有機(jī)化學(xué)前概念診斷工具

葉曉婷

（上海市閔行區(qū)華東師范大學(xué)化學(xué)樓）

有機(jī)化學(xué)前概念診斷工具

葉曉婷

（上海市閔行區(qū)華東師范大學(xué)化學(xué)樓）

學(xué)生的前概念大多來(lái)自于非學(xué)術(shù)途徑，這就使得他們的前概念不僅不全面，而且存在很多負(fù)面信息。教師雖然認(rèn)為前概念很重要，但在實(shí)際教學(xué)中卻并不重視，也沒有合理有效的前概念診斷方法。介紹了概念圖和多重概念測(cè)試兩種診斷方法，希望能夠?yàn)榻處煹慕虒W(xué)提供便利，引起教師對(duì)學(xué)生前概念的重視。

前概念；概念圖；多重概念測(cè)試

一、前概念

前概念是指學(xué)生在接受正規(guī)的科學(xué)教育之前形成的概念，是對(duì)所感知到的現(xiàn)象、生活中的常識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)加工得出的認(rèn)識(shí)和理解。但這些前概念，有些是正確的，有些是確實(shí)與科學(xué)概念相悖的，即錯(cuò)誤概念或迷思概念，也稱為相異構(gòu)想。因此，要想使學(xué)生獲得有價(jià)值的知識(shí)，就必須尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)設(shè)計(jì)教學(xué)過程，利用學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，在傳授新知識(shí)的同時(shí)，轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤概念。除了傳統(tǒng)的問卷、訪談法以外，本文將介紹兩種新的診斷方法。

二、前概念的診斷工具

1.概念圖

研究者認(rèn)為概念圖能夠顯示豐富的信息，并且相對(duì)來(lái)說，在課堂上容易實(shí)施。它能夠通過展現(xiàn)各概念之間的有意義關(guān)系，從而組織和表達(dá)一個(gè)人所擁有知識(shí)的圖示工具，它包括三個(gè)組分：概念詞、聯(lián)系箭頭和聯(lián)系短語(yǔ)。概念詞是與某特殊現(xiàn)象相關(guān)的關(guān)鍵詞，聯(lián)系箭頭顯示了兩個(gè)概念之間的方向關(guān)系，而聯(lián)系短語(yǔ)顯示了一組詞之間的特殊關(guān)系。概念圖能夠識(shí)別學(xué)生的合理知識(shí)結(jié)構(gòu)和可能的錯(cuò)誤概念，從而提供“通向?qū)W生思維結(jié)構(gòu)的窗戶”。圖1為一個(gè)概念圖的樣例，在完成概念圖構(gòu)造時(shí)，要遵循以下原則：

（1）在一個(gè)概念圖中，每個(gè)概念詞只使用一次；

（2）只使用提供的概念詞；

（3）在連接兩個(gè)概念時(shí)，只使用一個(gè)單項(xiàng)、有標(biāo)簽的箭頭；

（4）可以將一個(gè)概念與多個(gè)概念聯(lián)系起來(lái)，但每組概念都需要分別用箭頭表示；

（5）用箭頭將兩個(gè)概念聯(lián)系起來(lái)，而不能將箭頭指向另一個(gè)箭頭；

（6）使用你想使用的任何方法繪制你的概念圖；

（7）從一對(duì)概念開始，并使用箭頭/標(biāo)簽將他們聯(lián)系起來(lái)。然后，再選擇一個(gè)新的概念，將它與前一組中的任何一個(gè)概念用箭頭/標(biāo)簽聯(lián)系起來(lái)。或者你也可以選擇新的一組概念，用箭頭/標(biāo)簽聯(lián)系起來(lái)。重復(fù)以上操作，直到將所有的概念都聯(lián)系在一起為止。

概念圖完成后，要檢查：

（1）所有直線都標(biāo)有箭頭方向；

（2）所有箭頭都有標(biāo)簽；

（3）概念圖包含了所有給出的概念；

（4）概念圖能夠體現(xiàn)你所知道的東西。

圖1 概念圖樣例

概念圖在化學(xué)課程中可以有許多用途：測(cè)量學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的變化，記錄知識(shí)結(jié)構(gòu)的改變等。

