（課程與教學論專業(yè)論文）數(shù)學概念圖評價的理論構想與實證研究.pdf

摘要 摘要 發(fā)端于奧蘇貝爾有意義學習理論的概念圖理論，一直是西方教育心理學研究領域 的一個熱點和前沿性課題，無論是作為輔助教學的工具、促進認知的工具抑或是評價 的工具，相關的理論與實踐研究均開展得較為成熟。與之相比，始于上世紀9 0 年代 末的我國大陸地區(qū)的概念圖研究，缺乏應有的理論創(chuàng)新和理論深度，且頗為忽視其作 為評價工具的研究，其中結合具體學科所開展的概念圖評價研究幾乎是一項空白。不 可否認，我們的概念圖評價研究明顯地存在著理論研究難成體系、實證研究比較匱乏、 研究陣容過于單薄等缺陷。 本研究將概念圖評價技術與高中數(shù)學學科緊密結合，在綜述并分析已有相關研究 的基礎上提出數(shù)學概念圖評價的理論構想并進行相應的實證研究。 研究的主要結果如下： 在數(shù)學概念圖的題型方面，“提示節(jié)點的無結構型”構圖任務的信度有待改進， 難度、區(qū)分度和效度均表現(xiàn)良好，是一種較之無結構型更優(yōu)越、更適宜推廣的構建型 任務。 在數(shù)學概念圖的評分方法方面，新“成分加注代碼法”有效適用于構建型任務的 評分，使得呈現(xiàn)的構圖得分具備較強的說服力和良好的解釋性，而“多因素模型評價 法”則細致入微地反映了被試的概念構圖情況，組內、組間差異兼顧，不失為一利- 新 穎有效的數(shù)學概念圖評分方法。 在數(shù)學概念圖與數(shù)學學習的關系方面，個體的c p f s 結構與其概念構圖能力之 間存在較為密切的聯(lián)系。具備優(yōu)良c p f s 結構的學生，同時具備較強的概念構圖能力， 而具備較強概念構圖能力的學生，可能具備優(yōu)良的c p f s 結構。c p f s 結構與概念構 圖能力的不同水平中，一方的低水平與中、高兩水平的區(qū)別對另一方水平影響顯著， 但中、高兩水平的區(qū)別對另一方水平無明顯的影響。個體的數(shù)學能力水平對其概念 構圖能力有較大的影響，能力較高的學生構圖時在思維的連通度及廣度上表現(xiàn)優(yōu)秀。 個體的概念構圖能力可以初步地反映其數(shù)學能力水平的高低。匹配型和構建型任務 在測試學生的數(shù)學學業(yè)成績中具有良好的預測效度，由此構成的概念圖測試可以作為 衡量學生數(shù)學學業(yè)成績的一種有效工具。構建型任務所體現(xiàn)的構圖思維的廣度和連通 度有助于預測構圖者的數(shù)學學業(yè)成績。 此外，問卷調查結果就如何保證概念圖評價順利開展和作為概念圖評價研究者所 需關注的問題給予了我們些許啟示，學生的構圖結果促使我們思考教學中要重視學科 結構的塑造和“寫數(shù)學”策略的運用。 關鍵詞：概念圖，數(shù)學概念圖，概念圖評價，題型，評分方法，數(shù)學學習 a b s t r a c t a b s t r a c t t h ec o n c e p tm a pt h e o r yt h a to r i g i n a t e sf r o ma u s u b e l sm e a n i n g f u ll e a r n i n gt h e o r y h a sb e e nah o ti s s u ea n df r o n t s u b j e c ti nt h er e s e a r c hf i e l do fw e s t e r ne d u c a t i o n a l p s y c h o l o g y n om a t t e ra st h et o o lo fa s s i s t i n gi n s t r u c t i o n ，t h et o o lo fp r o m o t i n gc o g n i t i o n ， o rt h et o o lo fe v a l u a t i o n ，t h er e l a t e dt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a lr e s e a r c ha r ev e r ym a t u r e o n t h ec o n t r a r y ，t h er e s e a r c hi nc h i n e s em a i n l a n ds t a r t i n gi nt h el a t e19 9 0 sh a sb e i n gl a c k e d t h et h e o r e t i c a li n n o v a t i o na n dd e p t ha n dq u i t en e g l e c t e dt h er e s e a r c ha b o u ti t se v a l u a t i o n a m o n gt h e m ，t h er e s e a r c ho nc o n c e p tm a p e v a l u a t i o nt h a tc o m b i n e sw i t hs p e c i f i cs u b j e c t i sa l m o s tab l a n k i ti su n d e n i a b l et h a