三因素概念圖評(píng)價(jià)法在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

一、三因素概念圖評(píng)價(jià)法簡(jiǎn)介T(mén)rishStoddart等人做過(guò)一項(xiàng)有效峽谷工程(theVirtualCanyonProject)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系的研究，目的是評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。該研究包括若干實(shí)驗(yàn)室的情景，能夠提供讓學(xué)生提出探究問(wèn)題和進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所。這樣，學(xué)生可以像研究者那樣，運(yùn)用一系列的工具探究深置于水下的峽谷，在虛擬實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)展一系列實(shí)驗(yàn)，并將他們研究該項(xiàng)目的方法和感受，傳到網(wǎng)上供其他學(xué)生閱讀、評(píng)論。在實(shí)際應(yīng)用中，這一評(píng)價(jià)系統(tǒng)通常評(píng)價(jià)3～12年級(jí)學(xué)生獲得的科學(xué)知識(shí)，評(píng)價(jià)內(nèi)容的深度和廣度應(yīng)與他們所學(xué)知識(shí)相適應(yīng)。[1]為了調(diào)查學(xué)生隨著時(shí)間的推移所學(xué)內(nèi)容的變化和學(xué)生獲得的獨(dú)特的知識(shí)，2000年，TrishStoddart等人提出一種新的評(píng)價(jià)方法——三因素概念圖評(píng)價(jià)法。該方法主要包括三個(gè)因素：準(zhǔn)確性、說(shuō)明、命題結(jié)構(gòu)，每個(gè)因素分為不同的水平。其中，“準(zhǔn)確性”包括科學(xué)性知識(shí)、常識(shí)性知識(shí)、錯(cuò)誤的陳述以及表達(dá)情感的話語(yǔ)四個(gè)方面的水平；“說(shuō)明”分為基礎(chǔ)水平和更高水平兩種情況；“命題結(jié)構(gòu)”包括簡(jiǎn)單命題和復(fù)雜命題兩種水平。評(píng)價(jià)時(shí)根據(jù)水平的高低，賦予相應(yīng)的分值。實(shí)踐證明，三因素概念圖評(píng)價(jià)法可以洞察學(xué)生對(duì)知識(shí)的多方面理解，反映學(xué)生在學(xué)科學(xué)習(xí)中概念理解的成長(zhǎng)和變化。教師運(yùn)用三因素概念圖評(píng)價(jià)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)評(píng)，可以了解學(xué)生對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)所涉及概念的理解和學(xué)生知識(shí)組織的情況，還可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解上所存在的錯(cuò)誤概念，從而有效組織課堂教學(xué)。[2]二、三因素概念圖評(píng)價(jià)法在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例1.評(píng)價(jià)對(duì)象和內(nèi)容為了探尋三因素概念圖評(píng)價(jià)法在指導(dǎo)教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)方面的意義和作用，本研究選取江蘇省徐州市某中學(xué)高中生作為評(píng)價(jià)對(duì)象，采用問(wèn)卷調(diào)查的形式，目的是通過(guò)問(wèn)卷給出主題，提出任務(wù)限定和任務(wù)要求。問(wèn)卷分為兩部分：①半結(jié)構(gòu)型任務(wù)類(lèi)型問(wèn)卷，評(píng)價(jià)內(nèi)容選取化學(xué)學(xué)科中的“物質(zhì)”這一主題，提供與物質(zhì)相關(guān)的概念30個(gè)，要求學(xué)生使用問(wèn)卷上提供的概念，構(gòu)建概念圖；②無(wú)結(jié)構(gòu)型任務(wù)類(lèi)型問(wèn)卷，評(píng)價(jià)內(nèi)容選取“分散系”這一主題，不提供相關(guān)概念，要求學(xué)生自主構(gòu)建概念圖。本次調(diào)查共發(fā)放問(wèn)卷60份，回收有效問(wèn)卷52份。在問(wèn)卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，本研究將學(xué)生的概念圖成績(jī)與他們的某一次化學(xué)月考成績(jī)進(jìn)行了比較，以分析概念圖得分與紙筆測(cè)驗(yàn)成績(jī)的相關(guān)程度。本次三因素概念圖評(píng)價(jià)具有3個(gè)方面的特征。①引導(dǎo)學(xué)生給出某一領(lǐng)域范圍內(nèi)關(guān)于知識(shí)結(jié)構(gòu)信息的任務(wù)。