黎夢麗　 鄧峰　董娟　 劉睿琪

摘要： 從迷思概念的測查、成因分析以及教學(xué)策略研究三個方面梳理了國外“化學(xué)平衡”主題的教學(xué)研究。研究表明： （1）不同年級、層次的學(xué)生群體持有相似的迷思概念;（2）導(dǎo)致學(xué)生形成迷思概念的原因是多方面的;（3）已開發(fā)的教學(xué)策略包括： 概念轉(zhuǎn)變策略、模型教學(xué)策略、類比教學(xué)策略、論證式教學(xué)策略以及計算機(jī)教學(xué)策略等。據(jù)此談及了國外已有研究對我國化學(xué)平衡主題教學(xué)及其研究的啟示。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)平衡; 迷思概念; 教學(xué)策略; PCK

文章編號： 1005-6629（2020）03-0018-06

中圖分類號： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

1? 問題的提出

“化學(xué)平衡”是最重要的化學(xué)主題之一，是學(xué)生理解其他化學(xué)主題的重要基礎(chǔ)，如氧化還原、酸堿化學(xué)和化學(xué)計量等等都與化學(xué)平衡有著千絲萬縷的聯(lián)系[1～3]。近年來，我國課程對“化學(xué)平衡”的重視日益增加，并以核心素養(yǎng)“變化觀念與平衡思想”顯化在化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，明確要求學(xué)生能用動態(tài)平衡的觀點(diǎn)來看待和分析化學(xué)反應(yīng)[4]。

然而，已有的研究表明，任何年級和層次的學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡概念時，都面臨著許多困難，學(xué)生往往不能準(zhǔn)確理解化學(xué)平衡的特點(diǎn)及其變化規(guī)律[5]。為了攻克“化學(xué)平衡”主題的教學(xué)難關(guān)，國內(nèi)外許多學(xué)者都進(jìn)行了深入的研究，并取得了豐富的研究成果。雖然已有文獻(xiàn)對國內(nèi)相關(guān)的碩士論文研究進(jìn)行了梳理，但對國外相關(guān)研究的梳理卻相對欠缺?；诖?，本文對國外關(guān)于“化學(xué)平衡”主題的教學(xué)研究進(jìn)行了整理歸納，以期為我國化學(xué)教師實(shí)踐和研究提供有益參考。

基于研究主題，筆者首先運(yùn)用關(guān)鍵詞法，以“Chemical equilibrium”作為關(guān)鍵詞，并規(guī)定年限為近20年以及研究層次為基礎(chǔ)教育和高等教育（師范專業(yè)）后，在Web of Science、 ERIC等數(shù)據(jù)庫上進(jìn)行文獻(xiàn)搜索，而后運(yùn)用溯源法，在閱讀文獻(xiàn)過程中補(bǔ)充二次文獻(xiàn)。經(jīng)過上述文獻(xiàn)檢索后，再從內(nèi)容相關(guān)性角度進(jìn)行人工篩選，最終確定與化學(xué)平衡教與學(xué)相關(guān)的文獻(xiàn)共23篇。然后，對文獻(xiàn)的研究對象、研究目的以及研究方法等進(jìn)行梳理和編碼，在此基礎(chǔ)上采取自下而上的方法對文獻(xiàn)進(jìn)行觀點(diǎn)抽取和歸類，確定從“迷思概念測查研究”“迷思概念成因分析”以及“教學(xué)策略研究”等三個方面對文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。

2? 國外“化學(xué)平衡”迷思概念的測查研究

迷思概念是指學(xué)生對某一科學(xué)概念的錯誤理解或是疑惑所在。迷思概念的形成會干擾學(xué)生對正確科學(xué)原理以及外界信息的處理[6]，因此展開關(guān)于預(yù)防和糾正迷思概念的研究對指導(dǎo)教學(xué)是有重要意義的。在筆者選擇的23篇文獻(xiàn)中，接近一半的文獻(xiàn)（11篇）涉及到了迷思概念的測查，并且文獻(xiàn)中明確提出的測查方法包括問卷法（頻次10）、訪談法（頻次6）和詞語聯(lián)想法（頻次1）。其中大部分測查研究采用了問卷調(diào)查法、訪談法或兩者相結(jié)合的方法。問卷的題目主要是自編的與化學(xué)平衡主題相關(guān)的測試題，最典型的是二段式選擇題[7～9]，這與國內(nèi)許多研究者所采用的研究方法相一致[10]。二段式選擇題要求學(xué)生不僅要選擇問題的正確答案，還需要回答選擇的理由。這有利于幫助研究者了解學(xué)生解題時的推理過程，更清晰地了解學(xué)生對某一概念的理解程度[11]。

