基于系统思维的化学教学对师范生系统思维技能发展的影响：以气体概念为教学情境的混合方法研究

《Chemistry Education Research and Practice》：Integrating Systems Thinking into Chemistry Education: Developing Pre-Service Teachers' Systems Thinking Skills Through Gas ConceptsOpen Access

　　

本研究采用混合研究方法，以气体概念为教学情境，探讨基于系统思维的化学教学对师范生（PSTs）系统思维相关技能发展的影响。除这一主要目的外，本研究还考察了师范生对气体概念的理解及其对该教学方法的看法。定量部分采用准实验前后测设计，涉及54名大学一年级化学课程的师范生。实验组接受基于系统思维的教学，而对照组则采用讲授式对比教学。系统思维相关技能通过实验组组内前后分析，使用《气体系统思维量表》和概念图进行评估，而对气体概念的理解则通过《气体概念测试》进行测量。定性部分包括半结构化访谈，以探究师范生的推理过程和看法。研究结果表明，接受基于系统思维教学的师范生在系统思维的关键维度上表现出显著进步（在实验组内部），包括识别系统组成部分、认识变量之间的关系以及对隐藏微观维度进行推理的能力，而在解读动态过程方面的变化并不显著。尽管系统思维技能是本研究的重点，研究结果还表明，实验组在概念理解方面的后测成绩高于对照组，即使在调整前测分数后仍如此。定性发现显示，实验组的学生提供了更多将粒子动态与宏观性质相联系的整合性解释，尽管这主要反映了机制性推理的增强，而非独特的系统性推理。不过，师范生仍报告了系统导向推理带来的认知负荷和时间限制方面的挑战。总体而言，研究结果初步表明，实验组在选定的系统思维维度上有所发展；但由于对照组缺乏系统思维测量工具，因果归因受到限制。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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