在這里，任務(wù)又分為3種：任務(wù)要求、任務(wù)限定、任務(wù)內(nèi)容結(jié)構(gòu)（任務(wù)內(nèi)容結(jié)構(gòu)指與某一學(xué)科領(lǐng)域范圍內(nèi)知識(shí)結(jié)構(gòu)的交叉融合）。本次測(cè)試的任務(wù)要求是學(xué)生構(gòu)建概念圖；測(cè)試中半結(jié)構(gòu)型任務(wù)類(lèi)型限定學(xué)生運(yùn)用給定的概念構(gòu)建概念圖，無(wú)結(jié)構(gòu)型任務(wù)類(lèi)型沒(méi)有任務(wù)限定；測(cè)試要求學(xué)生只在化學(xué)學(xué)科內(nèi)建立概念之間的交叉關(guān)系。②學(xué)生的作答形式也存在3個(gè)變量：作答方式、作答形式特征和畫(huà)圖者。本次測(cè)試學(xué)生的作答方式是用紙筆作答，作答形式特征是僅要求學(xué)生在紙上畫(huà)出一定內(nèi)容范圍的概念圖，畫(huà)圖者是學(xué)生。③運(yùn)用三因素概念圖評(píng)分規(guī)則對(duì)學(xué)生概念圖進(jìn)行評(píng)價(jià)。2.評(píng)價(jià)流程(1)訓(xùn)練階段教師講述概念圖的組成結(jié)構(gòu)、連接方式，強(qiáng)調(diào)連接詞語(yǔ)的重要性。教師不選擇近期學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)，而選擇上一學(xué)期學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)、生物知識(shí)等，指導(dǎo)全班學(xué)生在黑板上或練習(xí)本上畫(huà)一批概念圖。每張概念圖構(gòu)建時(shí)間約為30分鐘。只有當(dāng)全班學(xué)生都通過(guò)練習(xí)掌握了概念圖的構(gòu)建方法，測(cè)評(píng)方能進(jìn)行。(2)測(cè)評(píng)階段教師首先以問(wèn)卷的形式設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)任務(wù)，也就是選定概念；然后將測(cè)評(píng)問(wèn)卷發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生在指定的時(shí)間內(nèi)構(gòu)建概念圖；最后運(yùn)用評(píng)分規(guī)則，對(duì)學(xué)生的概念圖進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論。3.評(píng)分規(guī)則本文所采用的評(píng)價(jià)方法，主要借鑒TrishStoddart等人評(píng)價(jià)生物領(lǐng)域知識(shí)的研究成果。我們根據(jù)中學(xué)化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，將該方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，建立了一套適用于中學(xué)化學(xué)知識(shí)評(píng)價(jià)的評(píng)分體系。具體評(píng)價(jià)方法如表1所示。表1三因素概念圖評(píng)價(jià)法的評(píng)分規(guī)則[3]4.任務(wù)類(lèi)型及數(shù)據(jù)分析(1)半結(jié)構(gòu)型任務(wù)半結(jié)構(gòu)型任務(wù)類(lèi)型指評(píng)價(jià)者提供關(guān)鍵概念，要求學(xué)生根據(jù)提示制作概念圖。在完成任務(wù)的過(guò)程中，學(xué)生必須對(duì)提供的每一個(gè)概念進(jìn)行聯(lián)想，選擇合適的連接語(yǔ)，使概念之間建立聯(lián)系。[4]本次測(cè)評(píng)中，我們選取了高一學(xué)生比較熟悉的化學(xué)概念——物質(zhì)，要求學(xué)生以“物質(zhì)”為核心，根據(jù)提供的概念，選擇合適的連接語(yǔ)，構(gòu)建概念圖。（參見(jiàn)圖1）在本次半結(jié)構(gòu)型任務(wù)中，學(xué)生在概念圖的三因素上的分項(xiàng)得分情況如表2所示。表2學(xué)生概念圖的三因素得分統(tǒng)計(jì)表注：以上分值是52名學(xué)生的平均得分。參評(píng)學(xué)生在概念圖上的總得分如表3所示。表3參評(píng)學(xué)生的概念圖總得分根據(jù)表2、表3的數(shù)據(jù)，我們可以得到如下信息。①學(xué)生概念圖中描述的概念平均為20個(gè)，其中正確表述的概念為17.5個(gè)，錯(cuò)誤表述的概念為2.5個(gè)。②學(xué)生對(duì)概念的說(shuō)明分析表明，學(xué)生概念圖中屬于基礎(chǔ)水平的概念占多數(shù)，有16.8個(gè)；屬于更高水平的概念較少，只有0.4個(gè)。③命題結(jié)構(gòu)分析表明，學(xué)生概念圖中表述的概念屬于簡(jiǎn)單命題的較多，有16.7個(gè)；屬于復(fù)雜命題的較少，只有1.1個(gè)。