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一般教育环境下生物学概念形成过程特征及影响因素的实验研究

姚宝骏  
【摘要】: 对于一般教学条件下的科学概念尤其是生物学概念的形成过程特征及影响因素历来缺乏系统的研究。现有相关工作主要停留在教学经验总结的层面,使得教学实践缺乏有效的理论指导。因此,开展生物学概念形成过程特征的系统研究具有重要的理论和实践价值。本文从心理学和神经生物学的两大视角出发,选取中学生物学中重要的生物学概念作为分析对象,将心理学人工概念的研究方法与多元统计分析方法相结合,探讨了生物学概念形成过程的基本特征及其影响因子的相互关系,以期填补生物学概念形成过程的理论空白,拓宽对生物学概念形成过程特征的认识,并为优化生物学教与学的策略提供必要的依据。论文分三大部分对生物学概念的形成展开了分层次的研究。 第一部分为理论研究,主要是对已有概念形成过程的研究进行综述,并通过对不同的概念形成过程理论及研究范式的分析,确定实验研究的思路和方法,奠定本课题研究基础。 第二部分为实验研究,研究综合运用假设检验模型、通径分析等方法,对一般教学条件下生物学概念的形成特征及影响因子之间的关系进行了三方面的研究。第一、生物学概念形成过程共性特征研究;第二、不同条件下生物学概念形成过程差异的比较研究;第三、生物学概念形成过程影响因素的通径分析。 第三部分为研究的总结与展望。 通过研究得到如下结论: 1、一般教学条件下生物学概念的形成具有:高起点、缓增长、平台震荡的特征,没有突破现象。 2、生物学概念形成过程存在一定的阈值,不同教法对概念形成的效果因概念阈值及学生水平不同而呈动态变化。 ●不同概念难度条件下学生达到阈值所需要的时间不同----随概念难度增加而增加; ●不同学生水平条件下学生达到阈值所需要的时间不同----随学生水平提高而缩短; ●不同教法及不同学生水平条件下学生达到阈值所需要的时间不同----探究教学更有利于缩短高水平学生达到阈值的时间。 3、对生物学概念形成过程影响因素的通径分析结果: ●学生学习能力是影响生物学概念形成过程的首要因素 学生学习能力是对概念形成过程最重要的直接因素,同时其总效应也最大。学生学习能力与其他影响因子之间没有直接关系,其对概念的形成表现为直接影响。 ●概念难度对生物学概念形成过程有重要影响 概念难度对生物学概念形成过程的影响不仅表现为直接影响,而且通过学生认知活动对概念形成过程有间接的影响。 ●教学有效性对生物学概念形成过程的影响存在不同路径 该因素的影响力小于学生学习能力和概念难度而居第三位,它对概念形成过程的影响表现为直接影响和通过学生认知活动产生的间接影响。 ●学生认知活动对生物学概念形成的影响表现为弱相关或零相关 学生认知活动对概念形成的影响表现为弱相关或零相关,显示识记可能对概念形成过程具有重要作用,值得我们关注,需要继续研究。 上述研究形成的基本认识可望为优化生物教学策略提供可选择的途径。


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