三因素概念图评价法在中学化学教学中的应用，本文主要内容关键词为：因素论文,评价论文,中学化学论文,概念图论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、三因素概念图评价法简介
Trish Stoddart等人做过一项有效峡谷工程(the Virtual Canyon Project)学习评价体系的研究，目的是评价学生的学习结果。该研究包括若干实验室的情景，能够提供让学生提出探究问题和进行探究实验的场所。这样，学生可以像研究者那样，运用一系列的工具探究深置于水下的峡谷，在虚拟实验室中开展一系列实验，并将他们研究该项目的方法和感受，传到网上供其他学生阅读、评论。在实际应用中，这一评价系统通常评价3～12年级学生获得的科学知识，评价内容的深度和广度应与他们所学知识相适应。[1]
为了调查学生随着时间的推移所学内容的变化和学生获得的独特的知识，2000年，Trish Stoddart等人提出一种新的评价方法——三因素概念图评价法。该方法主要包括三个因素：准确性、说明、命题结构，每个因素分为不同的水平。其中，“准确性”包括科学性知识、常识性知识、错误的陈述以及表达情感的话语四个方面的水平；“说明”分为基础水平和更高水平两种情况；“命题结构”包括简单命题和复杂命题两种水平。评价时根据水平的高低，赋予相应的分值。
实践证明，三因素概念图评价法可以洞察学生对知识的多方面理解，反映学生在学科学习中概念理解的成长和变化。教师运用三因素概念图评价法对学生进行测评，可以了解学生对某个知识点所涉及概念的理解和学生知识组织的情况，还可以发现学生理解上所存在的错误概念，从而有效组织课堂教学。[2]
二、三因素概念图评价法在中学化学教学中的应用实例
1.评价对象和内容
为了探寻三因素概念图评价法在指导教师教学和学生学习方面的意义和作用，本研究选取江苏省徐州市某中学高中生作为评价对象，采用问卷调查的形式，目的是通过问卷给出主题，提出任务限定和任务要求。问卷分为两部分：①半结构型任务类型问卷，评价内容选取化学学科中的“物质”这一主题，提供与物质相关的概念30个，要求学生使用问卷上提供的概念，构建概念图；②无结构型任务类型问卷，评价内容选取“分散系”这一主题，不提供相关概念，要求学生自主构建概念图。本次调查共发放问卷60份，回收有效问卷52份。
在问卷调查的基础上，本研究将学生的概念图成绩与他们的某一次化学月考成绩进行了比较，以分析概念图得分与纸笔测验成绩的相关程度。
本次三因素概念图评价具有3个方面的特征。①引导学生给出某一领域范围内关于知识结构信息的任务。在这里，任务又分为3种：任务要求、任务限定、任务内容结构（任务内容结构指与某一学科领域范围内知识结构的交叉融合）。本次测试的任务要求是学生构建概念图；测试中半结构型任务类型限定学生运用给定的概念构建概念图，无结构型任务类型没有任务限定；测试要求学生只在化学学科内建立概念之间的交叉关系。②学生的作答形式也存在3个变量：作答方式、作答形式特征和画图者。本次测试学生的作答方式是用纸笔作答，作答形式特征是仅要求学生在纸上画出一定内容范围的概念图，画图者是学生。③运用三因素概念图评分规则对学生概念图进行评价。
2.评价流程
(1)训练阶段
教师讲述概念图的组成结构、连接方式，强调连接词语的重要性。教师不选择近期学习的化学知识，而选择上一学期学习的化学知识、生物知识等，指导全班学生在黑板上或练习本上画一批概念图。每张概念图构建时间约为30分钟。只有当全班学生都通过练习掌握了概念图的构建方法，测评方能进行。
(2)测评阶段
教师首先以问卷的形式设计评价任务，也就是选定概念；然后将测评问卷发给学生，要求学生在指定的时间内构建概念图；最后运用评分规则，对学生的概念图进行评价，进行数据分析，得出结论。
