初中生平面镜成像概念理解的诊断及补救教学研究

摘要

从上个世纪末开始，国内外兴起了对学生在科学课程上存在的前概念的研究。到目前为止，在对学生光学的前概念的研究中发现，学生存在较多前概念，并且这些前概念广泛而顽固，难以被转变，尤其是在平面镜成像上的前概念尤为普遍。
　　在对平面镜成像前概念及概念转变的研究中发现，大部分研究还停留在对前概念类型的整理和采取不同教学方式进行概念转变。研究表明仅仅针对前概念本身，并采取概念转变的教学策略，难以真正实现概念转变。所以，本研究提出关注学生原有的认知结构，深入到学生认知内部来诊断概念理解情况。认知诊断不但可以对个体作出宏观上的评价，还可以对个体的微观认知结构进行评价。本研究将通过认知诊断的方式诊断学生的平面镜成像概念理解情况。
　　综上，本研究选取学生的平面镜成像概念的理解作为研究主题，通过认知诊断的方法诊断出学生的认知缺陷，根据认知诊断结果，采取相应的补救教学，以此来进行概念转变。
　　本研究依据补救教学的“评量——教学——再评量”的环节来设计。首先使用认知诊断的方法，编制出认知诊断测验试卷。根据测验的诊断结果，结合认知冲突的概念转变策略进行针对性的补救教学。补救教学结束后进行后测验，检验补救教学的效果。对此本研究进行以下四个方面的研究:
　　1.初中生平面镜成像概念理解的认知属性及层级关系的确定。
　　2.初中生平面镜成像概念理解的认知诊断测验及质量分析。
　　3.初中生平面镜成像概念理解的诊断结果分析。
　　4.初中生平面镜成像概念理解的补救教学研究。
　　本研究通过认知诊断的方法，诊断出学生在平面镜成像概念理解上存在的认知缺陷，并根据学习之路进行针对性的补救教学。本研究的结论如下:
　　1.本研究确定了初中生平面镜成像概念理解相关的七个认知属性，并确定其层级关系。
　　2.通过认知诊断方法有效地诊断出学生在平面镜成像概念理解上存在的认知缺陷主要表现为光的反射、形成视觉的条件以及虚像概念的理解上。
　　3.根据认知诊断结果进行针对性的补救教学，概念转变效果优于传统作业讲评的方式。尽管进行了补救教学，学生的前概念仍然存在，不是所有学生经过补救教学都能到达全掌握模式。因此，概念转变不可能在短时间的补救教学就能够实现，要在长期的教学中逐渐使学生发生概念转变。

目录

摘要

一、文献综述

(一)前概念

(二)概念转变的补救教学

1．概念转变

2．补救教学

3．促进概念转变的教学策略

(三)平面镜成像概念的研究

1．平面镜成像的前概念研究

2．平面镜成像概念转变的研究

3．平面镜成像概念转变困难的原因

(四)认知诊断理论

1．认知结构

2．认知结构及加工过程的诊断——认知诊断

3．认知诊断的应用研究

二、问题的提出及研究设计

(一)以往研究的不足及问题的提出

(二)研究的问题

(三)研究的总体思路

(四)研究意义

三、研究一：认知属性及其层级关系的确定

(一)研究目的

(二)研究方法

1．认知属性及属性层级关系的初步确定——认知分析法

2．认知属性及层级关系的验证——出声思维法

四、研究二：认知诊断测验及质量分析

(一)研究目的

(二)平面镜成像概念理解的诊断——测验法

1．平面镜成像概念层级关系的R矩阵

2．初中生平面镜成像概念的属性掌握模式

3．测验编制的Q矩阵

4．测验实施

5．评分

(三)测验质量分析

1．经典测量理论(CTT)项目分析

2．属性难度分析

3．测验信度分析

4．测验效度分析

(四)正态性检验

五、研究三：平面镜成像概念理解的诊断结果分析

(一)研究目的

(二)属性掌握模式归类

(三)平面镜成像概念理解的认知缺陷

1．学习之路及补救路径分析

2．认知缺陷分析

六、研究四：平面镜成像概念理解的补救教学研究

(一)研究目的

(二)研究对象

(三)研究方法

(四)研究设计

1．实验班的补救教学设计

2．对照班的补救教学设计

(五)研究结果与分析

1．对照班和实验班的后测表现分析

2．对照班前后测的表现分析

3．实验班前后测的表现分析

4．个体诊断分析

七、研究结论与展望

(一)研究结论

(二)教学建议

(三)研究反思与展望

1．研究的不足

2．研究的展望

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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