tt h er e s e a r c ho fo u rc o n c e p tm a p sh a ss o m ed e f e c t s o b v i o u s l y ：t h e o r y ss y s t e mi s h a r dt of o r m ，e m p i r i c a ls t u d yi sf a i r l yi n a d e q u a t e ，a n d r e s e a r c hl i n e u pi st o ot h i n t h i ss t u d yc o m b i n e st h et e c h n o l o g yo fc o n c e p tm a pe v a l u a t i o nw i t hs e n i o rh i g h s c h o o lm a t h e m a t i c sc l o s e l y , p u t sf o r w a r dt h e o r e t i c a lc o n c e p t i o na b o u tm a t h e m a t i c a l c o n c e p tm a p e v a l u a t i o no nt h eb a s i so fs u m m a r i z i n ga n da n a l y z i n gt h o s er e l a t e dr e s e a r c h e s ， a n dt h e nm a k e st h ec o r r e s p o n d i n ge m p i r i c a ls t u d i e s t h em a i nr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： i nr e s p e c to ft h eq u e s t i o nt y p eo fm a t h e m a t i c a lc o n c e p tm a p ：t h ed i f f i c u l t y , d i s c r i m i n a t i o n ，a n dv a l i d i t yo ft h en e wc o n c e p tm a p p i n gt a s k ，w h i c hc a l l e d “u n s t r u c t u r e d w i t hs u g g e s t i v en o d e s ”，a r ea l lw e l le x c e p ti t sr e l i a b i l i t yn e e d st ob ei m p r o v e d s o ，i ti sa f i r e - n e wt a s ko fc o n s t r u c t i n gt h a ti sm o r es u p e r i o ra n dm o r es u i t a b l et ob ep o p u l a r i z e dt h a n t h eu n s t r u c t u r e do n e i nr e s p e c to ft h es c o r i n gm e t h o do fm a t h e m a t i c a lc o n c e p tm a p ：t h en e wo n e ，w h i c h c a l l e d “e l e m e n ta d dc o d e ”，i ss os u i t a b l ef o rs c o r i n gt h et a s ko fc o n s t r u c t i n gt h a tt h e c o n c e p tm a p p i n gs c o r eh a ss t r o n gc o n v i c t i o na n dg o o de x p l a n a t i o n a n dt h eo t h e rn e w o n e t h a tu s e dw i t hm u l t i f a c t o rm o d e lr e f l e c t si n d i v i d u a l sc o n c e p tm a p p i n gr e s u l t sc l e a r l y , a n d g i v e sc o n s i d e r a t i o nt ob o t hd i f f e r e n c e sa m o n gw i t h i ng r o u pa n dd i f f e r e n c e sb e t w e e n g r o u p s i nr e s p e c to ft h er e l a t i o nb e t w e e nm a t h e m a t i c a lc o n c e p tm a pa n dm a t h e m a t i c s l e a r n i n g ：o t h e r ei sac l o s ec o n n e c t i o nb e t w e e ni n d i v i d u a l sc p f ss t r u c t u r ea n da b