3.评分规则
本文所采用的评价方法，主要借鉴Trish Stoddart等人评价生物领域知识的研究成果。我们根据中学化学的学科特点，将该方法进行适当调整，建立了一套适用于中学化学知识评价的评分体系。具体评价方法如表1所示。
表1 三因素概念图评价法的评分规则[3]
4.任务类型及数据分析
(1)半结构型任务
半结构型任务类型指评价者提供关键概念，要求学生根据提示制作概念图。在完成任务的过程中，学生必须对提供的每一个概念进行联想，选择合适的连接语，使概念之间建立联系。[4]
本次测评中，我们选取了高一学生比较熟悉的化学概念——物质，要求学生以“物质”为核心，根据提供的概念，选择合适的连接语，构建概念图。（参见图1）
在本次半结构型任务中，学生在概念图的三因素上的分项得分情况如表2所示。
表2 学生概念图的三因素得分统计表
注：以上分值是52名学生的平均得分。
参评学生在概念图上的总得分如表3所示。
表3 参评学生的概念图总得分
根据表2、表3的数据，我们可以得到如下信息。
①学生概念图中描述的概念平均为20个，其中正确表述的概念为17.5个，错误表述的概念为2.5个。
②学生对概念的说明分析表明，学生概念图中属于基础水平的概念占多数，有16.8个；属于更高水平的概念较少，只有0.4个。
③命题结构分析表明，学生概念图中表述的概念属于简单命题的较多，有16.7个；属于复杂命题的较少，只有1.1个。
图1 学生构建的概念图示例
④学生概念图得分的平均值为19分，最高分为33分，最低分为6分，标准差为8.6。
本次半结构型任务类型中，我们将学生的概念图总得分与其月考成绩进行了相关分析，结果如表4所示。
表4 学生的概念图总得分与其月考成绩的相关分析
注：*代表P＜0.05，**代表P＜0.01，下同。
表4表明，52名参评学生的月考成绩与其半结构型任务的概念图得分之间存在着显著的正相关。
(2)无结构型任务
无结构型任务是指评价者不给予任何提示或只给出一个核心概念，要求学生自主构建概念图，或者是围绕这一核心概念，联想有关的知识、概念，创造性地构建概念图。[5]
在本次无结构型任务中，评价者选取“分散系”这一高一学生熟悉的化学概念为主题，要求学生以此为核心，构建概念图。
参评学生在概念图的三因素上的分项得分情况如表5所示。
表5 学生概念图的三因素得分统计表
注：以上分值是52名学生的平均得分。
参评学生在概念图上的总得分如表6所示。
表6 参评学生的概念图总得分
根据表5、表6的数据，我们可以得到如下信息。
①学生概念图中描述的概念平均为7个，其中正确表述的概念为6.3个，错误表述的概念为0.7个。
②学生对概念的说明分析表明，学生概念图中属于基础水平的概念较多，有6.5个；属于更高水平的概念较少，只有0.3个。
③命题结构分析表明，学生概念图中表述的概念属于简单命题的较多，有6.2个；属于复杂命题的较少，只有0.7个。
④学生概念图得分的平均值为7.3分，最高分为14分，最低分为3分，标准差为4.2。
与半结构型任务类型相似，我们将学生的概念图总得分与其月考成绩进行了相关分析，结果如表7所示。
表7 学生的概念图总得分与其月考成绩的相关分析
表7表明，52名参评学生的月考成绩与其无结构型任务的概念图得分之间存在着非常显著的正相关。
5.研究结论
(1)不同学生构建的概念图中，概念间正确链接的数量是有差异的
