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初中生跨学科概念“稳定与变化”的认知测评研究

张越  
【摘要】:跨学科概念作为促进学生开展有意义学习、发展科学素养的重要工具,是当前国际科学教育领域的研究热点之一。本研究聚焦跨学科概念“稳定与变化”,从识别、解释、推断、设计4个组成要素着手,构建“4维度×3水平”的初中阶段“稳定与变化”认知发展框架,并围绕此框架分别开发符合7、8、9年级学生认知的测评工具,通过“锚题”链接3份测试。在试测后,根据Rasch模型对测评工具进行信、效度检验及优化。随后对339名7-9年级学生实施正式测试,采用Winsteps3.72.0软件将3个年级学生的测试成绩垂直等值处理,获得学生“稳定与变化”认知的能力值和试题难度估计值。结合SPSS软件,从定量角度分析、比较了学生“稳定与变化”整体认知能力、具体4个组成要素上的表现特征和差异;剖析被试在4个具体要素各个水平上的分布情况,并探寻年级、性别对学生表现的影响。研究结果显示,初中学生对跨学科概念“稳定与变化”的认知发展存在如下特征:(1)学生在解释类试题上的表现最优,其次是识别、推断、设计;(2)学生对“稳定与变化”的整体认知存在年级差异,随年级的增加,学生的表现有显著性提升。具体到各维度上,4个维度的水平分布情况不一,但均体现出随着学生对科学知识的加深,位于低水平的学生人数比例减少,高水平比例增多的趋势;(3)“稳定与变化”整体认知以及各维度水平分布的性别差异不显著;(4)学生对“稳定与变化”的认知情况与具体学科的知识模块有关,例如学生对地球运动等模块的理解较为容易,而能量守恒、力与运动等相对困难,建议教学活动按照由易到难的顺序合理展开。


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