有机化学前概念诊断工具

叶晓婷

（上海市闵行区华东师范大学化学楼）

有机化学前概念诊断工具

叶晓婷

（上海市闵行区华东师范大学化学楼）

学生的前概念大多来自于非学术途径，这就使得他们的前概念不仅不全面，而且存在很多负面信息。教师虽然认为前概念很重要，但在实际教学中却并不重视，也没有合理有效的前概念诊断方法。介绍了概念图和多重概念测试两种诊断方法，希望能够为教师的教学提供便利，引起教师对学生前概念的重视。

前概念；概念图；多重概念测试

一、前概念

前概念是指学生在接受正规的科学教育之前形成的概念，是对所感知到的现象、生活中的常识与经验进行总结加工得出的认识和理解。但这些前概念，有些是正确的，有些是确实与科学概念相悖的，即错误概念或迷思概念，也称为相异构想。因此，要想使学生获得有价值的知识，就必须尊重学生的学习起点，从学生的实际出发设计教学过程，利用学生的最近发展区，在传授新知识的同时，转变学生的错误概念。除了传统的问卷、访谈法以外，本文将介绍两种新的诊断方法。

二、前概念的诊断工具

1.概念图

研究者认为概念图能够显示丰富的信息，并且相对来说，在课堂上容易实施。它能够通过展现各概念之间的有意义关系，从而组织和表达一个人所拥有知识的图示工具，它包括三个组分：概念词、联系箭头和联系短语。概念词是与某特殊现象相关的关键词，联系箭头显示了两个概念之间的方向关系，而联系短语显示了一组词之间的特殊关系。概念图能够识别学生的合理知识结构和可能的错误概念，从而提供“通向学生思维结构的窗户”。图1为一个概念图的样例，在完成概念图构造时，要遵循以下原则：

（1）在一个概念图中，每个概念词只使用一次；

（2）只使用提供的概念词；

（3）在连接两个概念时，只使用一个单项、有标签的箭头；

（4）可以将一个概念与多个概念联系起来，但每组概念都需要分别用箭头表示；

（5）用箭头将两个概念联系起来，而不能将箭头指向另一个箭头；

（6）使用你想使用的任何方法绘制你的概念图；

（7）从一对概念开始，并使用箭头/标签将他们联系起来。然后，再选择一个新的概念，将它与前一组中的任何一个概念用箭头/标签联系起来。或者你也可以选择新的一组概念，用箭头/标签联系起来。重复以上操作，直到将所有的概念都联系在一起为止。

概念图完成后，要检查：

（1）所有直线都标有箭头方向；

（2）所有箭头都有标签；

（3）概念图包含了所有给出的概念；

（4）概念图能够体现你所知道的东西。

图1 概念图样例

概念图在化学课程中可以有许多用途：测量学生知识结构的变化，记录知识结构的改变等。

2.多重概念测试

多重概念诊断不同于传统诊断工具单一的选择题呈现方式，每个测验题学生先进行选择，接着再回答选择的理由，由此可以判断学生相异构想的普遍性和强度。LaKeisha M.McClary等人利用学生对酸、碱强度的前概念和假想，设计干扰项，最终设计了一份9项、多重、多选择（MTMC）的概念测量表（a multipletier，multiple-choice concept inventory），量表名称为ACID I，从而了解学生：（1）学习有机化学的学生对于酸强度有哪些相异构想？（2）这些相异构想在学生中的出现频率是多少？（3）学生所存在的这些相异构想对他们的推理偏差有多大影响？

首先要求学生预测图2中三组酸的强度。在比较每组酸的强度后，学生还需要回答三个问题：（1）要求学生回答，三个化合物中酸性最强的是什么，并选择最能够解释这一现象的原因；（2）要求学生预测，剩下两个酸的强度比较；（3）要求选择合适的理由，对第二项中的比较进行解释。此外学生在回答以上的三项问题后，都要求按0%～100%评估自己答对的自信程度，这样能够帮助分析学生相异构想的牢固程度。

图2　三组有机酸比较

研究者对数据结果进行分析后显示，至少30%的被访学生都具有两个明显的相异构想：（1）官能团决定酸强度；（2）稳定性决定酸强度。因此，研究者建议教师在教育学生学习酸强度和影响酸强度的因素时，不应该明确强调酸的结构或组成特征，而应该引导学生关注电子特性，这对于化学的有意义学习十分关键。

三、前概念诊断对教学的影响

Von Glasersfeld鼓励学生积极地加入学习活动中。他认为学习是一种建构过程，学生在此过程中，要进行包括反应、表达和对话等在内的多种活动。他相信知识并不能简单地通过语言由教师传递给学生，而应该由学生进行内部发展，也就是学生通过内部的知识重组，形成自己的概念结构。所有的知识建构都是建立在学生已有的知识和经验基础上的，因此，教师十分有必要了解学生对于某个科学概念的先前知识。而教师要想基于学生的前概念进行教学，就必须充分了解他们的先前经历和对某主题的当前理解与兴趣。因此，教师了解学生前概念的来源、对他们所具有的前概念进行辨认以及使用合理的方法将学生前概念进行科学转变，是十分有必要的。

教师对前概念要有正确全面的理解，了解学生的概念来源途径，利用一些有效的诊断工具和策略了解学生已经具备的前概念内容，从而帮助学生利用已有的正确概念进行进一步学习，或将已有的错误概念进行转变，进而进行下一步学习，这样学生的知识才能形成有效的体系，学习也更有效率。

［1］王祖浩.化学教育心理学［M］.广西教育出版社，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.

·编辑乔建梅

叶晓婷，女，1991年3月生，华东师范大学在读研究生。