測查結(jié)果表明，不同學(xué)生群體持有許多相似的迷思概念，主要體現(xiàn)為對“化學(xué)平衡的建立過程”“化學(xué)平衡狀態(tài)及其特征”“外界條件對化學(xué)平衡的影響”“勒夏特列原理的應(yīng)用”“平衡常數(shù)”等五個基本概念的誤解。

2.1? 有關(guān)“化學(xué)平衡建立過程”的迷思概念

學(xué)生通常認(rèn)識到反應(yīng)在達(dá)到平衡的過程中各物質(zhì)濃度的變化規(guī)律，但對于化學(xué)反應(yīng)的可逆性以及反應(yīng)速率的變化往往是存在誤解的，具體表現(xiàn)為： （1）學(xué)生往往用割裂的視角看待可逆反應(yīng)當(dāng)中兩個方向的反應(yīng)，認(rèn)為正向反應(yīng)先進(jìn)行完全，然后逆向反應(yīng)才開始進(jìn)行[12～15]。（2）有一部分學(xué)生認(rèn)為可逆反應(yīng)是可以反應(yīng)完全的，即反應(yīng)物可以完全轉(zhuǎn)化為生成物[16]。（3）大多數(shù)學(xué)生無法準(zhǔn)確解釋在達(dá)到平衡的過程中正向和逆向反應(yīng)速率的變化方式。最常見的迷思概念是，正逆反應(yīng)速率都隨時間的變化而增加[17～20]。

2.2? 有關(guān)“化學(xué)平衡狀態(tài)及其特征”的迷思概念

學(xué)生一般能夠認(rèn)識到平衡狀態(tài)會因條件的改變而發(fā)生變化，但是對于化學(xué)平衡狀態(tài)及其動態(tài)性都存在一定誤解，具體表現(xiàn)為： （1）大多數(shù)學(xué)生能夠認(rèn)識到一旦達(dá)到平衡，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度保持不變，然而他們卻錯誤地認(rèn)為反應(yīng)物濃度與生成物濃度之間存在著固定的定量關(guān)系，最常見的觀點(diǎn)是認(rèn)為兩者相等[21～25]。（2）有部分學(xué)生沒有認(rèn)識到化學(xué)平衡狀態(tài)的動態(tài)性，認(rèn)為在平衡狀態(tài)下沒有發(fā)生任何反應(yīng)[26～28]。

2.3? 有關(guān)“外界條件對化學(xué)平衡的影響”的迷思概念

隨著條件的改變，化學(xué)平衡會表現(xiàn)出復(fù)雜的變化規(guī)律，這需要學(xué)生綜合定性和定量的角度進(jìn)行判斷。因此，學(xué)生對“外界條件對化學(xué)平衡的影響”這一概念往往持有較為豐富的迷思概念。具體為： （1）學(xué)生都確定當(dāng)溫度改變時，平衡會發(fā)生移動。但卻認(rèn)為移動的方向與反應(yīng)吸熱還是放熱無關(guān)，而且通常認(rèn)為溫度增大時反應(yīng)物粒子會獲得更多動能，從而有效碰撞次數(shù)更多，因此更多的反應(yīng)物就會轉(zhuǎn)化為生成物，平衡正向移動[29～31]。（2）學(xué)生往往會混淆濃度和質(zhì)量對平衡移動的影響，例如在多相平衡系統(tǒng)中，當(dāng)體系達(dá)到平衡狀態(tài)且固液共存時，加入固體物質(zhì)，只是增加了物質(zhì)的質(zhì)量而不改變濃度，但是學(xué)生卻仍然認(rèn)為平衡發(fā)生了移動[32～34]。（3）一部分學(xué)生認(rèn)為，若在平衡狀態(tài)下增加某反應(yīng)物的濃度，當(dāng)體系達(dá)到新的平衡狀態(tài)后，該反應(yīng)物濃度等于先前平衡狀態(tài)的濃度[35]。（4）對于催化劑的影響，有部分學(xué)生認(rèn)為加入催化劑也會導(dǎo)致平衡發(fā)生移動，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為催化劑會同時影響正逆反應(yīng)速率但是影響程度不同，或是催化劑只影響了正反應(yīng)速率而不影響逆反應(yīng)速率[36～38]。（5）有學(xué)生認(rèn)為當(dāng)條件改變時，優(yōu)勢反應(yīng)的速率會增加，而另一個反應(yīng)速率則總是降低。例如在放熱反應(yīng)中，升高溫度會增加逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，而正反應(yīng)速率則會降低[39～41]。

