基于概念流程圖的小學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)評價方法研究

甘亦來+焦嬌

【摘 要】基于概念流程圖法，對六年級3名學(xué)生進(jìn)行個案研究，發(fā)現(xiàn)利用概念流程圖分析法可以更加有效的將學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)外顯，有利于清晰的洞察學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)變化，從而指導(dǎo)課堂教學(xué)，而且也更加精準(zhǔn)的定位學(xué)生的學(xué)業(yè)水平，有利于教師的因材施教。

【關(guān)鍵詞】認(rèn)知結(jié)構(gòu)；概念流程圖

學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)歷來是教育研究者關(guān)注的焦點，Piaget認(rèn)為認(rèn)知結(jié)構(gòu)是包括動作結(jié)構(gòu)和運(yùn)算結(jié)構(gòu)在內(nèi)的從經(jīng)驗到概念的中介，是主體內(nèi)部的一種動態(tài)的、可變的圖式，認(rèn)知結(jié)構(gòu)的評量也被視為是學(xué)習(xí)者科學(xué)學(xué)習(xí)成果的重要的指標(biāo)之一。根據(jù)安德森的認(rèn)知神經(jīng)理論認(rèn)為，圖式中節(jié)點越多，連接越強(qiáng)，圖式內(nèi)信息的穩(wěn)定性和可獲得性就越強(qiáng)。而且安德森提出，可以利用概念流程圖來外顯學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這個方法可以在訪談?wù)咦钌俚母深A(yù)下，提供受訪者認(rèn)知結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息，臺灣的Tsai和Huang認(rèn)為“概念流程圖分析法”能有效表征學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，能夠幫助研究者得到最多認(rèn)知結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。而臺灣的吳穎沺也利用該方法，發(fā)現(xiàn)了在建構(gòu)主義理論指導(dǎo)的教學(xué)下學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。

雖然國內(nèi)外均有不少研究者在探討和研究科學(xué)學(xué)習(xí)活動對學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)成果的影響，然而，通過分析學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)以發(fā)現(xiàn)教學(xué)行為對學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)成果的影響，這種方法卻鮮有發(fā)現(xiàn)。因此，本研究旨在嘗試?yán)谩案拍盍鞒虉D分析法”了解學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)后的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，對學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征展現(xiàn)，以發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的過程中，認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化情況。

1.對象與方法

1.1對象

選取六年級三位各科學(xué)業(yè)成績較好的學(xué)生。

1.2方法

課程內(nèi)容采用教科版科學(xué)六年級上冊內(nèi)容，按照正常進(jìn)度教學(xué)，在完成《電能從哪里來》一課的兩小時內(nèi)，對3名學(xué)生進(jìn)行測試。

本測試采用訪談記錄法進(jìn)行。測試中首先向?qū)W生提出以下幾個問題：

（1）關(guān)于《電能從哪里來》這課你能想到哪些方面的知識或內(nèi)容？

（2）你還能補(bǔ)充的更加詳細(xì)些嗎？

（3）你所提到的那些概念之間有什么關(guān)系？你可以用線將相應(yīng)的概念之間進(jìn)行連線。

根據(jù)學(xué)生的筆記進(jìn)行整理、繪制流程圖，并按照課程內(nèi)容，解析前概念和課程概念，通過分析以了解通過正常的科學(xué)教學(xué)后，單元概念在學(xué)生大腦中的呈現(xiàn)情況，學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化及知識的建構(gòu)過程，為教學(xué)提供參考。

2.結(jié)果與分析

2.1概念流程圖的繪制

通過訪談記錄繪制概念流程圖，概念流程圖嚴(yán)格按照學(xué)生陳述和記錄概念的先后順序進(jìn)行繪制，每一條陳述內(nèi)容前的數(shù)字代表該條內(nèi)容的陳述順序。在概念流程圖中的“直線連接線”代表受訪者的陳述內(nèi)容的先后，也代表該條陳述在大腦中出現(xiàn)的先后；而“回歸連接線”，代表概念流程圖中相關(guān)陳述的連接。據(jù)此對這些學(xué)生的概念流程圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2.2概念流程圖的數(shù)據(jù)分析

概念流程圖中的“直線連接線”代表認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的“概念數(shù)量”，而“回歸連接線”的數(shù)量代表“概念與概念之間的連接情況”，而通過計算“直線概念復(fù)雜程度”，來表征學(xué)生大腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，其中直線概念復(fù)雜程度=回歸連接線/（回歸連接線+直線連接線）。此外，對概念流程圖所提及的不同概念進(jìn)行統(tǒng)計分析，整理出概念編碼表，進(jìn)行分析。

3.討論

3.1概念流程圖的應(yīng)用

概念流程圖可以較為清晰的顯示知識是如何在學(xué)生大腦中建構(gòu)的過程，利用概念流程圖分析法可以第一時間將學(xué)生在課堂上建構(gòu)的知識和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化情況詳細(xì)的表征出來，同時表征這些概念之間的關(guān)系，其優(yōu)點在于能夠發(fā)現(xiàn)較短的一個教學(xué)區(qū)間內(nèi)，學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化情況，從而避免了某一教學(xué)策略，在長時間應(yīng)用后再行評價，對學(xué)生和教學(xué)帶來的不利影響。

3.2概念流程圖應(yīng)用于學(xué)生的評價

研究發(fā)現(xiàn)，基于Anderson和Demetrius的研究而進(jìn)行的概念流程圖分析或許會更加準(zhǔn)確的定位學(xué)生的學(xué)業(yè)水平，也更有利于教師的因材施教。

3.3概念流程圖對學(xué)生知識掌握的分析

基于研究我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的前概念和課程概念的復(fù)述情況，也就是學(xué)生對知識的掌握情況。同時也發(fā)現(xiàn)，在更多的拓展課程寬度的前概念和課程概念的掌握情況上卻具有較大差異。從而我們可以精準(zhǔn)的知曉，學(xué)生對知識掌握的差異情況，換而言之，經(jīng)過一堂課的過程，學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么樣的改變，知識的建構(gòu)是否發(fā)生以及發(fā)生的狀態(tài)都能清晰的看見。

綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)，利用概念流程圖分析法可以更加有效的將學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)外顯，有利于清晰的洞察學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)變化，從而指導(dǎo)課堂教學(xué)，而且也更加精準(zhǔn)的定位學(xué)生的學(xué)業(yè)水平，有利于教師的因材施教。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Anderson， O. R.& Demetrius，O.J.A flow-map method of representing cognitive structure based on respondents narrative using science content. Journal of Research in Science Teaching，1993.30.953-969

[2]Tsai， C.-C. & Huang， C.-M. Exploring studentscognitive structures in learning science： A review of relevant methods. Journal of Biological Education，2002.36.163-169

[3]吳穎沺，蔡今中.建構(gòu)主義式的科學(xué)學(xué)習(xí)活動對國小高年級學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)之影響一以“電與磁”單元為例.科學(xué)教育學(xué)刊，2005.13（4）：387-411