中学生生物学迷思概念的探查及转变策略研究

作     者：赵彩凤 

作者单位：湖南师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：戴国

授予年度：2020年

学科分类：04[教育学] 

主      题：人体内物质的运输 四段式测试题 信心指数 迷思概念 概念转变 Meta分析 

摘      要：新一轮的科学教育课程改革更加重视学生科学概念的学习,以发展学生的核心素养,“为概念转变而教成为了基础教育研究与实践的重要领域。中国《义务教育生物学课程标准(2011年版)》和《普通高中生物学课程标准(2017版)》中也明确提出了在教学中,教师要帮助中学生形成重要的生物学核心概念。但在学习过程中,学习者往往会产生一些与当前科学理论对事物的理解相悖的概念,即迷思概念(misconception),了解这些概念并使用有效的概念转变策略,对科学概念的形成具有非常重要的帮助。为更好地探查中学生不同时段的生物学迷思概念,帮助学生建立科学概念,本研究以七年级生物学“人体内物质的运输概念为例,构建了两套“四段式测试题,并应用其探查了不同时段学生对同一内容科学概念的掌握情况。结果表明,该研究工具既能有效的探查学生个体的迷思概念,也能探查群体的迷思概念。该群体在近端(学习一周后)共存在6个迷思概念,其中2个为呈现出高信心指数的真性迷思概念,4个为呈现出低信心指数的假性迷思概念;在远端(学习半年后)共存在5个迷思概念,其中3个为真性迷思概念,2个为假性迷思概念。不同时段学生对同一内容所产生的迷思概念有一定的差异,真性迷思概念较顽固,较难发生转变,假性迷思概念相对容易被转变。该研究可为进一步的概念转变教学提供参考和帮助。迷思概念是个体认知结构的一部分,会影响生物学概念的构建;使用有效的概念转变策略教学是实现迷思概念转变成科学概念的关键。为探究不同概念转变策略的转变效果,随后,本研究运用Meta分析的方法,对国内外纳入的58项原始研究进行了量化分析,分析了概念转变策略及其调节变量等对概念转变效果的影响。结果发现:概念转变策略教学对提高中学生生物学学业成绩具有中等程度的积极影响(d=0.72,P0.01)。与传统讲授性教学相比,实施概念转变教学后,学生在科学概念的保持方面也产生了中等效应的积极作用(d=0.79,P0.01)。在“人体内物质的运输内容进行概念转变教学时,选择概念转变文本+讨论网页、“类比和模型+“合作学习和讨论法的转变策略,均能产生大效应的积极作用。同时,概念转变的效果会受到教学内容、干预时长、教师效应、测试类型等调节变量的影响。基于以上分析,建议教师在进行生物教学或会考复习时,根据学生概念掌握情况,采取合适的教学策略进行概念转变教学,同时合理优化课堂结构,将教学时间较多分配在巩固不牢的概念上,并运用概念测试工具检测转变效果,以帮助学生建立科学概念。