2.4? 有關(guān)“勒夏特列原理的應(yīng)用”的迷思概念

有研究表明，許多師生都十分依賴?yán)障奶亓性韥砼袛嗥胶獾囊苿印Ｈ欢?，在勒夏特列原理的?yīng)用上，不同的學(xué)生群體都持有一定的迷思概念。具體如下： （1）勒夏特列原理只適用于平衡狀態(tài)，但是學(xué)生卻常常用來預(yù)測一組物質(zhì)在達(dá)到平衡前的物質(zhì)轉(zhuǎn)化[42]。（2）勒夏特列原理只適用于均相平衡體系，然而學(xué)生卻錯誤地用來預(yù)測多相平衡體系的變化[43～45]。

2.5? 有關(guān)“平衡常數(shù)”的迷思概念

平衡常數(shù)是解決平衡移動問題的重要依據(jù)，也是提高平衡知識結(jié)構(gòu)化的關(guān)鍵所在[46]。然而學(xué)生對于平衡常數(shù)的恒常性及其應(yīng)用都存在一定誤解，具體如下： （1）學(xué)生往往是機(jī)械地記憶平衡常數(shù)的計算公式，而不理解其本質(zhì)。這導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為平衡常數(shù)會受到濃度和體積的影響。他們認(rèn)為，平衡常數(shù)是反應(yīng)物和生成物濃度的比值，當(dāng)體積改變導(dǎo)致濃度發(fā)生改變時，平衡常數(shù)也會改變[47，48]。（2）大部分學(xué)生都意識到平衡常數(shù)會受溫度影響，但是卻錯誤地認(rèn)為，當(dāng)溫度增大時，不管反應(yīng)吸熱還是放熱，平衡常數(shù)都會增大[49]。（3）有部分學(xué)生錯誤地認(rèn)為當(dāng)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)速率也會越大[50，51]。

總體而言，對比發(fā)現(xiàn)國外的測查結(jié)果與國內(nèi)的具有較高的相似性[52]，這也體現(xiàn)了迷思概念具有普遍性這一特點(diǎn)。然而，值得一提的是，迷思概念僅是對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的一種碎片化的反映，并不能表征學(xué)生認(rèn)知當(dāng)中系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)[53]。因此，要想更全面了解學(xué)生關(guān)于化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)情況，其認(rèn)知結(jié)構(gòu)還需要被進(jìn)一步探查。

3? 國外“化學(xué)平衡”迷思概念成因的分析

為了找到更有針對性的解決策略，國外許多學(xué)者對學(xué)生和教師繼續(xù)展開了追蹤訪談，發(fā)現(xiàn)學(xué)生常常用自己的生活經(jīng)驗(yàn)來解釋自己的錯誤觀點(diǎn)，同時還有研究者提出教材內(nèi)容設(shè)計和教師的行為都是導(dǎo)致學(xué)生迷思概念的重要原因，不難發(fā)現(xiàn)大部分研究者主要從客觀因素和主觀因素兩個方面進(jìn)行了討論。

3.1? 知識層面的成因

化學(xué)平衡知識通常都是微觀的，往往無法直觀地體驗(yàn)，這就造成了學(xué)生理解上的困難。例如，化學(xué)平衡狀態(tài)是動態(tài)的，然而在平衡狀態(tài)下物質(zhì)的組成、顏色等等都不會發(fā)生變化，學(xué)生觀察不到任何宏觀現(xiàn)象的改變，這導(dǎo)致學(xué)生無法感受到即使在平衡狀態(tài)下反應(yīng)也仍在進(jìn)行，因此難以將平衡狀態(tài)和動態(tài)性聯(lián)系起來[54～57]。