i l i t yo f c o n c e p tm a p p i n g t h es t u d e n tw h oh a sb e a e rc p f ss t r u c t u r eo w n ss t r o n g e ra b i l i t yo f c o n c e p tm a p p i n gs i m u l t a n e o u s l y , b u tt h es t u d e n tw h oh a ss t r o n g e ra b i l i t yo fc o n c e p t m a p p i n go w n sb e t t e rc p f ss t r u c t u r ep o s s i b l y a m o n gd i f f e r e n tl e v e l so fc p f ss t r u c t u r e u a n da b i l i t yo fc o n c e p tm a p p i n g ，t h ed i f f e r e n c eb e t w e e nl o w l e v e la n dt h eo t h e rt w o l e v e l s o fo n es i d eh a so b v i o u se f f e c t so nt h eo t h e rs i d e ，w h i l et h ed i f f e r e n c eb e t w e e nm i d d l e l e v e l a n dh i g h 1 e v e lh a sn oo b v i o u se f f e c t so nt h eo t h e rs i d e ( 菖) l n d i v i d u a l sm a t h e m a t i c a l a b i l i t yh a sg r e a ti n f l u e n c e so nc o n c e p tm a p p i n g w h e nc o n s t r u c t i n gc o n c e p tm a p s ，t h e s t u d e n tw h oh a sh i g ha b i l i t yp e r f o r m sw e l lo nt h o u g h t sc o n n e c t i v i t ya n db r e a d t h s o ， i n d i v i d u a l ，sa b i l i t yo fc o n c e p tm a p p i n gr e f l e c t st h el e v e lo fm a t h e m a t i c a la b i l i t yr o u g h l y ( 要) o w i n gt ot h eg o o dp r e d i c t i v ev a l i d i t y , t h ec o n c e p tm a p t e s tc o n s i s t e db yt h et a s ko f m a t c h i n ga n dc o n s t r u c t i n g c a nb er e g a r d e da sa ne f f e c t i v et o o lo nm e a s u r i n gs t u d e n t s m a t h e m a t i c a la c h i e v e m e n t s f u r t h e r m o r e ，t h o u g h t sb r e a d t h a n dc o n n e c t i v i t yd u r i n g c o n c e p tm a p p i n gw h i c hi se m b o d i e db yt h et a s ko fc o n s t r u c t i n gi sc o n d u c i v e t op r e d i c tt h e m a t h e m a t i c a la c h i e v e m e n t so fp a r t i c i p a n t s m o r e o v e r , t h er e s u l t so fq u e s t i o n n a i r es u r v e yg i v eu ss o m ei n s p i r a t i o n sa b o u th o w t o e n s u r et h ec o n c e p tm a pe v a l u a t i o nd e v e l o p i n gs m o o t h l ya n dw h a t i s s u e ss h o u l db e c o n c e m e da sar e s e a r c h e ri nt h i sf i e l d a n dt h er e s u l t so fs t u d e n t s c o n c e p tm a p p i n gu r g e u st oc o n s i d e rt h a tw h i l et e a c h i n gw es h o u l da