圖1學(xué)生構(gòu)建的概念圖示例④學(xué)生概念圖得分的平均值為19分，最高分為33分，最低分為6分，標(biāo)準(zhǔn)差為8.6。本次半結(jié)構(gòu)型任務(wù)類(lèi)型中，我們將學(xué)生的概念圖總得分與其月考成績(jī)進(jìn)行了相關(guān)分析，結(jié)果如表4所示。表4學(xué)生的概念圖總得分與其月考成績(jī)的相關(guān)分析注：*代表P＜0.05，**代表P＜0.01，下同。表4表明，52名參評(píng)學(xué)生的月考成績(jī)與其半結(jié)構(gòu)型任務(wù)的概念圖得分之間存在著顯著的正相關(guān)。(2)無(wú)結(jié)構(gòu)型任務(wù)無(wú)結(jié)構(gòu)型任務(wù)是指評(píng)價(jià)者不給予任何提示或只給出一個(gè)核心概念，要求學(xué)生自主構(gòu)建概念圖，或者是圍繞這一核心概念，聯(lián)想有關(guān)的知識(shí)、概念，創(chuàng)造性地構(gòu)建概念圖。[5]在本次無(wú)結(jié)構(gòu)型任務(wù)中，評(píng)價(jià)者選取“分散系”這一高一學(xué)生熟悉的化學(xué)概念為主題，要求學(xué)生以此為核心，構(gòu)建概念圖。參評(píng)學(xué)生在概念圖的三因素上的分項(xiàng)得分情況如表5所示。表5學(xué)生概念圖的三因素得分統(tǒng)計(jì)表注：以上分值是52名學(xué)生的平均得分。參評(píng)學(xué)生在概念圖上的總得分如表6所示。表6參評(píng)學(xué)生的概念圖總得分根據(jù)表5、表6的數(shù)據(jù)，我們可以得到如下信息。①學(xué)生概念圖中描述的概念平均為7個(gè)，其中正確表述的概念為6.3個(gè)，錯(cuò)誤表述的概念為0.7個(gè)。②學(xué)生對(duì)概念的說(shuō)明分析表明，學(xué)生概念圖中屬于基礎(chǔ)水平的概念較多，有6.5個(gè)；屬于更高水平的概念較少，只有0.3個(gè)。③命題結(jié)構(gòu)分析表明，學(xué)生概念圖中表述的概念屬于簡(jiǎn)單命題的較多，有6.2個(gè)；屬于復(fù)雜命題的較少，只有0.7個(gè)。④學(xué)生概念圖得分的平均值為7.3分，最高分為14分，最低分為3分，標(biāo)準(zhǔn)差為4.2。與半結(jié)構(gòu)型任務(wù)類(lèi)型相似，我們將學(xué)生的概念圖總得分與其月考成績(jī)進(jìn)行了相關(guān)分析，結(jié)果如表7所示。表7學(xué)生的概念圖總得分與其月考成績(jī)的相關(guān)分析表7表明，52名參評(píng)學(xué)生的月考成績(jī)與其無(wú)結(jié)構(gòu)型任務(wù)的概念圖得分之間存在著非常顯著的正相關(guān)。5.研究結(jié)論(1)不同學(xué)生構(gòu)建的概念圖中，概念間正確鏈接的數(shù)量是有差異的此次測(cè)評(píng)結(jié)果表明：不同學(xué)生構(gòu)建的概念圖中，涉及的正確鏈接的概念數(shù)量是有差異的。具體說(shuō)來(lái)，在半結(jié)構(gòu)型任務(wù)中，學(xué)生構(gòu)建概念圖時(shí)正確鏈接的概念數(shù)目最多的為33個(gè)，最少的為6個(gè)；在無(wú)結(jié)構(gòu)型任務(wù)中，學(xué)生構(gòu)建概念圖時(shí)正確鏈接的概念數(shù)目最多的為14個(gè)，最少的為3個(gè)。這種數(shù)量的差異直接導(dǎo)致了不同學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)遺忘率的差異。有研究發(fā)現(xiàn)，概念之間建立正確鏈接數(shù)目較多的學(xué)生，在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)知識(shí)的遺忘率會(huì)大大降低。(2)從學(xué)生構(gòu)建的概念圖中，教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生頭腦中存在的錯(cuò)誤概念本次三因素概念圖評(píng)價(jià)的得分表明：在半結(jié)構(gòu)型任務(wù)中，學(xué)生構(gòu)建概念圖時(shí)錯(cuò)誤鏈接的概念數(shù)目為2.5個(gè)；在無(wú)結(jié)構(gòu)型任務(wù)中，學(xué)生構(gòu)建概念圖時(shí)錯(cuò)誤鏈接的概念有0.7個(gè)。這說(shuō)明，通過(guò)三因素概念圖評(píng)價(jià)，教師能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生頭腦中存在的錯(cuò)誤概念。這樣，教師可以采用有針對(duì)性的教學(xué)策略，幫助學(xué)生及時(shí)糾正頭腦中的錯(cuò)誤概念，使學(xué)生能夠順利地將新知識(shí)納入其已有的知識(shí)體系中，從而降低學(xué)習(xí)難度，提高教學(xué)效率。