此次测评结果表明：不同学生构建的概念图中，涉及的正确链接的概念数量是有差异的。具体说来，在半结构型任务中，学生构建概念图时正确链接的概念数目最多的为33个，最少的为6个；在无结构型任务中，学生构建概念图时正确链接的概念数目最多的为14个，最少的为3个。这种数量的差异直接导致了不同学生在学习过程中知识遗忘率的差异。有研究发现，概念之间建立正确链接数目较多的学生，在学习过程中对知识的遗忘率会大大降低。
(2)从学生构建的概念图中，教师可以发现学生头脑中存在的错误概念
本次三因素概念图评价的得分表明：在半结构型任务中，学生构建概念图时错误链接的概念数目为2.5个；在无结构型任务中，学生构建概念图时错误链接的概念有0.7个。这说明，通过三因素概念图评价，教师能够及时发现学生头脑中存在的错误概念。这样，教师可以采用有针对性的教学策略，帮助学生及时纠正头脑中的错误概念，使学生能够顺利地将新知识纳入其已有的知识体系中，从而降低学习难度，提高教学效率。
(3)学生构建的概念图中，属于基础水平和简单命题的概念占多数
在三因素概念图评价中，对概念的说明和命题结构分析很重要，它能准确区分出不同学生的学习水平。本次测评结果表明，大部分参评学生构建的概念图结构比较简单，命题水平较低。这样，教师可通过概念图教学，帮助学生将更高水平的概念和更复杂的命题纳入其认知结构，从而提高学生对新概念的接受效率和解决问题的能力。
(4)概念图评价法可以有效预测学生的学习水平
本研究中，受测学生在两种类型的概念图任务中获得的概念图得分，与其纸笔测验成绩之间有着较高程度的相关。这说明，教师可以借助概念图评价，预测学生的学业水平。在日常教学过程中，教师可以选取大多数学生较为熟悉的概念为核心概念，要求学生创建概念图，从而了解学生对本章内容的掌握情况。
(5)不同任务类型的概念图评价适用于不同的教学阶段
本次研究结果表明，概念图评价的任务类型影响着它与学生学业水平的相关程度，即在学生的概念图得分与其纸笔测验的相关分析中，无结构型的任务形式高于半结构型的任务形式。这从某种程度上表明，半结构型的任务形式难度相对较低，适合于低年级的学生或学业水平较低的学生使用；无结构型的任务形式难度较高，适合于高年级的学生或学业水平较高的学生使用。因此，教师在指导学生构建概念图的初期，可以采用半结构型的任务形式；当学生熟悉了概念图的构建过程后，教师就可以采用无结构型的任务形式了解学生的学习水平。
三、本次研究的局限与思考
在本研究中，我们运用三因素概念图评价法对学生的学习水平进行测评，虽然得到了一些有意义的结果，但仍然存在一些局限，具体表现为以下两个方面。
(1)概念图评价实施的前提是被试能熟练使用概念图。因此，本研究只选取了一个班的学生作为研究对象，对该班学生进行了一段时间的绘制概念图训练，待学生基本掌握了概念图的绘制方法后，我们发放问卷进行了测评。由于本次问卷调查的人数较少，所得数据肯定会存在一定的误差。
(2)基于概念图构建的复杂性，学生需要经过长期的练习才能习惯于使用概念图构建知识体系。因此，短期训练虽然能使学生掌握一些概念图的构建方法，但不一定能够完全反映出学生的知识水平。这样，教师在运用概念图对学生进行测评之前，应有意识地在教学过程中指导学生运用概念图对所学知识体系进行总结，并设计相关概念图练习题。只有在此基础上进行的评价，其评价结果的可靠程度才能不断得以提高。
自新课程改革以来，学生的学习方式和评价方式逐渐趋向多元化。概念图作为一种有效的评价工具，与纸笔测验相比有着独特的功能，加上概念图评价的任务形式多样，评价体系日趋完善，使其具有极大的可操作性，特别适合中学教师使用。教师可将其作为辅助性评价方式，及时了解学生对概念的理解和掌握情况，从而预测学生的学业能力。不仅如此，学生在学习过程中养成运用概念图对所学知识进行总结的良好习惯，有利于提高自身的学习效率，并对所学知识进行迁移。基于以上理由，笔者认为，三因素概念图评价法有着良好的应用前景。