t t a c hi m p o r t a n c et ob u i l d i n gt h es t r u c t u r eo f o u rs u b j e c t sa n du s i n gt h es t r a t e g yo f w r i t em a t h e m a t i c s ” k e yw o r d s ：c o n c e p tm a p ，m a t h e m a t i c a lc o n c e p tm a p ，c o n c e p tm a pe v a l u a t i o n ， q u e s t i o nt y p e ，s c o r i n gm e t h o d ，m a t h e m a t i c sl e a r n i n g i i i 前言 前言 不論我們選教什么學科，務必使學生理解該學科的基本結構。這是在運用知識方 面的最低要求，這樣才有助于學生解決在課堂外所遇到的問題和事件，或者日后課堂 訓練中所遇到的問題。 b r u n e r ，j s 0 1 研究緣起 0 1 1 對失之偏頗的數(shù)學學習評價現(xiàn)狀的憂思 作為評價數(shù)學學習狀況最重要、最普遍的形式考試，其傳統(tǒng)的試題往往側重 于考查學習者對零散知識的理解與掌握，而相對忽略其頭腦中的知識結構及對知識間 相互關系的理解；側重于考查學習者知識建構的結果，而相對忽略其知識建構的過程。 一直以來，這種失之偏頗的評價形式深刻地影響著教師的教和學生的學，這又必然導 致數(shù)學教與學中諸多不盡合理的現(xiàn)象的出現(xiàn)。于是，面對弊端日趨顯現(xiàn)的傳統(tǒng)試題， 我們在對其反思、批判與改進的過程中，自然地呼喚著新的評價形式的涌現(xiàn)。 按知識的類型對數(shù)學學習進行分類，一般可分為概念學習、命題學習和解題學習。 概念學習和命題學習屬于陳述性知識和程序性知識的學習，它們在數(shù)學學習中占據著 舉足輕重的地位。概念好比構成物質的原子，而命題好比是分子。概念和命題的數(shù)量 是相對有限的，但它們構成的知識是無限的。數(shù)學學習中，正是數(shù)學概念與數(shù)學命題 的框架賦予了學習過程以意義，兩者構成了學習者建構數(shù)學知識的基石。因此，學習 者對數(shù)學概念、數(shù)學命題的理解與掌握的程度攸關其數(shù)學學習的狀況。 n o v a k 于1 9 7 2 年提出的概念圖，是一種以知識的基本單位概念作為節(jié)點，用 恰當?shù)倪B接語將兩個節(jié)點相連以構成命題，以“節(jié)點一連接一節(jié)點”三合一的結構為 獨特表達方式的關于某一主題的知識結構的一種圖式表征形式。由此衍生的概念圖試 題，作為一種新的評價形式，正好契合了考查學習者對概念和命題的理解與掌握程度 的要求。通過觀察學生的概念構圖，可幫助教師有效地了解學生在概念和命題上出現(xiàn) 的混淆、誤解和異意，體察出學生對知識運用的熟練程度和效率，明晰學生頭腦內部 的知識組織結構。如黎加厚教授所言：“概念圖為教師和學生提供的考試結果，已經 不僅僅是一個抽象的分數(shù)，而是學生頭腦中關于知識結構的圖示化再現(xiàn)。教師和學生 可以清晰地了解學生學習的狀況，從而有效地幫助學生認識自我?！?美 布魯納邵瑞珍譯教育過程北京：文化教育出版社，1 9 8 2 6 ：3 l 一3 2 黎加厚，齊偉話題：概念地圖在中小學教學中的應用信息技術教育，2 0 0 3 ( 9 ) ：3 4 3 6 前言 那么，作為組織和表征知識工具的概念圖能否成為評價數(shù)學學習，反映學習者對 數(shù)學概念、數(shù)學命題的理解與掌握程度的有效工具呢? 如果這一答案肯定，那么，它 必將在一定程度上豐富并拓展當前的數(shù)學學習評價形式，彌補對學生的數(shù)學認知結構 評價不足的缺陷。 此為本課題的研究緣起之一。 0 1 2 基于概念圖研究現(xiàn)狀的啟示 概念圖自誕生以來，一直是兩方教育心理學研究領域的一個熱點和前沿性課題， 人們對概念圖的研究熱情經久不衰，相關的研究已經比較豐富和成熟。綜觀國外3 0 多年的研究歷程，主要有以下幾個研究趨勢：概念圖的功能由最初的評價工具發(fā)展 到教學技能、教學策略；概念圖的研究領域由科學學科擴展到其他學科和領域； 圖式開發(fā)技術日新月異，從手工繪制到使用電腦軟件和網絡技術；從個人編制到合 作編制概念圖，體現(xiàn)合作化學習特點。 與國外的研究狀況相比，國內除港臺地區(qū)發(fā)展較快外，大陸地區(qū)對于概念圖的研 究還處于初步探索階段，尚未形成氣候。始于上世紀9 0 年代末的研究，多是局限于對 概念圖性質、效能的泛泛論述或是對國外學者研究成果的簡單轉述，缺乏應有的理論 創(chuàng)新和理論深度。雖然從近幾年的相關碩士學位論文來看，關于概念圖的實證研究的 數(shù)量似有猛增之勢，但這些研究絕大部分都從概念圖作為一種教學工具或學習工具的 角度切入，很少將其作為評價工具來研究。因此，專門研究概念圖評價功效的論文是 少之又少，其中能結合具體學科進行理論闡述與實證研究的更是寥寥無幾。另外，在 探索概念圖對教學或學習的促進作用方面，在從最初結合物理、生物、化學、地理等 科學課程開展研究，發(fā)展到將其融入信息技術、文科寫作等課程的過程中，幾乎未見 概念圖與數(shù)學學科的結合，令人難覓數(shù)學概念圖的蹤跡。