黃睿航 尹 睿（通訊作者）

（華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院，廣東廣州 510163）

謝幼如、尹睿把教育中的“診斷”描述為對各種優(yōu)點、才能稟賦、缺陷和問題的識別或辨認，并認為診斷性評價的目的是通過了解學(xué)生知識和技能等狀況設(shè)計出可以滿足不同起點水平和不同學(xué)習(xí)風格的學(xué)生所需的教學(xué)方案[1]。相對于傳統(tǒng)的班級教學(xué)，以學(xué)大、熙勵為代表的課外輔導(dǎo)學(xué)校開展的個性化輔導(dǎo)更加符合個性化的教育理念，漸漸成為了班級教學(xué)的有益補充。一個重要的體現(xiàn)是針對學(xué)生的學(xué)習(xí)問題而制定的個性化課程。而針對該方面的診斷性測評，即為得到對學(xué)生知識掌握狀況的診斷性評價而采取的各種客觀測量，漸漸成為了獲得個性化輔導(dǎo)課程設(shè)計依據(jù)的重要手段。而在個性化輔導(dǎo)課程設(shè)計工作中，常用的診斷性測評是試卷，即通過試卷來測量學(xué)生的知識掌握狀況并得出一個等級或分數(shù)的評價結(jié)果。而這種等級和分數(shù)的評價結(jié)果只能反映被測知識的掌握程度，根本不能反映知識掌握出現(xiàn)問題的真正原因，對于作為課程設(shè)計的依據(jù)是遠遠不夠的。

為此，本文提出一種基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評，通過利用概念圖清晰反應(yīng)知識結(jié)構(gòu)的特點，從學(xué)生當前的學(xué)習(xí)問題出發(fā)，按照概念的關(guān)系追根索源地找出每一個其出現(xiàn)問題的知識，全面地診斷學(xué)生知識體系中的薄弱環(huán)節(jié)，從而找出問題的根源，據(jù)此制定合理的個性化輔導(dǎo)課程，準確地做到量體裁衣，因材施教，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。

一、概念圖與診斷性測評

診斷性測評也叫教學(xué)測評或者前置測評，通常用在教學(xué)活動之前，以學(xué)生的知識程度、專業(yè)技能、智力水平和體力狀況、情感狀態(tài)等為對象進行評價，以此了解學(xué)生的實際水平及準備情況，進而判斷學(xué)生對于新教學(xué)目標的滿足情況，為教學(xué)決策提供依據(jù)，以加強教學(xué)活動對學(xué)生需求和背景的適應(yīng)性。診斷性測評有助于教師根據(jù)學(xué)生原有知識水平調(diào)整授課計劃。

概念圖最早是由上世紀六十年代美國康奈爾大學(xué)的Novak 教授提出的，他在研究兒童對科學(xué)知識的理解時提出了此概念，Novak 認為：概念圖是組織與表征知識的工具，它涵蓋了概念之間的各種關(guān)系，概念被圈置在圓圈或者是方框內(nèi)，用相互之間的連線來表明彼此的關(guān)系[2]。自從Novak 提出概念圖以來，對概念圖研究的熱度一直持續(xù)未退，而關(guān)于概念圖最初的功能研究，主要就是其測評價值，也就是說其最初主要是作為一個評價工具用在教育領(lǐng)域。Austin 于1995年通過分析質(zhì)量評估概念原理，利用積分形式進行實驗過程記錄，那些授課方式為概念圖的學(xué)生其診斷性判斷準確率較高，得出概念圖在教學(xué)領(lǐng)域的重大貢獻[3]。概念圖作為組織與表征知識的工具，Spiegel 和Barufaldi 于1994年通過對應(yīng)用數(shù)學(xué)的概念圖研究，在教學(xué)活動之前，以學(xué)生的知識程度、專業(yè)技能等為對象進行評價，明確指出教學(xué)過程中概念圖的使用對培養(yǎng)學(xué)生建圖意識和知識綜合運用能力有所提高，教師授課過程概念圖的使用可更快的幫助學(xué)生掌握所學(xué)知識，診斷性測評有助于教師根據(jù)學(xué)生原有知識水平調(diào)整授課計劃[4]。