2.多重概念測(cè)試

多重概念診斷不同于傳統(tǒng)診斷工具單一的選擇題呈現(xiàn)方式，每個(gè)測(cè)驗(yàn)題學(xué)生先進(jìn)行選擇，接著再回答選擇的理由，由此可以判斷學(xué)生相異構(gòu)想的普遍性和強(qiáng)度。LaKeisha M.McClary等人利用學(xué)生對(duì)酸、堿強(qiáng)度的前概念和假想，設(shè)計(jì)干擾項(xiàng)，最終設(shè)計(jì)了一份9項(xiàng)、多重、多選擇（MTMC）的概念測(cè)量表（a multipletier，multiple-choice concept inventory），量表名稱為ACID I，從而了解學(xué)生：（1）學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的學(xué)生對(duì)于酸強(qiáng)度有哪些相異構(gòu)想？（2）這些相異構(gòu)想在學(xué)生中的出現(xiàn)頻率是多少？（3）學(xué)生所存在的這些相異構(gòu)想對(duì)他們的推理偏差有多大影響？

首先要求學(xué)生預(yù)測(cè)圖2中三組酸的強(qiáng)度。在比較每組酸的強(qiáng)度后，學(xué)生還需要回答三個(gè)問題：（1）要求學(xué)生回答，三個(gè)化合物中酸性最強(qiáng)的是什么，并選擇最能夠解釋這一現(xiàn)象的原因；（2）要求學(xué)生預(yù)測(cè)，剩下兩個(gè)酸的強(qiáng)度比較；（3）要求選擇合適的理由，對(duì)第二項(xiàng)中的比較進(jìn)行解釋。此外學(xué)生在回答以上的三項(xiàng)問題后，都要求按0%～100%評(píng)估自己答對(duì)的自信程度，這樣能夠幫助分析學(xué)生相異構(gòu)想的牢固程度。

圖2　三組有機(jī)酸比較

研究者對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析后顯示，至少30%的被訪學(xué)生都具有兩個(gè)明顯的相異構(gòu)想：（1）官能團(tuán)決定酸強(qiáng)度；（2）穩(wěn)定性決定酸強(qiáng)度。因此，研究者建議教師在教育學(xué)生學(xué)習(xí)酸強(qiáng)度和影響酸強(qiáng)度的因素時(shí)，不應(yīng)該明確強(qiáng)調(diào)酸的結(jié)構(gòu)或組成特征，而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注電子特性，這對(duì)于化學(xué)的有意義學(xué)習(xí)十分關(guān)鍵。

三、前概念診斷對(duì)教學(xué)的影響

Von Glasersfeld鼓勵(lì)學(xué)生積極地加入學(xué)習(xí)活動(dòng)中。他認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種建構(gòu)過程，學(xué)生在此過程中，要進(jìn)行包括反應(yīng)、表達(dá)和對(duì)話等在內(nèi)的多種活動(dòng)。他相信知識(shí)并不能簡(jiǎn)單地通過語(yǔ)言由教師傳遞給學(xué)生，而應(yīng)該由學(xué)生進(jìn)行內(nèi)部發(fā)展，也就是學(xué)生通過內(nèi)部的知識(shí)重組，形成自己的概念結(jié)構(gòu)。所有的知識(shí)建構(gòu)都是建立在學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，因此，教師十分有必要了解學(xué)生對(duì)于某個(gè)科學(xué)概念的先前知識(shí)。而教師要想基于學(xué)生的前概念進(jìn)行教學(xué)，就必須充分了解他們的先前經(jīng)歷和對(duì)某主題的當(dāng)前理解與興趣。因此，教師了解學(xué)生前概念的來(lái)源、對(duì)他們所具有的前概念進(jìn)行辨認(rèn)以及使用合理的方法將學(xué)生前概念進(jìn)行科學(xué)轉(zhuǎn)變，是十分有必要的。

教師對(duì)前概念要有正確全面的理解，了解學(xué)生的概念來(lái)源途徑，利用一些有效的診斷工具和策略了解學(xué)生已經(jīng)具備的前概念內(nèi)容，從而幫助學(xué)生利用已有的正確概念進(jìn)行進(jìn)一步學(xué)習(xí)，或?qū)⒁延械腻e(cuò)誤概念進(jìn)行轉(zhuǎn)變，進(jìn)而進(jìn)行下一步學(xué)習(xí)，這樣學(xué)生的知識(shí)才能形成有效的體系，學(xué)習(xí)也更有效率。

［1］王祖浩.化學(xué)教育心理學(xué)［M］.廣西教育出版社，2007：24-26.

［2］LaKeisha M.McClary，Stacey Lowery Bretz.Development and assessment of a diagnostic tool to identify organic chemistry students’alternative conceptions related to acid strength［J］.International Journal of Science Education，2012，34（15）：2317-2341.

［3］Ernst von Glasersfeld.Learning as a Constructive Activity［J］. AntiMatters 2，No.3，2008:3349.

·編輯喬建梅

葉曉婷，女，1991年3月生，華東師范大學(xué)在讀研究生。