這不能不說是目前概念圖在 學科領域研究中的一片處女地。 因此，將概念圖與數(shù)學學科切實有效地相結合，探索其在數(shù)學學習評價中可能的 應用及其與數(shù)學學習的關系，這具備研究的必要性和迫切性。筆者希冀通過此項研究， 一方面，為我國目前薄弱的概念圖評價理論添上一磚一瓦；另一方面，多少填補一下 當前概念圖在學科領域研究中的空白。 此為本課題的研究緣起之二。 0 2 文獻述評 評價( e v a l u a t i o n ) 和評估( a s s e s s m e n t ) 應是兩個既有區(qū)別又有聯(lián)系的概念，但在關 于概念圖的中文文獻中，人們對兩者的使用出現(xiàn)了混用的現(xiàn)象。在這里，筆者無意糾 纏于兩者的字面意思之中去判斷對概念圖而言使用哪一個詞語更為合適，而想在閱讀 2 日舌 英文文獻的基礎上，結合個人的一些思考，在評述與本課題研究的核心內容密切相關 的內容前作一個認定。 在眾多的英文文獻中，人們普遍使用的是“a s s e s s m e n t ”一詞，對應到國內的研 究中，在對學生概念構圖的過程與結果進行判斷時，研究者確實更多地使用“評估 一詞。但是，如同r u i z p r i m o 、s h a v e l s o n 等人將概念圖評估成分分解為任務、作答 形式、評分系統(tǒng)三大塊一樣，筆者擬對本課題的研究分解為概念圖題型、概念圖評 分方法、概念圖評價的功能與局限三個主要部分，再分別結合數(shù)學學科開展研究。因 此，分析學生構圖結果只是本研究中的一部分，除此之外，筆者希望能在概念圖題型 和評分方法上做一點創(chuàng)新性的研究，豐富數(shù)學學習評價的形式。那么，如果能將這一 研究工作置于教育評價的大背景中，在分析學生構圖結果之外的研究中采用“概念圖 評價”一詞顯然更為恰當。這也更切合“評價是指根據各種觀察或評價者自身背景及 所受訓練而做出有價值的判斷或決策的過程”圓這一定義。 下文就概念圖評價中的三個主要部分題型、評分方法、評價的功能與局限的 研究做一綜述，最后提出反思與展望。 0 2 1 概念圖題型 ( 1 ) 幾種常見的題型 在國外研究中較有代表性且研究較多的概念圖題型，主要有創(chuàng)造連接語構建概念 圖( c o n s t r u c t a m a pw i t hc r e a t e dl i n k i n gp h a s e s ，簡稱c ) 、選擇連接語構建概念圖 ( c o n s t r u c t - a - m a pw i t hs e l e c t e dl i n k i n gp h a s e s ，簡稱s ) 和填圖型試題( f i l l i n t h e m a p ) ， 它具體包括了節(jié)點填空型( f i l l i n t h e n o d e s ) 和連接語填空型( f i l l i n t h e 1 i n e s ) 。構建型 試題彳i 提供框架和連線，而提供相關概念，其中c 技術要求構圖者利用自主創(chuàng)建的 連接語進行構圖，而s 技術在提供相關概念的同時還提供了所需的連接語，要求構圖 者對提供的概念和連接語進行組裝 。與構建型試題相對的填圖型試題，則事先為構 圖者搭建好一個空缺了部分節(jié)點或連接語的概念圖框架，要求構圖者創(chuàng)建合適的概念 或連接語填入。需要提及的是，國外研究者認為填圖型試題是一種高控制性任務，與 此對應的低控制性任務，他們將之稱為“c o n s t r u c t a m a p f r o m s c r a t c h ”，經分析可知 其任務要求等同于c 技術。 r u i z - p r i m o ，m a ，& s h a v e l s o n ，r j p r o b l e ma n di s s u e si nt h eu s eo fc o n c e p tm a p si ns c i e n c ea s s e s s m e n t j o u r n a lo f r e s e a r c hi ns c i e n c et e a c h i n g ，19 9 6 ，3 3 ( 5 ) ：5 6 9 6 0 0 美 吉爾伯特薩克斯王昌海等譯教育和心理的測量與評價原理南京：江蘇教育出版社，2 0 0 2 1 2 ：2 5 y i i l ，y ，v a n i d e s ，j ，r u i z - p r i m o ，m ae ta 1 c o m p a r i s o no f t w oc o n c e p t - m a p p i n gt e c h n i q u e s ：i m p l i c a t i o n sf o rs c o r i n g ， i n t e r p r e t a t i o n , a n du s e j o u r n a lo fr e s e a r c hi ns c i e n c et e a c h i n g ，2 0 0 5 ，4 2 ( 2 ) ：16 6 - 18 4 ( 多r u i z - p r i m o ，m a ，s c h u l t z , s el i ，m ，c ta 1 c o m p a r i s o no ft h er e l i a b i l i t ya n dv a l i d i t yo fs c o l d sf r o mt w o c o n c e p t - m a p p i n gt e c h n i q u e s j o u r n a lo f r e s e a r c hi ns c i e n c et e a c h i n g ，2 0 0 1 ，3 8 ( 2 ) ：2 6 0 - 2 7 8 前言 國內對概念圖題型形成了自己的一些說法，有研究者歸納了填空型、結構型、半 結構型和無結構型4 種構圖任務。