3.2? 教師層面的成因

許多研究者都談及了教師這一角色對學(xué)生概念理解的影響，筆者通過對文獻(xiàn)的梳理發(fā)現(xiàn)，無非都體現(xiàn)在了教師PCK（Pedagogical Content Knowledge，學(xué)科教學(xué)知識）對學(xué)生學(xué)習(xí)的影響。已有的研究主要討論了教師的學(xué)科知識（Subject Matter Knowledge， SMK）、關(guān)于學(xué)生的知識（Knowledge of Learners， KoL）、關(guān)于教學(xué)策略的知識（Knowledge of Strategies， KoS）[58]等三個PCK組分的影響。

3.2.1? 教師的學(xué)科知識（SMK）

教師對化學(xué)平衡主題知識也存在一定的誤解，例如Chani（2018）提到，部分教師不能準(zhǔn)確把握溫度、濃度、壓強(qiáng)等因素對平衡移動的影響，這導(dǎo)致他們會過度依賴?yán)障奶亓性韥斫鉀Q問題。然后教師會在教學(xué)過程中無意識地將自己的誤解傳遞給學(xué)生，從而導(dǎo)致學(xué)生也產(chǎn)生類似的迷思概念[59，60]。

3.2.2? 教師關(guān)于學(xué)生的知識（KoL）

即使已經(jīng)有研究者對教師的KoL進(jìn)行測查，并且發(fā)現(xiàn)教師對學(xué)生已有的知識或是可能產(chǎn)生的迷思概念有較好的把握[61]。但是不難發(fā)現(xiàn)，教師對學(xué)情的關(guān)注僅僅停留在知識維度，而較少關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知方式和能力水平。例如Chani（2018）調(diào)查發(fā)現(xiàn)，教師往往認(rèn)為中學(xué)生的語言理解能力較好，因此在教授化學(xué)平衡的過程不需要特別的策略來解決內(nèi)容問題，但恰恰相反的是，化學(xué)平衡主題會涉及許多專業(yè)術(shù)語，這對于學(xué)生來說是難以把握的[62]。因此教師KoL的缺失也造成了學(xué)生的學(xué)習(xí)困難。

3.2.3? 教師關(guān)于策略的知識（KoS）

不少研究者提出，教師沒有采取恰當(dāng)?shù)牟呗砸矔?dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生迷思概念。例如，zmen（2008）提到傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法往往不能幫助學(xué)生理解微觀上的物質(zhì)變化，這會導(dǎo)致學(xué)生在理解平衡狀態(tài)的形成和移動時遇到較大的困難[63]。另外，即使有些教師有意識要采取相應(yīng)的類比策略或概念轉(zhuǎn)變策略等，但由于使用了不恰當(dāng)?shù)乃夭幕蚴菦]有很好地實(shí)施策略，最終也會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生一系列迷思概念[64～66]。

3.3? 教材層面的成因

3.3.1? 課程內(nèi)容銜接

化學(xué)平衡概念的引入是在可逆反應(yīng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，然而，可逆反應(yīng)的學(xué)習(xí)需要學(xué)生修正原有的關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識，例如“物質(zhì)轉(zhuǎn)化是不完全的”“正逆反應(yīng)是同時發(fā)生的”等等。而大多數(shù)研究者發(fā)現(xiàn)，教科書并沒有將這兩個概念很好地銜接起來，這會引起學(xué)生的困惑，從而引起誤解[67]。

3.3.2? 科學(xué)術(shù)語

Pedrosa（2000）通過實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，教科書用語與學(xué)生迷思概念的產(chǎn)生有密切相關(guān)。這是因?yàn)椋炭茣纤捎玫目茖W(xué)術(shù)語，在生活當(dāng)中往往會有其他的含義[68]。例如“移動”一詞在現(xiàn)實(shí)生活中表示宏觀物質(zhì)的空間位置發(fā)生了變化，然而在教科書中則是指體系狀態(tài)發(fā)生了變化，釋義不同往往導(dǎo)致了學(xué)生概念的混淆[69]。

3.4? 學(xué)生層面的成因

除了對客觀因素進(jìn)行分析，許多研究者也對學(xué)生自身的主觀因素進(jìn)行了探查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生迷思概念的主觀原因包括學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、前科學(xué)概念和思維能力等。

3.4.1? 學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)

