概念圖在評價學生化學相異構想轉變中的應用研究

陳浩 靳澤藝

【摘要】概念圖作為表征學生認知結構的工具，它可以被用于評價學生化學相異構想是否發生轉變。探討了概念圖的評價功能，提出了概念圖評價學生化學相異構想轉變的兩個維度。

【關鍵詞】概念圖? 相異構想? 概念轉變? 評價

【課題項目】甘肅省教育科學“十三五”規劃2019年度課題“高中化學核心概念相異構想的診斷及轉變研究——以‘電化學為例”（課題立項號：GS[2019]GHB1152）的階段成果。

【中圖分類號】G633.8 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）16-0171-02

1.化學教學的知識目標

科學學科教與學的目標應該包含知識（認知），情感以及動機。我們對學生認知目標的定義主要是指科學成績，包括知道是什么，也就是陳述性知識（事實上的，概念上的），例如氧氣是由氧原子構成的。成績還包括知道如何去做，也就是程序性知識，例如知道如何去配制一定物質的量濃度的溶液。我們還要求學生掌握示意性知識，也就是要求學生知道為什么，例如讓學生知道為什么平衡常數只受溫度的影響。最后，我們希望學生發展策略性知識，也就是讓學生知道懂得在什么時候什么地方以及如何應用他們所學的知識，并知道檢查他們對知識的應用是否合理，例如專家可能在解決“電化學”的問題的時候能夠知道使用守恒思想而新手往往只能注意到問題的一些表面特征。最后，我們認識到在化學學習領域，具有評價功能的認知工具能潛移默化的影響知識的學習與應用，而概念圖就是這樣的工具，它可以被用于評價學生是否發生了概念轉變。

2.概念圖的評價功能

作為學校的一種特權，我們在教授科學知識的時候往往把教學目標對學生心照不宣，但當我們評價學生的時候，我們的目標就要公開了。在大型測驗中，我們往往使用的是常規紙筆測驗，通常是多選題以及開放性簡答題。我們對學生測驗的內容往往是高度內容取向化，集中在事實、概念以及運算，讓學生選擇正確答案。我們試圖使得教與學的目標變得清楚，并且將之與評價相連接，然后我們將注意力集中在一個很重要，但是我們往往忽視的一個方式——知識結構，而概念圖就是用以探查學生知識結構的評價工具。概念圖是一種基于聯結模型的語義模型，其不同概念圖中的連接線帶有描述概念之間關系的標簽，在語義模型中，一旦一個節點代表的概念被激活，那么，記憶會沿著與該概念相關的關系連線進行發散搜索。概念圖實際上是節點代表概念，連接線表征關系，而連接線上的標簽表征這種關系的本質的圖表，一對節點以及連接其的帶有標簽的連接線構成一個命題。學生們可能會使用教師提供的關于某一科學概念領域的概念創建概念圖，教師根據學生對概念圖的繪制情況評價學生的知識結構，而學生的知識結構有些是錯誤的，我們把學生具有錯誤的知識稱之為相異構想，有時也會形成錯誤的相異構想的結構。

3.概念圖用于評價學生化學相異構想轉變

評價概念轉變需要學生呈現概念符號之間的聯系，概念圖作為表征知識結構的工具，無疑是達到以上目的的最佳選擇。Tysonetal.（1997）提出了概念轉變說明框架，認為概念轉變可能會在本體論信念，認識論信念和社會環境這三個方面發生。

（1）概念圖評價學生信念的轉變

化學物質類屬于不同的信念類別，包括“物質”，“過程”以及“實質”三個信念類別，概念圖中的連接可以反映學生對化學物質的認識。其中“物質”指“是什么”的陳述性知識，“過程”指知道“怎么做”的程序性知識，“實質”指學生知道“為什么”的示意性知識。如果學生對化學現象從“物質”到“過程”，或從“過程”到“實質”，我們就認為學生的信念發生了轉變，即學生自身的相異構想得以消除或發生了概念轉變。

（2）概念圖評價學生認識的轉變

認識是對信念的理解，是由學生繪制的化學概念圖的第二水平概念之間的關系來體現的，是信念的“證據”。通過比較學生化學概念圖第二水平概念間的關系就可以確定學生所持有的信念是否發生了改變。概念圖是以層級關系呈現概念的，第二水平的概念可以用以描述第一水平的概念，盡管有時第一水平概念變化不大，但如果描述它的第二水平的概念發生了變化，我們就認為學生對事物的認識發生了改變，即學生發生了化學相異構想的轉變。

參考文獻：

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