填空型是指教師從完整的概念圖中刪除某些節(jié)點或 連接語，要求學生填充完整；結構型是指教師提供相關的關鍵概念、連接語，并搭好 一個空的概念圖框架，讓學生根據框架及相關提示完成構圖：半結構型，即教師只提 供相關的關鍵概念、連接語，要求學生根據提示制作概念圖：無結構型，是指教師參 照學科知識的特定范圍，不給任何提示或只給出一個核心概念，讓學生圍繞這個概念， 聯(lián)想有關的知識、概念，創(chuàng)造性地構圖。 ( 2 ) 相關的實證研究 r u i z p r i m o 等人 比較了填圖型和構建犁兩種概念構圖技術，該研究圍繞構建型 試題得分是否影響填圖型試題得分、兩種構建型試題是否等價以及它們是否為構圖者 提供了概念理解上的相似的信息3 個問題而展開。研究發(fā)現(xiàn)構建型試題得分不影響填 圖型試題的得分；節(jié)點填空型與連接語填空型兩種試題不等價，對學生而言，前者較 后者容易；填圖型和構建型這兩種不同的構圖技術導致了對學生的知識結構的不同解 釋；學生在構建型試題上的不同得分最準確地反映了彼此間知識結構的不同；多項選 擇測試得分與各種構圖任務得分的相關系數(shù)的差異證實了概念構圖技術間的不等價 性；由學生概念圖中所有正確命題數(shù)占標準圖中所有可能命題數(shù)的比所構成的分數(shù)， 是對構建型概念圖進行評分時最有效的反映。 y i n 、v a n i d e s 等人利用定量、定性的方法從構圖的過程與結果兩個角度對c 技 術與s 技術作了比較。具體地，他們比對了以下6 個方面：總分、個人命題得分、命 題選擇、圖結構復雜度、命題產生率和命題產生過程，最后得到兩種技術在構圖結果 上不等價，在構圖過程上也可能不等價這一結論。他們認為：由于學生自創(chuàng)連接語的 范圍和多樣性，c 技術的評分是一個沉重的負擔；而s 技術中的連接語雖為學生提供 了一定的暗示，幫助其思考概念間的關系，但也可能束縛學生的選擇，妨礙他們建立 概念間的聯(lián)系，影響興趣并最終放慢構圖腳步。因此，盡管s 技術的評分比c 技術 更高效，但c 技術在捕捉學生局部知識方面優(yōu)于s 技術：根據兩者的特征，c 技術 更適用于形成性評價而s 技術更適用于大規(guī)模終結性評價。 王立君等人探索了利用概念圖評估大學生物理知識結構的方法。他們提出了一 種概念圖填圖方式( 簡稱f ) ，認為是對國外c 技術和s 技術的綜合。具體地，它是在 徐嶼，季嫻利用概念圖進行學業(yè)評價的實踐研究中學生物學，2 0 0 8 ，2 4 ( 4 ) ：2 0 2 1 徐美仙課堂教學中概念圖應用的策略探析中國現(xiàn)代教育裝備，2 0 0 7 ( 4 ) ：1 2 7 1 2 8 r u i z - p r i m o ，m a ，s c h u l 乜，s e ，l i ，m ，e ta 1 c o m p a r i s o no ft h er e l i a b i l i t ya n dv a l i d i t yo fs c o r e sf r o mt w o c o n c e p t - m a p p i n gt e c h n i q u e s j o u r n a lo f r e s e a r c hi ns c i e n c et e a c h i n g ，2 0 0 1 ，3 8 ( 2 ) ：2 6 0 2 7 8 y i i l ，y ，v a n i d e s ，j ，r u i z p r i m o ，m a ，e ta 1 c o m p a r i s o no f t w oc o n c e p t - m a p p i n gt e c h n i q u e s ：i m p l i c a t i o n sf o rs c o r i n g ， i n t e r p r e t a t i o n ，a n du s e j o u r n a lo f r e s e a r c hi ns c i e n c et e a c h i n g ，2 0 0 5 ，4 2 ( 2 ) ：1 6 6 一1 8 4 王立君，顧海根。沐守寬對物理概念圖填圖試題的應用研究心理科學，2 0 0 6 ，2 9 ( 4 ) ：9 4 1 9 4 3 4 前言 教師制作的標準概念圖的基礎上，留出需要考察的重點概念和重要定律、定理和公式， 由學生在標準概念圖中填入概念和連接詞語。他們將這種題型引進大學物理課程期末 考試中，以概念填圖的方式考察學生對力學知識的掌握情況。