學(xué)生對科學(xué)概念的理解往往會受到生活經(jīng)驗(yàn)的影響[70，71]。例如生活當(dāng)中，學(xué)生會接觸到許多“平衡”的事例，如蹺蹺板的平衡或是物理中的受力平衡等等。學(xué)生根據(jù)這些經(jīng)驗(yàn)形成的關(guān)于“平衡”的印象是“一切平等時達(dá)到平衡”“平衡時什么都不動”。這些經(jīng)驗(yàn)就干擾了學(xué)生對“動態(tài)平衡”的理解[72，73]。

3.4.2? 學(xué)生的前科學(xué)概念

國外許多研究者都關(guān)注到了學(xué)生前科學(xué)概念對學(xué)生概念理解的重要影響，并且對學(xué)生與化學(xué)平衡相關(guān)的前科學(xué)概念持有相似的看法[74～79]。學(xué)生之前學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)概念的時候，往往根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象來判斷反應(yīng)的發(fā)生和終止，據(jù)此，學(xué)生所了解到的化學(xué)反應(yīng)是單向的、完全進(jìn)行的。而這固有的概念就極大阻礙了學(xué)生關(guān)于化學(xué)平衡動態(tài)性、可逆性的學(xué)習(xí)。

綜上所述，國外學(xué)者不僅從不同層面對迷思概念的成因進(jìn)來了討論，還清晰論述了這些因素的影響機(jī)理。然而，與國內(nèi)研究結(jié)果相比，國外學(xué)者似乎還忽略了一些主觀因素對學(xué)生概念理解的影響，例如學(xué)生所采取的學(xué)習(xí)方法和策略以及學(xué)習(xí)動機(jī)等非智力因素的影響[80]。

4? 國外“化學(xué)平衡”教學(xué)策略的實(shí)證研究

為幫助教師解決學(xué)生關(guān)于化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)困難，國外研究者開發(fā)了許多頗有成效的教學(xué)策略?？傮w來說，主要包括兩大類型。一是不少研究者基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提出的概念轉(zhuǎn)變教學(xué)、模型教學(xué)和論證式教學(xué)等策略;二是有研究者著眼于解決知識的抽象性問題，提出了類比教學(xué)和計算機(jī)輔助教學(xué)等策略。

4.1? 概念轉(zhuǎn)變策略

不少研究采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的方法證明了概念轉(zhuǎn)變策略的有效性，如Atasoy（2009）通過對比傳統(tǒng)教學(xué)和概念轉(zhuǎn)變教學(xué)對中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)平衡概念的影響，發(fā)現(xiàn)后者更有利于減小迷思概念產(chǎn)生的幾率，并且許多研究也得到了相同的結(jié)果[81～85]。另外國外的研究者還提出了概念轉(zhuǎn)變該策略的四大關(guān)鍵要素[86～89]，即： （1）要讓學(xué)生對自己現(xiàn)有的概念感到不滿;（2）新概念必須是學(xué)生易于理解的;（3）新概念必須符合邏輯，學(xué)生能夠接受;（4）新概念必須要有解釋新情境的潛力。要促進(jìn)學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變，這四個要素是缺一不可的。

4.2? 模型教學(xué)策略

主張模型教學(xué)的研究者也提出了建模過程的幾個關(guān)鍵要素[90]，即： （1）學(xué)生要進(jìn)行思維體驗(yàn);（2）學(xué)生要有機(jī)會修改思維模型;（3）要以合適的方式表達(dá)新模型。研究者認(rèn)為通過這幾個活動，不僅能幫助學(xué)生拓展原有的知識，形成對新概念的理解，也有利于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，形成良好的科學(xué)素養(yǎng)[91，92]。另外，Canpolat（2006）的研究表明，模型教學(xué)可以通過采用直觀化模型幫助學(xué)生更容易地理解化學(xué)平衡概念的微觀內(nèi)涵[93]，使得學(xué)生更易理解抽象的科學(xué)概念，這也與Maia（2009）的研究結(jié)果相呼應(yīng)[94]。

4.3? 論證式教學(xué)策略

論證被學(xué)者定義為學(xué)習(xí)者通過基于證據(jù)的理性判斷來構(gòu)建、支持、評估或驗(yàn)證觀點(diǎn)的一種活動。論證活動可以將化學(xué)課堂的焦點(diǎn)從死記硬背轉(zhuǎn)移到讓學(xué)生參與到復(fù)雜的科學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生可以在這種實(shí)踐中自主構(gòu)建并證明知識主張[95，96]。因此進(jìn)行論證式教學(xué)，可以幫助學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)知識形成的過程，更有利于促進(jìn)學(xué)生整合先前知識，反思知識的可信度，從而在證明和辯駁的過程中形成對新概念的理解和發(fā)展科學(xué)思維。這一觀點(diǎn)也在Aydeniz（2016）的研究中得到支持[97]。

