【摘要】：學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究在近十幾年來成為國際科學(xué)教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其促進(jìn)了科學(xué)教育研究方法的豐富和完善。學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究意在改變科學(xué)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容零散且缺乏銜接的現(xiàn)狀。美國國家研究理事會(NRC,2007)將學(xué)習(xí)進(jìn)階定義為“對學(xué)生在一定時間跨度內(nèi),學(xué)習(xí)和探究某一主題時,依次進(jìn)階、逐級深化的思維方式的描述”。典型的學(xué)習(xí)進(jìn)階開發(fā)模式有伯克利系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)中心設(shè)計法和Chem Query評價系統(tǒng)。其中Chem Query評價系統(tǒng)是最具學(xué)科特色的學(xué)習(xí)進(jìn)階開發(fā)模式。它以化學(xué)學(xué)科中核心概念,即以化學(xué)家觀念(Perspectives of Chemists)為框架,運(yùn)用項目反應(yīng)理論進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)參照分析,描述和測量學(xué)生化學(xué)核心概念理解的發(fā)展進(jìn)階。Chem Query評價系統(tǒng)的修正過程,其本身就是化學(xué)學(xué)科理解的學(xué)習(xí)進(jìn)階開發(fā)過程。本研究的目的是通過關(guān)注學(xué)生在Chem Query評價系統(tǒng)中測量到的學(xué)生作答響應(yīng)的方式,揭示學(xué)生如何發(fā)展化學(xué)變化這一核心概念理解的定性的圖景。因為學(xué)生的解釋提供了他們概念理解的軌跡,而科學(xué)解釋提供了學(xué)生解釋得以在Chem Query評價系統(tǒng)中測量的標(biāo)準(zhǔn)。本研究運(yùn)用Chem Query評價系統(tǒng)的開發(fā)模式,以核心概念的理解為切入點(diǎn),以化學(xué)變化為核心內(nèi)容主題,構(gòu)建基于有效的符合心理測量學(xué)指標(biāo)的化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階,描述了不同階段學(xué)生的思維發(fā)展路徑和對概念深入理解的過程,為科學(xué)課程、教學(xué)和評價的一致性研究提供借鑒和啟示。理論研究是本論文所有工作得以開展的基礎(chǔ),本研究主要對核心概念研究、學(xué)習(xí)進(jìn)階的發(fā)展及化學(xué)變化概念理解研究進(jìn)行了系統(tǒng)地梳理,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階的理論模型。核心概念的研究從早期研究者關(guān)注個人概念、迷思概念及相異構(gòu)想的研究,到概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略的研究,以至后來研究者把視角逐漸轉(zhuǎn)向概念理解和概念發(fā)展研究,學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究應(yīng)運(yùn)而生。盡管對學(xué)習(xí)進(jìn)階的界定還沒有達(dá)成統(tǒng)一,但研究者探索了諸多學(xué)習(xí)進(jìn)階開發(fā)模式,如伯克利系統(tǒng)(BEAR)、結(jié)構(gòu)中心設(shè)計法(CCD)和Chem Query評價系統(tǒng)。Chem Query評價系統(tǒng)包括觀念、識別、形式化、建構(gòu)和生成五個層級,其能夠診斷學(xué)生當(dāng)前的思維,可能的已有認(rèn)知,下一步可能的發(fā)展路徑,便于指導(dǎo)學(xué)生的思維朝著更精致化的理解去發(fā)展,為本研究中化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階的模型建構(gòu)和測量工具的開發(fā)提供了重要的方法論指導(dǎo)。在理論研究部分,基于化學(xué)學(xué)科知識本體的角度、化學(xué)變化觀的價值角度、學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)識發(fā)展角度(課程、課標(biāo)、教學(xué)等視角)、已有文獻(xiàn)研究及化學(xué)家觀念角度等五個方面綜合考慮,對化學(xué)變化大概念進(jìn)行解構(gòu),確定化學(xué)變化核心概念的子概念。以此為基礎(chǔ),構(gòu)建化學(xué)變化核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階的理論假設(shè),并以之作為理論框架指導(dǎo)測量工具的開發(fā)與修訂、數(shù)據(jù)的分析與解釋。在理論研究的基礎(chǔ)上,在實證研究部分,本研究開發(fā)了化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階的測量工具,其開發(fā)過程經(jīng)過兩輪試測,不斷修正學(xué)習(xí)進(jìn)階的理論假設(shè),并且所得數(shù)據(jù)經(jīng)過Rasch模型的分析與質(zhì)量檢驗,信度和效度等性能指標(biāo)均在可接受的理想范圍內(nèi),實證數(shù)據(jù)表明該測量工具具有較好的一致性和穩(wěn)定性。利用開發(fā)的化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階測量工具對高一、高二、高三和大一化學(xué)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行了大樣本測查,測試結(jié)果進(jìn)一步驗證了測量工具的穩(wěn)定性,揭示了不同年級學(xué)生化學(xué)變化核心概念理解的學(xué)習(xí)進(jìn)階。對不同年級學(xué)生具體測試項目進(jìn)行了定量與定性分析,捕捉到了不同年級學(xué)生對化學(xué)變化核心概念的理解水平、思維特點(diǎn)和分布情況。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),本研究開發(fā)的基于Chem Query評價系統(tǒng)的化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階的測量工具具有良好的信度和效度。所構(gòu)建的化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階模型充分反映了學(xué)生概念理解的思維發(fā)展,即從觀念(Notion)水平、識別(Recognition)水平、形式化(Formulation)水平到建構(gòu)(Construction)水平,并且得到了實證數(shù)據(jù)的支持,本研究沒有涉及生成(Generation)水平的研究。研究結(jié)果揭示了不同年級學(xué)生化學(xué)變化的概念發(fā)展呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。高一、高二、高三和大一四個年級學(xué)生對于化學(xué)變化的概念理解能力逐漸提升,逐漸構(gòu)建起科學(xué)的概念理解模型。同時,不同年級學(xué)生在化學(xué)變化核心概念的理解能力之間存在著顯著性差異。高一學(xué)生總體能力約在水平2,高二、高三學(xué)生約為水平3,大一學(xué)生落在水平4。與此同時,研究還發(fā)現(xiàn)相異構(gòu)想(觀念水平)是學(xué)生在化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階發(fā)展中的重要階段。本研究基于Chem Query評價系統(tǒng)構(gòu)建的化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階在理論假設(shè)與實證檢驗之間進(jìn)行了三次修正,在以下兩個方面進(jìn)行了較為深入的探索:一是理論上的完善,本研究豐富和完善了Chem Query評價系統(tǒng)的理論框架,重構(gòu)了化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階的模型假設(shè),開發(fā)了化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階的測量量表;二是進(jìn)行了實踐上的探新,基于大樣本測查,揭示了不同年級學(xué)生核心概念理解的思維發(fā)展水平、規(guī)律和特點(diǎn),為化學(xué)變化核心概念教學(xué)、課程設(shè)計和學(xué)習(xí)評價提供了重要參考意義。本研究尚存在一些不足,如所開發(fā)的測量工具還有進(jìn)一步完善的空間,對于學(xué)生化學(xué)變化學(xué)習(xí)進(jìn)階研究還有待進(jìn)一步修正及其進(jìn)行再實證研究。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：G633.8;O6-4

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2738427