根據考察結果，研究者 對該試題的信度、區(qū)分度、難度、效度以及與其它試題得分的相關系數(shù)分別進行了統(tǒng) 計分析，結果表明，概念圖填圖試題是評估大學生物理知識結構的一種合適的方法， 既考察了學生以聯(lián)系的方法學習知識的能力，又能夠客觀有效地評分。然而，筆者在 這里需要補充的是，由于該研究者對s 技術的理解有誤，則其關于“概念圖填圖方式 是綜合c 技術和s 技術的結果”的說法無法成立，另外，通過對這種f 技術的任務 要求進行分析可知，它即等同于填空型試題。 o 2 2 概念圖評分方法 ( 1 ) 幾種評分方法 n o v a k 、g o w i n 定義評估概念圖的標準是：等級層次水平、命題和橫向連接的有 效性、應用的例子。二人設計的評分方法如下：每個有效的命題記1 分；每個正確的 等級水平記5 分；每個有效的橫向連接記1 0 分；每個正確例子記1 分。這一規(guī)定雖 較為具體，但還是給人留下了靈活變動的空間，n o v a k 本人也聲稱這只作為評估的一 般標準，可按照各種圖的特征施加不同的權重分值，因此之后許多研究者在實際應用 時往往都有所改變。 m a r k h a m 圓提出以概念圖的六個方面記分：“概念的數(shù)目象征學習者對某一領 域知識了解的程度；概念間的連接同樣象征學習者對某一領域知識了解的程度； 分支象征學習者對知識的理解所達到的分化程度；等級層次象征學習者知識 分類的程度；橫向連接象征學習者知識綜合的程度；實例象征學習者對某一 領域知識掌握的程度。”因此他給出了如下的記分標準：每個有效概念和有效連接各 記1 分；分支的得分按照分支的精確度( 每個分支記1 分，每個成功的分支記3 分) ； 每個水平的等級層次記5 分；每個橫向連接記1 0 分；每個實例記1 分。 以上兩種評分方法都以n o v a k 所提的概念圖的等級結構為基礎，人們將其稱為 結構評分法。接著，a u s t i n 提出了完全根據連接的質量記分的關系評分法。他指出， 對質量最高的連接記3 分，較好的記2 分，有一定意義的記1 分，完全不正確的記0 分，最后計算所有連接的總分作為概念圖分數(shù)。 王立君等針對填圖型試題提出了相應的評分方法。首先由研究者依據標準圖給 n o v a k , j d ，g o w i n ，d b l e a r n i n gh o w t ol e a r n n e wy o r k ：c a m b r i d g eu n i v e r s i t yp r e s s ，19 8 4 ：l 一5 6 m a r k h a m ，k m ，m i n 乜e s ，j j ，& j o n e s ，m c t h ec o n c e p tm a pa sar e s e a r c ha n de v a l u a t i o nt o o l ：f u r t h e re v i d e n c eo f v a l i d i t y j o u r n a lo f r e s e a r c hi ns c i e n c et e a c h i n g ，1 9 9 4 ，3 1 ( 1 ) ：9 1 - 1 0 1 a u s t i n ，l b & s h o r e ，b m u s i n gc o n c e p tm a p p i n gf o ra s s e s s m e n ti np h y s i c s p h y s i c se d u c a t i o n ，1 9 9 5 ( 1 ) ：4 1 4 5 王立君，姚廣珍物理概念圖試題的評分方法心理發(fā)展與教育2 0 0 4 ( 4 ) ：8 4 - 8 8 前言 出所有的知識編碼，然后依據學生概念圖中有意義的概念對連接和連接語的質量、實 例的質量以所有知識編碼為準則逐個進行評分。若只按知識編碼數(shù)記分，則有該項知 識編碼記1分，無記0 分，最后概念圖試題得分按公式 t 堂竺繩粵龕龔筆冀霧騭彗掣”計算：若按知識編碼的質量記分，則根據質量 標準圖編碼總個數(shù) 開佃?！卑孺⑻锝行∩按ㄍ?。眠坩鵬里 高低分別記為2 分、，分、o 分，代入公式“蘭竺需臻簍凳蒜舅塞摹鏟”算得 概念圖試題得分。 胡璽丹等針對“構建型”概念圖試題提出了兩種評分方法。 一種是比較等級評定法。它首先將學生的概念圖和標準圖作比較，包括概念、連 接語、交叉連接、橫向聯(lián)系、實例以及等級水平等方面，判斷兩者的吻合程度。其次 進行等級評定。將上述比較的幾方面概括為概念( 包括節(jié)點，連接詞和實例) 的數(shù)量和 連接的質量，分別劃分為五個檔次，再將兩者結合得出整個概念圖的得分。若一個概 念圖的滿分為1 0 分，則可參照以下評分等級表進行評分。 表0 1 “比較等級評定法”評分等級 ( 灰色區(qū)域數(shù)據表示由概念的數(shù)量和連接的質量綜 合而得的概念圖得分。) 另一種是成分加注代碼法。它首先根據標準概念圖確定包括概念、連接語和實例 等在內的所有知識點的個數(shù)n ，再依據概念是否有意義、連接語和實例的質量高低將 每個知識點的質量劃分為三個等級x ：2 分、1 分、0 分。