基于“血管科学概念细化表”的前科学概念探查

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1、基于“血管科学概念细化表”的前科学概念探査作者：王威/吴霞/李宛蓉作者简介：王威，吴霞，四川师范大学生命科学学院(610101);李宛蓉，四川省简阳市简阳屮学(641400)。原文出处：《生物学教学》(沪)2017年第20177期第11-13页内容提要：以初屮生物学血管科学概念为例，以“血管科学概念细化表”为基础，从概念的相关属性角度编制调奔问卷，探奔出初中学生尖脑中存在的4条前科学概念，结合访谈分析出血管前科学概念主要来源于概念间的负迁移，最终提出落实科学概念正迁移的教学建议。期刊名称：《中学政治及艿他各科

2、教与学》复印期号：2017年10期关键词：前科学概念/概念的迁移/血管/初中生物学标题注释：【基金项目】四川省社会科学“十三五”规划2016年度课题“类比材料呈现方式对类比课堂教学效果的影响”(No.SC16B071)；四川师范大学校级科研项目青年培育项目“四川省中学生生物学重要概念前科学概念探査研究”(No.16QP01)；四川师范大学校级教改项目“师范生教学训练的高效策略与实施方案的研究”(No.201608)；四川省大学生创新创业计划项目“中学生物学教学资源的开发与利用”(No.201510636036

3、)。学生具有的概念常常与科学概念的涵义不一致甚至相反，是对事物的非本质认识，即前科学概念［1］。课堂教学中把握学生的前科学概念能有效提高课堂概念教学的效率，更快帮助学生形成科学概念。前科学概念出现的原因有日常生活体验、浅表认知、负迁移等，其中负迁移指一种学习对另一种学习产生干扰［2］。一、研究问题的确定血管是血液流动的管道，是初中生物学重割既念"血液循环系统包括心脏、动脉、静脉、毛细血管和血液，其功能是运输氧气、二氧化碳、营养物质、废物和激素等物质"的子概念。血管与学生生活息息相关，但因其存在于人体内，难以产

4、生形象认知。因此，学生极易产生前科学概念。本文主要探查学生血管部分存在的前科報念。二、研究方法1.问卷的设计概念的定义能够帮助学习者在已有知识和新知识之间建立起必要的联系，是概念学习中一个重要的环节［3］。Merrill和Tennyson提出了定义概念的公式：概念名称是高一级概念的名称，它具有相关属性1的值、相关属性2的值等［4］。例如，"动脉"即高一级概念名称，"动脉大多分布较深"是相关属性"分布"的值，"动脉管壁厚"是相关属性"结构"的值。”血管科学概念细化表"在梳理血管科学概念的基础上，通过对四个子概念

5、和七个维度的划分，形成23个科学概念片段（见下页表1）,对应血管科学概念的相关属性［5］。以23个科学概念片段为基础，从概念的"相关属性"出发，编制研究工具，经过多位生物学一线教师的反复修改，最终问卷共20题，内容涵盖全部科学概念片段。题号与测试内容对应关系见表1,题号用T表示，第1题即为T1;测试内容为该题所包含的概念片段。为便于测试，将部分科学概念片段进行融合，包含至一个题目中。例如，科学概念片段A-a、B-a、C-a合并为T1题，题目内容为"人体的血管有3类，它们的名称分别是"。个别科学概念片段包含内容

6、较多，则对应多个题目。例如，科学概念片段A-b、B-b、C-b中涵盖管壁厚薄、管壁细胞构成、管腔大小等内容，因此在问卷中分开进行测试，共对症T12〜T16题。1.研究过程研究对象确定为四川省成都市某初中八年级学生，随机抽取50名学生，共发放问卷50份，回收50份，其中有效问卷48份。本问卷赋分依据为是否正确回答出科学概念片段内容，答对赋1分，答错或未答赋0分。利用SPSS17.0对统计结果进行问卷的信度分析，信度系数为0.789,达到可接受水平。最后，基于文本分析对部分学生进行访谈，分析学生前科学概念产生的原

7、因。三、研究结果与分析回收问卷，对各题学生答对的人数进行统计，如下页图1所示。从统计图可以看出，学生回答错误率超过一半的题为第2、3、4、5、6、8、15、16、19题。第2题为作图题，与"分布"相关；第3、4、5题对皮相关属性"分布"；第6、8题对应相关属性"功能"，•第15、16、19题对应相关属性"结构"。由此可见，学生在血管科学概念出现前科学概念主要为对血管的分布、功能和结构的认识模糊不清为了深入分析学生出现前科学概念的原因，研究者在错误率超过一半的题目所对应的答错学生中随机抽取1/3逬行访谈，分析结

8、果如下。1.关于动脉和静脉分布深浅的前科学概念超过90%的学生在相关属性"分布"上存在前科学概念。通过访谈发现，学生此前科学概念主要来源于曰常生活体验：学生认为动脉对于人体有重要作用，因此机体为了保护动脉，将动脉都埋藏在人体的深处；而相对于静脉，学生则认为分布在人体较浅的位置，如手背、额头的"青筋"这些都是静脉的体现。2.关于动脉和静脉功能的前科学概念超过50%的学生在相关属性"功能"上存在前科学概