4.4? 類比教學(xué)策略

許多研究都提到類比作為一種解釋工具，可以有效地將一個對象或情況與另一個對象或情況進(jìn)行比較，并在這一過程中傳遞兩者的異同及其關(guān)系的信息，并且類比活動允許學(xué)生將抽象的平衡概念與現(xiàn)有知識和有形經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行比較來理解，因此有利于降低學(xué)生學(xué)習(xí)新概念的難度[98～101]。然而，也有研究者提出了對類比教學(xué)的擔(dān)憂，因?yàn)橛糜陬惐鹊睦优c真實(shí)的科學(xué)概念是相似的，卻不完全相同[102～104]。如化學(xué)平衡主題中，常常被引用的蹺蹺板平衡的例子，這是一個靜止的平衡，這可能會誤導(dǎo)學(xué)生認(rèn)為化學(xué)平衡狀態(tài)也是靜止的。所以，教師在使用類比教學(xué)時，需要謹(jǐn)慎選擇類比的素材[105～107]。

4.5? 計算機(jī)輔助教學(xué)策略

計算機(jī)軟件最突出的貢獻(xiàn)在于它可以有效模擬一些無法觀察的科學(xué)現(xiàn)象和事件，使抽象概念可視化[108]。例如Hameed（1993）設(shè)計了一款軟件，通過動態(tài)圖片以及視頻的形式提供化學(xué)平衡系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M和微觀原子層面的化學(xué)反應(yīng)模擬，從而提高學(xué)生對抽象概念的可視化，極大減弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度[109]。另外也可以通過計算機(jī)軟件簡化相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生借此來理解抽象的平衡概念[110]。因此計算機(jī)輔助對于抽象的科學(xué)概念教學(xué)具有重要的意義。

整體而言，國外大多數(shù)研究不僅設(shè)計并驗(yàn)證了具體的教學(xué)策略，同時，還基于實(shí)證結(jié)果對其理論基礎(chǔ)進(jìn)行了討論或補(bǔ)充，最終得出更具體的理論體系。然而，反觀國內(nèi)的實(shí)證研究，大多數(shù)都只是提出了策略的實(shí)施步驟，往往缺乏更深入的反思和總結(jié)?；诖?，國內(nèi)研究者需要重視“陳述性”結(jié)果的提煉，以提高研究成果的普適性，降低遷移應(yīng)用的難度。

5? 對我國化學(xué)平衡主題教學(xué)及其研究的啟示

如前所述，目前國外有關(guān)于化學(xué)平衡主題的教學(xué)研究主要涉及迷思概念的測查、成因分析以及教學(xué)策略的探析等三個方面。因此，可以從教學(xué)實(shí)踐和研究兩個方面對國外已有研究進(jìn)行借鑒或進(jìn)行拓展。

5.1? 對國外已有研究的借鑒

近年來，國外已有不少關(guān)于概念轉(zhuǎn)變策略的教學(xué)研究，并且逐步發(fā)展了較為系統(tǒng)的理論支撐，提出了該策略的四個必要因素[111]。反觀國內(nèi)的教學(xué)現(xiàn)狀，僅有少數(shù)人關(guān)注到了概念轉(zhuǎn)變策略的可行性和有效性[112]，并且，國內(nèi)有學(xué)者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)許多化學(xué)師范生對概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的認(rèn)識仍有待提高[113]。因此，國內(nèi)化學(xué)教育工作者可以嘗試借鑒國外關(guān)于概念轉(zhuǎn)變策略的研究成果，開發(fā)更適用于國內(nèi)化學(xué)教學(xué)的概念轉(zhuǎn)變策略。