評分時，先計算學生概念 圖中知識點的個數(shù)m ，分別對每個知識點按上述三個等級評分即加注代碼x ，然后將 這m 個知識點的評分代碼相加，除以( n x 2 ) ，得到一個學生的概念圖和標準圖吻合 的比例，再用這個比例乘以標準圖的總分z ，得到學生概念圖與標準圖吻合的得分 s o ；另外，如果學生概念圖中存在標準圖中沒有的內容，卻又符合題意，可酌情添加 一個額外的分值e ：s o 和e 相加即得到學生概念圖的總分s 。這一評分過程可用數(shù)學 胡璽丹，陸建身，卞慧芳概念圖評價在生物學教學中的運用生物學教學，2 0 0 7 ，3 2 ( 3 ) ：1 0 - 1 2 6 前言 m 公式s = s o + e = ! 蕭z + e 表示。 厶i 、 ( 2 ) 相關的實證研究 m c c l u r e 等人叫研究了課堂學習中的概念圖評估技術。研究者先用9 0 分鐘時間對 被試進行概念構圖技術培訓，然后發(fā)給被試一系列從學過的課程中摘取的概念要求他 們進行構圖。之后，研究生兩人一組共組成6 個評分小組對被試的構圖作品進行評分， 每組分別采用整體評分法( 有無標準圖) 、關系評分法( 有無標準圖) 和結構評分法 ( 有無標準圖) 這6 種評分方法中的一種。統(tǒng)計結果表明：在評分方法的信度和效度 上，有標準圖的結構評分法信度最低，而有標準圖的關系評分法信度最高；在概念構 圖和評分所需時間方面，無標準圖的整體評分法最省時，而無標準圖的結構評分法最 耗時。 安立靜將概念圖評價應用于高中物理教學，探究了它的信度和效度。實驗結果 顯示：將概念圖評價運用于高中物理教學評價時，關系法( 特別是有標準圖的關系法) 有很好的信度和效度，但在時間上相對比較費時；有標準圖的總命題評分法效度和信 度相比于前者略低，但比較省時；而結構法的信度和效度都相對較低，有標準圖時， 信度降低，效度變化不確定。另外，參照學生概念圖得分情況，可以看出使用結構評 分法評分時學生的平均分明顯低于使用關系法和總命題法的平均分，這進一步反映出 我國中學物理教學不夠重視學生知識結構的建構。作者最后建議，總命題評分法( 有 或無標準圖均可) 可以作為日常的診斷性評價工具，診斷學生對概念的理解；結構評 分法( 最好無標準圖) 可作為形成性評價工具，檢測學生知識結構，監(jiān)測其思維發(fā)展過 程；而有標準圖的關系評分法用作終結性評價最為合理。 0 2 3 概念圖評價的功能與局限 ( 1 ) 概念圖評價的功能 研究者對概念圖評價功能的認識，主要集中于以下四點：評估學習者對概念的理 解；評估學習者概念的轉變；評估概念的發(fā)展；學習者使用概念圖進行自我評價。 n o v a k 將學生構建的概念圖視為“學生認知結構的良好的顯示器” 。m a l o n e 和 d e k k e r s 則將其描述為學生“思維的窗口”，“透過這個窗口，讓教師和其他學生看進 去，讓構圖者望出來，使眾人一起分享個人所擁有的認識和觀念”。 m c c l u r e ，j r ，s o n a l b ，& s u e n ，h k c o n c e p tm a pa s s e s s m e n to fc l a s s r o o ml e a r n i n g ：r e l i a b i l i t y , v a l i d i t y , a n d l o g i s t i c a lp r a c t i c a l i t y j o u r n a lo f r e s e a r c hi ns c i e n c et e a c h i n g ，1 9 9 9 ，3 6 ( 4 ) ：4 7 5 4 9 2 安立靜概念圖評價及其信度和效度的研究： 碩士學位論文 河北師范大學，2 0 0 8 n o v a k , j d l e a r n i n gs c i e n c ea n dt h es c i e n c eo f l e a r n i n g s t u d i e si ns c i e n c ee d u c a t i o n ，1 9 8 8 ( 1 5 ) ：8 8 ( dm a l o n e ，j ，& d e k k e r s ，j t h ec o n c e p tm a pa sa l la i dt oi n s t r u c t i o ni ns c i e n c ea n dm a t h e m a t i c s s c h o o ls c i e n c ea n d m a t h e m a t i c s ，l9 8 4 ( 3 ) ：2 31 7 前言 m c c l u r e 等認為概念圖評估技術可以在刻畫學生知識結構的客觀性與準確性上 尋求某種平衡。由于這種潛在的平衡，概念圖評估技術從兩方面促進教師的課堂評估， 一是它在診斷學生對概念的誤解中較有效，包括知識結構、內容理解中的曲解和一些 錯誤疏漏；二是與傳統(tǒng)的主觀測試任務相比較，概念圖測試任務相對要簡單一些。 w a l l a c e 和m i n t z e s 。認為概念圖式法是調查認知結構變化的一種有效而有用的機 制，它能補充其它方法( 如訪談、卡片分類以及傳統(tǒng)的測驗工具) 的研究結果，而義不 會與這些方法的發(fā)現(xiàn)重復，是唯一一利一既能了解學生已知知識，又能了解他們知識組 織的方法。 王立君在歸納概念圖的功能中提到：“作為一種技術，概念圖為了解學習者建構 知識的方式提供了一個獨特的窗口，提供了一個機會評估命題的有效性和知識基礎結 構的復雜性。概念圖允許教育者獲得視野進入