2. 3 实验假设
本研究的实验假设是:采用画概念图策略的实验班学生更容易形成认知结构且所形成的认知结构更为合理。
3.结果与分析
3.1 十个起固定作用的概念的相关系数比较
运用公式:RC=A*B/(A*B-1)计算出每位学生所写的每一对概念间的相关系数值,然后将全班学生(实验班56人,控制班64人)的每对概念间的相关系数取平均值,得表Ⅰ和表Ⅱ(表略)。
从表Ⅰ和表Ⅱ可看出,具有最高相关系数的是新陈代谢与酶这一对概念间:实验班达0.545,控制班达0.414。在这一点上实验班与控制班惊人的一致。这恰好反映了知识的内在逻辑意义。说明本次测试基本上测出了学生头脑中认知结构的原始状态。类似的再如,物质代谢与酶之间的相关系数,实验班为0.471,控制班为0.323,这也高度相关;还有光合作用与能量代谢间的相关系数等等。实验班最低的相关系数出现在水分代谢与酶之间,为0.078;控制班则出现在矿质代谢与酶之间,为0.052。比较实验班与控制班,我们会发现十个起固定作用的概念间的相关系数,大体上是一致的,只是相关系数的值的大小有差异,这说明本测试的可靠性。
从以上数据,我们至少可以得到如下结果:
3.1.1 相关系数基本能反映出概念间的内在逻辑关系。例如,酶与其他九个概念间的相关系数都很高。这是与学生对新陈代谢过程中都需要酶参与这一内在逻辑意义相联系的。再如,呼吸作用与能量代谢;光合作用与能量代谢等等都反映出这一特点。
3.1.2 采用画概念图策略的实验班,几乎每对概念之间的相关系数都要高于使用传统教法的控制班,有的甚至远远高于控制班。这说明画概念图策略能使学生较容易找到各概念间的意义联系,去深刻挖掘概念间意义联系,进行有意义学习,更容易形成概念间的联结,且形成的概念间的内在逻辑意义更强,因此通过联想测试法测得的各概念间的相关系数也就越高。即是说,采用画概念图策略的实验班学生,更容易形成认知结构。
3.1.3 该次联想测试测得的相关系数也有反常的情况。如控制班中的最低相关系数出现在矿质代谢与酶之间,这是不正常的。矿质代谢与呼吸作用这两个概念之间有很强的内在逻辑关系(矿质代谢需要呼吸作用提供能量和可供交换的离子),而呼吸作用又离不开酶,因此矿质代谢应与酶相关才符合这两个概念的内在逻辑关系。对此,我们的理解是这与教师的教学有关。如果教师并未讲清或让学生理解矿质代谢与呼吸作用的关系,学生也就建立不起矿质代谢与酶间的意义联系。而在实验班中,教师采用画概念策略,则没有出现这种情况。画概念图策略能使学生探究概念间的各种联系,分析各概念间的意义联系,从而形成各概念间的、符合其内在逻辑意义的各种意义联接。从这一点上看,使用画概念图策略的实验班所形成的认知结构就更为合理,即更为符合概念间所固有的内在的逻辑意义联系。
3.2 实验班与控制班认知结构比较
3.3 结果分析
3.3.1 画概念图促进了认知结构中组织者概念的形成,进而由组织者概念组织成完整的认知结构。
3.3.2 画概念图能加深学生对概念的理解,增强学生的长时记忆能力。
3.3.3 画概念图能引起学生的认知冲突,在认知冲突的解决过程中,使学生的认知结构得到重建,使新形成的认知结构更为科学、合理。
4.教学建议
这种方法经常被国外的研究者和一线教师作为一种工具来探知“学生头脑内部的知识结构状态”。这种方法可靠性高、简便易行、费时少、操作性强、且可被运用于研究大量学生的认知结构的一种有效方法。
针对我国教育的现实情景,我们认为这种方法可用于:(1)在开始某单元的教学之前运用此法,可探知学生头脑中的前概念。(2)在教完某个单元之后运用此法,可以判断学生对某概念认知的变化情况,即概念的转变情况。(3)运用此法,还可探知学生的替代性概念。(4)教师对联想测试结果,可引导学生进行某个概念的意义建构。(5)学生运用自己亲手构建的认知结构图进行记忆,形成提取某个概念的线索(当从长时记忆中提取知识时)。(6)教师对学生所构建的概念图的分析,有助于改进教师的教学。如在学生认知结构的何处可以形成新的联结点。