有機化學前概念診斷工具

葉曉婷

（上海市閔行區華東師范大學化學樓）

有機化學前概念診斷工具

葉曉婷

（上海市閔行區華東師范大學化學樓）

學生的前概念大多來自于非學術途徑，這就使得他們的前概念不僅不全面，而且存在很多負面信息。教師雖然認為前概念很重要，但在實際教學中卻并不重視，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試兩種診斷方法，希望能夠為教師的教學提供便利，引起教師對學生前概念的重視。

前概念；概念圖；多重概念測試

一、前概念

前概念是指學生在接受正規的科學教育之前形成的概念，是對所感知到的現象、生活中的常識與經驗進行總結加工得出的認識和理解。但這些前概念，有些是正確的，有些是確實與科學概念相悖的，即錯誤概念或迷思概念，也稱為相異構想。因此，要想使學生獲得有價值的知識，就必須尊重學生的學習起點，從學生的實際出發設計教學過程，利用學生的最近發展區，在傳授新知識的同時，轉變學生的錯誤概念。除了傳統的問卷、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

研究者認為概念圖能夠顯示豐富的信息，并且相對來說，在課堂上容易實施。它能夠通過展現各概念之間的有意義關系，從而組織和表達一個人所擁有知識的圖示工具，它包括三個組分：概念詞、聯系箭頭和聯系短語。概念詞是與某特殊現象相關的關鍵詞，聯系箭頭顯示了兩個概念之間的方向關系，而聯系短語顯示了一組詞之間的特殊關系。概念圖能夠識別學生的合理知識結構和可能的錯誤概念，從而提供“通向學生思維結構的窗戶”。圖1為一個概念圖的樣例，在完成概念圖構造時，要遵循以下原則：

（1）在一個概念圖中，每個概念詞只使用一次；

（2）只使用提供的概念詞；

（3）在連接兩個概念時，只使用一個單項、有標簽的箭頭；

（4）可以將一個概念與多個概念聯系起來，但每組概念都需要分別用箭頭表示；

（5）用箭頭將兩個概念聯系起來，而不能將箭頭指向另一個箭頭；

（6）使用你想使用的任何方法繪制你的概念圖；

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

概念圖完成后，要檢查：

（1）所有直線都標有箭頭方向；

（2）所有箭頭都有標簽；

（3）概念圖包含了所有給出的概念；

（4）概念圖能夠體現你所知道的東西。

圖1 概念圖樣例

概念圖在化學課程中可以有許多用途：測量學生知識結構的變化，記錄知識結構的改變等。

2.多重概念測試

多重概念診斷不同于傳統診斷工具單一的選擇題呈現方式，每個測驗題學生先進行選擇，接著再回答選擇的理由，由此可以判斷學生相異構想的普遍性和強度。LaKeisha M.McClary等人利用學生對酸、堿強度的前概念和假想，設計干擾項，最終設計了一份9項、多重、多選擇（MTMC）的概念測量表（a multipletier，multiple-choice concept inventory），量表名稱為ACID I，從而了解學生：（1）學習有機化學的學生對于酸強度有哪些相異構想？（2）這些相異構想在學生中的出現頻率是多少？（3）學生所存在的這些相異構想對他們的推理偏差有多大影響？

首先要求學生預測圖2中三組酸的強度。在比較每組酸的強度后，學生還需要回答三個問題：（1）要求學生回答，三個化合物中酸性最強的是什么，并選擇最能夠解釋這一現象的原因；（2）要求學生預測，剩下兩個酸的強度比較；（3）要求選擇合適的理由，對第二項中的比較進行解釋。此外學生在回答以上的三項問題后，都要求按0%～100%評估自己答對的自信程度，這樣能夠幫助分析學生相異構想的牢固程度。

圖2　三組有機酸比較

研究者對數據結果進行分析后顯示，至少30%的被訪學生都具有兩個明顯的相異構想：（1）官能團決定酸強度；（2）穩定性決定酸強度。因此，研究者建議教師在教育學生學習酸強度和影響酸強度的因素時，不應該明確強調酸的結構或組成特征，而應該引導學生關注電子特性，這對于化學的有意義學習十分關鍵。

三、前概念診斷對教學的影響

Von Glasersfeld鼓勵學生積極地加入學習活動中。他認為學習是一種建構過程，學生在此過程中，要進行包括反應、表達和對話等在內的多種活動。他相信知識并不能簡單地通過語言由教師傳遞給學生，而應該由學生進行內部發展，也就是學生通過內部的知識重組，形成自己的概念結構。所有的知識建構都是建立在學生已有的知識和經驗基礎上的，因此，教師十分有必要了解學生對于某個科學概念的先前知識。而教師要想基于學生的前概念進行教學，就必須充分了解他們的先前經歷和對某主題的當前理解與興趣。因此，教師了解學生前概念的來源、對他們所具有的前概念進行辨認以及使用合理的方法將學生前概念進行科學轉變，是十分有必要的。

教師對前概念要有正確全面的理解，了解學生的概念來源途徑，利用一些有效的診斷工具和策略了解學生已經具備的前概念內容，從而幫助學生利用已有的正確概念進行進一步學習，或將已有的錯誤概念進行轉變，進而進行下一步學習，這樣學生的知識才能形成有效的體系，學習也更有效率。

［1］王祖浩.化學教育心理學［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，華東師范大學在讀研究生。