Novak 認為：依靠傳統(tǒng)方式來測評與了解對于知識的掌握程度，只能針對零散知識，如果想了解學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)以及知識點之間的聯(lián)系，則是無法實現(xiàn)的，而概念圖正好有效補充了傳統(tǒng)測驗的這一缺陷。概念圖可以用來做形成性以及總結(jié)性評價依據(jù)。在形成性評價過程中，教師可以讓學(xué)生根據(jù)不同學(xué)習(xí)階段構(gòu)建概念圖，教師以此為依據(jù)來評價學(xué)生對于知識的理解和掌握程度，進而調(diào)整課程規(guī)劃，總結(jié)性評價則針對教學(xué)單元結(jié)束時，以此對學(xué)生在整個知識單元的掌握程度做評價。雖然Novak 對概念圖的測評功能進行了初步的奠基，但是主要是針對形成性評價的，對于概念圖診斷性測評的功能則沒有突出研究。

本文認為，概念圖為描繪、評定、傳遞信息和知識結(jié)構(gòu)的獲得及問題的解決提供了有益的支撐。利用概念圖清晰反應(yīng)知識結(jié)構(gòu)的特點建立的診斷性測評能夠從學(xué)生當前的學(xué)習(xí)問題出發(fā)，依據(jù)概念關(guān)系搜尋學(xué)生的知識漏洞，切實地為課程設(shè)計提供了客觀準確的依據(jù)。

二、基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評的設(shè)計

1.學(xué)科概念圖的設(shè)計

（1）概念的羅列和排序

在本測評中，該概念圖反映了學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)的知識結(jié)構(gòu)，為追尋學(xué)生的知識漏洞提供了搜索路徑。就好比旅游者手上的一張地圖，而一個個“概念”便是地圖上的一個個目的地。所以，列出全面的相關(guān)概念就顯得十分重要。在針對學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)的問題上，本文建議根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)段，列出整個學(xué)科所包含的概念以確保知識點的完整全面。在列出所有有關(guān)概念之后，在本測評的概念圖設(shè)計中，需要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)這些概念的先后順序?qū)Ω拍钸M行排序。這是因為，該測評需要從當前的知識問題出發(fā)搜索以往的知識問題，所以學(xué)習(xí)這些概念的先后順序需要在圖中有所體現(xiàn)，為此可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)這些概念的順序?qū)Ω拍罹幮蛱?。例如，學(xué)生是先學(xué)習(xí)概念A(yù)，然后再學(xué)習(xí)概念B，最后學(xué)習(xí)概念C，那么可以把概念A(yù)、B 和C 分別標記為A(1)、B(2)和C(3)。

（2）概念關(guān)系與連接

奧蘇貝爾認為，新舊之間的概念分為下位關(guān)系、上位關(guān)系和組合關(guān)系。并根據(jù)新舊概念的關(guān)系類型劃分了下位學(xué)習(xí)、上位學(xué)習(xí)和組合學(xué)習(xí)三種有同化模式。奧蘇貝爾的“同化”指的是意義學(xué)習(xí)的心理機制，新信息與學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)概念的相互作用導(dǎo)致了新舊知識的意義的同化，從而讓學(xué)生習(xí)得新信息[5]。

在下位學(xué)習(xí)中，新的學(xué)習(xí)概念與學(xué)生從屬于學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中已有的概念，形成下位關(guān)系。例如，學(xué)生已知“力”的概念而學(xué)習(xí)“彈力”這一概念，就是一種下位學(xué)習(xí)。學(xué)生需要對原有概念進行限定來學(xué)習(xí)新概念，在上述例子中，可以通過“由于彈性形變而產(chǎn)生的力”這一命題界定“彈力”。可得下位關(guān)系概念連接如圖1 所示。