不難發(fā)現(xiàn)，國外相關(guān)研究的對象具有涉及范圍廣的特點(diǎn)，不僅關(guān)注到不同年級中學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，同時還關(guān)注到了職前化學(xué)教師以及在職化學(xué)教師的概念理解情況和教學(xué)行為[114]。不過，國內(nèi)對于化學(xué)平衡主題的研究主要集中在中學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀上，鮮有研究者關(guān)注到教師群體[115]。但從前面的分析我們知道，學(xué)生學(xué)習(xí)困難的產(chǎn)生和教師的概念理解水平以及教學(xué)行為有著密不可分的聯(lián)系。因此，國內(nèi)研究者可以借鑒國外已有的研究方法，將研究的目光轉(zhuǎn)向不同層次的教師，爭取在教師這一層面減少學(xué)生學(xué)習(xí)困難產(chǎn)生的可能[116]。

5.2? 對國外已有研究的拓展

化學(xué)平衡知識由于涉及到許多微觀層面的內(nèi)容，因此該主題具有高度抽象性，這是許多研究者都認(rèn)可的觀點(diǎn)。甚至有研究者提出，要真正解決這一問題，就需要借助多重表征并且要使學(xué)生明白不同表征之間的關(guān)系[117]。遺憾的是，并沒有研究者開發(fā)出具體的多重表征策略或是教學(xué)材料。因此，可以在國外已有研究的基礎(chǔ)上，嘗試發(fā)展并實(shí)踐具體的多重表征策略，以便更好地解決學(xué)生的學(xué)習(xí)困難。

如前所述，國內(nèi)外研究者都不約而同地采取了相似的方法來測查學(xué)生的迷思概念，即訪談和書面測試題的方法，并據(jù)此得到較為相近的測查結(jié)果。然而，Akaygun（2014）曾經(jīng)分別采用畫圖和書面表達(dá)的方法對同一批學(xué)生關(guān)于化學(xué)平衡的心理模型進(jìn)行測查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同的表達(dá)媒介會給學(xué)生不同的啟發(fā)，從而產(chǎn)生不同的結(jié)果，其中通過畫圖表達(dá)的結(jié)果往往包含更多微觀層面和動態(tài)化的信息[118]。因此，研究者可以以此為啟發(fā)，嘗試發(fā)展更加多樣化的測查方法，以求得到可信度更高的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]

[12][17][21][32][74][90][91][94]

Maia P. F， Justi R. Learning of chemical equilibrium through modelingbased teaching [J]. International Journal of Science Education， 2009， 31（5）： 603～630.

[2]

[92][95][97]

Aydeniz M， Dogan A. Exploring the Impact of Argumentation on PreService Science Teachers Conceptual Understanding of Chemical Equilibrium [J]. Chemistry Education Research and Practice， 2016， 17（1）： 111～119.

[3]Karpudewan M， Treagust D F， Mocerino M， et al. Investigating high school students understanding of chemical equilibrium concepts [J]. International Journal of Environmental and Science Education， 2015， 10（6）： 845～863.

[4]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018： 90.

[5]

[6][7][13][16][22][26][33][36][42][43][47][49][54][63][110]

Ozmen H. Determination of Students Alternative Conceptions about Chemical Equilibrium： A Review of Research and the Case of Turkey [J]. Chemistry Education Research and Practice， 2008， 9（3）： 225～233.

[8][29][39][81]Atasoy B， Akkus H， Kadayifci H. The Effect of a Conceptual Change Approach on Understanding of Students Chemical Equilibrium Concepts [J]. Research in Science & Technological Education， 2009， 27（3）： 267～282.

[9]

[23][27][30][44][59][116]

Demircioglu G， Demircioglu H， Yadigaroglu M. An investigation of chemistry student teachers understanding of chemical equilibrium [J]. International Journal on New Trends in Education and Their Implications， 2013， 4（2）： 192～199.

[10]

[52][80][115]

姜顯光， 鄭長龍. 我國高中“化學(xué)平衡”主題教學(xué)研究現(xiàn)狀——基于2005～2015年國內(nèi)碩士學(xué)位論文的分析[J]. 化學(xué)教育（中英文）， 2019， 40（3）： 58～63.

[11]Voska K. W， Heikkinen H. W. Identification and analysis of student conceptions used to solve chemical equilibrium problems [J]. Journal of Research in Science Teaching， 2000， （37）： 160～176.

[14]

[18][28][31][34][45][48][50][64][67][75][98][102][105][117]Gilbert J K. ， Jong O D， Rosria Justi， et al. Chemical education： towards researchbased practice [M]. New York， Kluwer Academic Publishers， 2002： 271～292.

[15]

[19][24][35][37][40][76]Hackling M. W， Garnett P. J. Misconceptions of chemical equilibrium [J]. International Journal of Science Education， 1985， 7（2）： 205～214.

