几乎没有学生认为晶体有结构单元，他们大多认为化学式写出来的就是物质的组成形式。在访谈中，我们要求学生分别描述氯化钠、二氧化硅的微观结构。几乎所有的学生对二氧化硅微观结构的描述都是2个氧原子与一个硅原子组成的。比如有的学生描述说“2个硅原子与一个氧原子组成了稳定的三角形,然后这些三角形连在一起”。对于氯化钠，60%的学生认为是一个钠离子(原子)和一个氯离子(原子)组成集团。也有一些学生由于在初中时知道没有氯化钠分子，所以认为可能是氯离子和钠离子交替排列。

(5)学生没有意识到核外电子排布造成元素性质变化的深刻原因是原子内各种微粒间相互作用的结果

学生记住了影响元素性质的主要因素是核外电子排布，但却没有意识到电子排布造成元素性质变化的原因是原子内各种微粒间相互作用的结果。在访谈和问卷调查中，当要求学生对同族或同周期元素性质的相似性和递变性做出合理解释时，所有学生的第一反应都是最外层电子数问题，还有约30%的学生提出了电子层数与元素性质相关。而没有一个人主动想到元素性质是核内质子与核外电子，以及核外电子间相互作用的结果。在访谈人员的启发性追问下，70%的学生逐渐意识到微粒间的作用，做出相对合理的解释。在教学过程中,教师一般都会强调最外层电子数对元素化学性质的影响，却不引导学生思考这一规律背后的本质原因，从而造成学生机械、片面地理解问题。

(6)对某些概念学生存在混淆性相异构想

约70%的学生对离子化合物、共价化合物、电离等概念之间的关系搞不清楚。虽然在问卷第7题中84.8%的学生能正确判断“NaCl是离子化合物，CuSO4是共价化合物”不对，但第8题中就有55.4%的学生认为NH3、H2SO4、CCl4不都是由分子构成的。超过30%的学生认为H2SO4是离子化合物，还有约25%的学生认为浓硫酸是共价化合物，稀硫酸是离子化合物。也有学生认为食盐溶于水前是共价化合物，溶于水后是离子化合物。另有少数学生认为能用化学式表示的就是分子。只有29.3%的学生清楚HCl是共价化合物，液态时不电离。16.3%的学生认为“NaCl和HCl都有离子形式，所以液态时都电离”，22.8%的学生认为“只有水溶液中才有自由移动的离子，NaCl和HCl液态时都是分子”。

4　讨论

本研究运用访谈和问卷的方法初步测查了高一学生在学习“物质结构元素周期律”一章之前对于微粒本身及微粒间相互作用的关系有哪些认识,测查结果具有一定的意义和价值。

测查结果表明，学生通过初三和高一前半年的学习，对物质微观世界已经有了各自的想法。如：对于微粒大小、物质的微观存在状态(离子、分子、还是原子)、电子运动状态、晶体结构等都有了不同程度的认识。这些认识中一部分与科学概念一致，如对于微粒大小的认识;也有一些与科学概念不一致，如电子的运动状态、晶体的微观结构等。

分析探查结果，我们认为：学生微观领域个人概念的形成有以下几方面原因：

(1)化学用语的影响化学用语是化学特有的语言，能准确、简练地表达化学含义，在学生眼中它代表着正确的化学认识。但化学用语的简练使学生难以把握其内涵和外延，容易形成相异构想。例：原子结构示意图，强烈地暗示学生电子在某些确定的轨道上运动;共价化合物的电子式，明确标志出共用电子对只在2个原子核之间;化学式，使学生认为每个化学式是物质的一个最小的结构单元。化学用语的直观性和缺少附加说明是造成相异构想的一个重要原因。

(2)用宏观原理解释微观现象

微观物质的不可视性使学生缺少感性认识。他们便自觉或不自觉地把对宏观事物和现象的知识和认识方法套用于微观世界。如：学生用万有引力解释电子的绕核运动;用行星或卫星的运转解释电子的运动。学生喜欢用太空和微观世界作对比的原因可能是这两种事物都使学生感到深奥，知其存在却又不能像日常物品那样被实实在在地感觉到。也有可能是媒体在展示微观世界和外太空时把它们均表现成了粒子状态。

(3)对概念分类的错误

根据台湾学者邱美虹以及Chi等人的研究，相异构想的产生及转变的难易程度与概念的类别有很大关系。一般地说,概念分为两种：物质性概念和程序性概念。物质性概念指具有某种特定属性的物质;程序性概念指事件的发生过程，可能有序列性、有因果关系、也可能只是几率问题，但它反映出物质特定的属性。物质性概念是静态的，较为单纯;程序性概念是动态的，反映了物质性概念之间的逻辑关系。如：“电离”反映了物质解离成离子的过程，是程序性概念。但在访谈中我们发现有近70%的学生把电离当作物质的一种性质，当作物质性概念来学习。这样，在学生的潜意识中就总希望在“电离”、“离子化合物”、“离子”等物质性概念之间找一个等价关系或从属关系，因此才会出现“HCl是离子化合物”;“浓硫酸是共价化合物，稀硫酸是离子化合物”等错误。Chi等人的研究表明，若相异构想和科学概念属于同一类别，即它们的不一致是类别内差异，则概念的转变较为容易;若相异构想和科学概念属于不同类别，即类别间差异，则概念的转变比较困难。学生对“电离”的认识与科学概念间的差异应属于类别间差异，是较难改变的一类。相似的，中学化学教学中许多难点发生在程序性概念上,如“电解”、“化学平衡”，均是由于学生对概念分类错误造成的。

(4)学生把术语的积累看作是科学学习的重要内容，也把术语的增加当作是自己科学知识增加的标志，但使用术语并不意味着学生理解了术语，他们可能只是记住了答案。

在通常的教学测验中，有很大一部分题目有固定的解题模式，学生只要记住那些方法概念，不需要更深刻的理解也能答对，但是这样记住的知识是很难用于解决实际问题的。

(5)教师或媒体的误导

教师或媒体过分强调问题的某一侧面时，将会暗示学生忽略对其他方面的思考。如：初中教学中教师过分强调最外层电子对元素性质的决定作用，给学生造成的暗示是原子结构的其他部分对元素的性质无影响。

5　结论

我们的研究表明：对于微观世界，高一学生的头脑中有自己的看法，这些看法中的一部分与科学概念相异，而且由于微观世界的不可视性，又使得相异构想的个体差异较大，给教学造成了一定困难。研究结果提示我们，在平时的科学教学特别是概念教学中，应该着眼于学生的认识和理解力的发展;充分关注学生拥有怎样的个人认识特别是相异构想。学生已有的微观认识是学生形成微观概念体系的基本框架，只有利用它并有效地改进它，才能帮助学生建立起科学有效的知识框架，才能真正提高学生的微观认识水平;无视学生相异构想的存在，无针对性地进行科学教育就会形成“个人知识”与“正规知识”两张皮的尴尬局面，最终影响我们的教育目的的实现。

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