Creating Representation in Support of Chemical Reasoning to Connect Macroscopic and Submicroscopic Domains of Knowledge
Creating Representation in Support of Chemical Reasoning to Connect Macroscopic and Submicroscopic Domains of Knowledge
复制标题
创建支持化学推理的表示以连接宏观和亚微观知识领域
DOI：
10.1021/acs.jchemed.1c00292
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发表时间：
2022
影响因子：
3
通讯作者：
Walter, Joseph
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bruce, Mitchell R.;Bruce, Alice E.;Walter, Joseph
化学推理有多种形式。本文的重点是一个推理过程，便于使用实验证据，使宏观和亚微观域之间的连接，我们将称为创建表示。这是一种特殊类型的推理，在化学中发挥了关键作用，使许多科学进步和发现成为可能。然而，在我们的入门教室或实验室中，创造表征的技能往往没有得到明确的解决。本文概述了创建和使用表示，建立在其他建构主义方法的过程中，但在一个新的方式来提供一致性的新手学习者的专家科学家。我们说明了这种方法是如何制定的核心实验室学习周期（化学观察表示实验），在那里提供支持，以帮助学生产生的想法表示。我们还说明了实验室报告如何提供反思的机会，这可以产生新的想法，导致修改的表示。还包括比较ofCORE与阿特金和Karplus学习周期，以显示这些不同的学习机会如何让学生参与互补的认知过程，以促进化学推理技能。
Chemical reasoning takes many forms. The focus in this paper is on a reasoning process that facilitates using experimental evidence to make connections between macroscopic and submicroscopic domains, which we will refer to ascreating representation. It is a particular type of reasoning that has played a critical role in chemistry, enabling numerous scientific advancements and discoveries. Yet, the skill of creating representation is often not explicitly addressed in our introductory classrooms or laboratories. This paper outlines a process for creating and using representation that builds on other constructivist approaches but is framed in a new way to afford consistency across a continuum of novice learners to expert scientists. We illustrate how this approach is enacted in theCORElaboratory learning cycle (ChemicalObservationsRepresentationExperimentation), where supports are provided to help students generate ideas about representation. We also illustrate how lab reports provide opportunities for reflection, which can generate new ideas leading to revision of a representation. A comparison ofCOREwith the Atkin and Karplus learning cycle is also included to show how these different learning opportunities engage students in complementary cognitive processes to promote chemical reasoning skills.
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