[20]

[25][38][41][77][109]Hameed H， Hackling M. W， Garnett P J. Facilitating conceptual change in chemical equilibrium using a cai strategy [J]. International Journal of Science Education， 1993， 15（2）： 221～230.

[46][93]張麗， 胡久華， 吳迎春等. 發(fā)揮核心概念“平衡常數(shù)”教學(xué)功能的化學(xué)平衡復(fù)習(xí)教學(xué)的研究[J]. 化學(xué)教育， 2014， 35（5）： 20～24.

[51][82][86][99]Canpolat N， Pnarbasi T， Bayrakekena S， et al. The conceptual change approach to teaching chemical equilibrium [J]. Research in Science & Technological Education， 2006， 24（2）： 217～235.

[53]白潔， 閆春更， 寇向博等. “沉淀溶解平衡”認(rèn)知結(jié)構(gòu)測查及其學(xué)習(xí)困難分析[J]. 化學(xué)教與學(xué)， 2016， （10）： 2～6+19.

[55][65][70][78]Maskill R， Cachapuz A. F. Learning about the chemistry topic of equilibrium： the use of word association tests to detect developing conceptualizations [J]. International Journal of Science Education， 1989， 11（1）： 57～69.

[56][69][71]Huddle P. A， Pillay A E. An indepth study of misconceptions in stoichiometry and chemical equilibrium at a south african university [J]. Journal of Research in Science Teaching， 1996， 33（1）： 65～77.

[57][60][62][103][106][114]Chani F， Ngcoza K. M， Chikunda C， et al. Exploring the mediation of learning of chemical equilibrium to highachieving students in a selected senior secondary school in namibia [J]. African Journal of Research in Mathematics， Science and Technology Education， 2018， 22（3）： 287～296.

[58]鄧峰， 馮艷芳， 李美貴. 國內(nèi)外理科PCK理論研究的進(jìn)展與啟示[J]. 化學(xué)教育， 2019， 40（5）： 86～90.

[61][66][83][87][100]Piquette J. S， Heikkinen H W. Strategies reported used by instructors to address student alternate conceptions in chemical equilibrium [J]. Journal of Research in Science Teaching， 2005， （42）： 1112～1134.

[68]Pedrosa M. A. ， Dias M. H. Chemistry textbook approaches to chemical equilibrium and student alternative conceptions [J]. Chemistry Education： Research and Practice in Europe， 2000， （1）： 227～236.

[72][79][84][88][111]Van Driel J. H， De Vos W， Verloop N， et al. Chemistry textbook approaches to chemical equilibrium and student alternative conceptions [J]. International Journal of Science Education， 1998， 20（4）： 379～392.

[73][85][89]Bilgin I， Geban I. The effect of cooperative learning approach based on conceptual change condition on students understanding of chemical equilibrium concepts [J]. Journal of Science Education and Technology， 2006， 15（1）： 31～46.

[96]Kaya E. Argumentation practices in classroom： preservice teachers conceptual understanding of chemical equilibrium [J]. International Journal of Science Education， 2013， 35（7）： 1139～1158.

[101]Raviolo A， Garritz A. Analogies in the teaching of chemical equilibrium： A synthesis/analysis of the literature [J]. Chemistry Education Research and Practice， 2009， 10（1）： 5～13.

[104][107]Huddle P. A， White M W， Rogers F. Simulations for teaching chemical equilibrium. Journal of Chemical Education [J]. Journal of Chemical Education， 2000， （77）： 920～926.

[108]Ollino M， Aldoney J， Domínguez Ana M， et al. A new multimedia application for teaching and learning chemical equilibrium [J]. Chemistry Education Research and Practice， 2018， （19）： 364～374.

[112]劉瑞東. 自我解釋策略對轉(zhuǎn)變學(xué)生化學(xué)平衡迷思概念的研究[D]. 北京： 首都師范大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2005.

[113]江麗紅， 鄧峰， 倪姍姍等. 化學(xué)師范生對概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的認(rèn)識的調(diào)查研究[J]. 化學(xué)教育， 2017， 38（14）： 66～71.

[118]Akaygun S， Jones L L. Words or pictures： a comparison of written and pictorial explanations of physical and chemical equilibria [J]. International Journal of Science Education， 2014， 36（5）： 783～807.