期改进探究性教学的效果。

二、研究方法

1.研究设计

本研究采用实验研究方法，选择两种不同的化学探究性问题作为实验材料：

问题一：添加溶液A和B后，反应体系的颜色变化情况是什么？

问题二：影响溶液pH值的因素有哪些？如何改变溶液的pH值？

实验分为两组，每组学生分别回答两个不同的问题。两个问题的内部表征相同（即都是涉及化学反应或化学性质的问题），但外部表征不同（一个是颜色变化，一个是pH值）。

2.研究对象和样本

研究对象为一所中学的两个化学教学班级的学生，共计60人。样本数量为60。

3.数据收集与分析

为了研究问题的内外部表征对学生的理解和掌握程度的影响，我们采用测量测试法，结合问卷调查和实验数据分析。具体而言，我们通过以下方法收集数据：

问卷调查：在实验前，向学生发放调查问卷，了解他们对颜色变化和pH值的理解程度。

实验数据：收集学生在实验中的操作记录和实验结果。

观察记录：收集学生在实验中的动作表现、思考和讨论等情况。

通过对数据的分析与处理，我们将研究结果呈现出来。

三、初步结果

在问卷调查中，我们发现，学生对颜色变化问题的理解程度较好，而pH值问题的理解程度相对较差。而在实验中，学生对两个问题的完成度都较高。但是通过观察记录和实验数据分析，我们发现学生在实验过程中表现出来的思考方式、实验数据分析方法等方面存在一些差异：

针对颜色变化问题，学生注重实验结果，通常会多次重复实验，比较不同实验数据之间的差异，加深对颜色变化原因的理解。

针对pH值问题，学生注重变量控制，通常使用精密仪器进行实验来获取数据，但是对实验数据的分析和解释却相对滞后。

研究发现，不同的问题外部表征对学生的内部表征有一定的影响。颜色变化问题比较直观，学生的思考方式比较简单，学生更容易通过具体的实验数据来理解问题。而pH值问题相对较为抽象，学生的思考方式更多是从变量控制、精确实验等方面入手，缺乏对实验数据的深入分析和解释。研究结果也启示我们，在探究性教学中，针对不同的问题，教师可以采用不同的教学方法和策略，尽可能地引导学生进行深度思考和分析。