(3)學(xué)生構(gòu)建的概念圖中，屬于基礎(chǔ)水平和簡(jiǎn)單命題的概念占多數(shù)在三因素概念圖評(píng)價(jià)中，對(duì)概念的說(shuō)明和命題結(jié)構(gòu)分析很重要，它能準(zhǔn)確區(qū)分出不同學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。本次測(cè)評(píng)結(jié)果表明，大部分參評(píng)學(xué)生構(gòu)建的概念圖結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，命題水平較低。這樣，教師可通過(guò)概念圖教學(xué)，幫助學(xué)生將更高水平的概念和更復(fù)雜的命題納入其認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而提高學(xué)生對(duì)新概念的接受效率和解決問(wèn)題的能力。(4)概念圖評(píng)價(jià)法可以有效預(yù)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平本研究中，受測(cè)學(xué)生在兩種類(lèi)型的概念圖任務(wù)中獲得的概念圖得分，與其紙筆測(cè)驗(yàn)成績(jī)之間有著較高程度的相關(guān)。這說(shuō)明，教師可以借助概念圖評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)學(xué)生的學(xué)業(yè)水平。在日常教學(xué)過(guò)程中，教師可以選取大多數(shù)學(xué)生較為熟悉的概念為核心概念，要求學(xué)生創(chuàng)建概念圖，從而了解學(xué)生對(duì)本章內(nèi)容的掌握情況。(5)不同任務(wù)類(lèi)型的概念圖評(píng)價(jià)適用于不同的教學(xué)階段本次研究結(jié)果表明，概念圖評(píng)價(jià)的任務(wù)類(lèi)型影響著它與學(xué)生學(xué)業(yè)水平的相關(guān)程度，即在學(xué)生的概念圖得分與其紙筆測(cè)驗(yàn)的相關(guān)分析中，無(wú)結(jié)構(gòu)型的任務(wù)形式高于半結(jié)構(gòu)型的任務(wù)形式。這從某種程度上表明，半結(jié)構(gòu)型的任務(wù)形式難度相對(duì)較低，適合于低年級(jí)的學(xué)生或?qū)W業(yè)水平較低的學(xué)生使用；無(wú)結(jié)構(gòu)型的任務(wù)形式難度較高，適合于高年級(jí)的學(xué)生或?qū)W業(yè)水平較高的學(xué)生使用。因此，教師在指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念圖的初期，可以采用半結(jié)構(gòu)型的任務(wù)形式；當(dāng)學(xué)生熟悉了概念圖的構(gòu)建過(guò)程后，教師就可以采用無(wú)結(jié)構(gòu)型的任務(wù)形式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。三、本次研究的局限與思考在本研究中，我們運(yùn)用三因素概念圖評(píng)價(jià)法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平進(jìn)行測(cè)評(píng)，雖然得到了一些有意義的結(jié)果，但仍然存在一些局限，具體表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面。(1)概念圖評(píng)價(jià)實(shí)施的前提是被試能熟練使用概念圖。因此，本研究只選取了一個(gè)班的學(xué)生作為研究對(duì)象，對(duì)該班學(xué)生進(jìn)行了一段時(shí)間的繪制概念圖訓(xùn)練，待學(xué)生基本掌握了概念圖的繪制方法后，我們發(fā)放問(wèn)卷進(jìn)行了測(cè)評(píng)。由于本次問(wèn)卷調(diào)查的人數(shù)較少，所得數(shù)據(jù)肯定會(huì)存在一定的誤差。(2)基于概念圖構(gòu)建的復(fù)雜性，學(xué)生需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的練習(xí)才能習(xí)慣于使用概念圖構(gòu)建知識(shí)體系。因此，短期訓(xùn)練雖然能使學(xué)生掌握一些概念圖的構(gòu)建方法，但不一定能夠完全反映出學(xué)生的知識(shí)水平。這樣，教師在運(yùn)用概念圖對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)評(píng)之前，應(yīng)有意識(shí)地在教學(xué)過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用概念圖對(duì)所學(xué)知識(shí)體系進(jìn)行總結(jié)，并設(shè)計(jì)相關(guān)概念圖練習(xí)題。只有在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠程度才能不斷得以提高。自新課程改革以來(lái)，學(xué)生的學(xué)習(xí)