圖1 下位關(guān)系概念的連接

而在上位學(xué)習(xí)中，學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中有關(guān)的一系列概念從屬于新的概念，形成上位關(guān)系。例如，學(xué)生知道了“靜止狀態(tài)”、“勻速直線運動狀態(tài)”之后，學(xué)習(xí)“平衡狀態(tài)”這個概念，這時，就需要學(xué)生對原有的概念進行提取抽象，在這個例子中，學(xué)生需要在原有的各個概念提取出它們的共同特征“物體所受合力為零”。其連接詞也應(yīng)為“物體所受合力為零”。箭頭從舊概念指向新概念，可得上位關(guān)系概念連接如圖2 所示。

圖2 上位關(guān)系概念的連接

當學(xué)生新學(xué)的概念與已有的概念具有某些共同的關(guān)鍵特征，但既不屬于上位或下位關(guān)系時，就產(chǎn)生了一種新的關(guān)系的學(xué)習(xí)，稱為組合學(xué)習(xí)，例如“壓強”與“流速”，它們的關(guān)系是“在氣體和液體中，流速越大的位置壓強越小”，概念之間呈組合關(guān)系。在這類關(guān)系學(xué)習(xí)中，學(xué)生宜抓住概念的區(qū)別和它們的關(guān)鍵特征，連接詞可以用來體現(xiàn)這種關(guān)系，箭頭從舊概念指向新概念，可得組合關(guān)系概念連接如圖3 所示。

圖3 組合關(guān)系概念的連接

必須提到的是，在圖中，概念的“新”“舊”在圖中由概念的序號體現(xiàn)，序號越大代表概念越“新”。例如概念B(6)相對于概念A(yù)(2)是新概念。完成概念的連接后，學(xué)科概念圖的設(shè)計完成。

2.關(guān)系究因規(guī)則的設(shè)計

在建立了學(xué)科概念圖并設(shè)計了對應(yīng)圖中各概念的測評題目后，本文設(shè)計了關(guān)系究因的步驟。所謂“關(guān)系究因”，就是根據(jù)概念圖中所反映的概念關(guān)系，搜尋學(xué)生的知識漏洞，達到尋找學(xué)習(xí)問題原因的效果。步驟見圖4。

圖4 “關(guān)系究因”的步驟流程

步驟1：確定待測概念：進行測評前，從學(xué)生學(xué)習(xí)問題出發(fā)，選擇對應(yīng)的一個或幾個概念，標記為待測概念，并添加到待測列表中。例如：某學(xué)生在學(xué)習(xí)初中物理力學(xué)時，對“浮力”和“平衡”這二個知識掌握得不好，則測評將從這兩個概念出發(fā)。則待測表狀態(tài)如表1。

表1 步驟1 的待測表狀態(tài)

步驟2：測評：按照待測列表中的順序，對第一個待測概念進行測評，記錄該測評的答題情況，并把該概念記錄標記為已測，并記錄是否合格。例如在上例中，學(xué)生完成了“浮力”的測驗，但沒有合格，則待測表狀態(tài)如表2。

表2 步驟2 的待測表狀態(tài)

步驟3：判斷已測是否合格：已測概念如果評價結(jié)果合格則進行步驟5，如果已測概念評價結(jié)果不合格，則進行步驟4。在上面的例子中，很明顯，學(xué)生在“浮力”的測驗中不合格，所以進行步驟4。

步驟4：拓展待測列表：根據(jù)概念圖，搜索與該概念相關(guān)的舊概念（概念的新舊由概念的序號決定，詳見“二.1（1）概念的羅列和排序”），并將其標記為待測，添加到待測列表，進行步驟2。上述例子中，學(xué)生的“浮力”測驗不合格，則根據(jù)圖3-4 初中物理力學(xué)概念圖，待測表擴展為表3。

表3 步驟3 的待測表狀態(tài)

步驟5：判斷待測列表中所有概念是否都被標記為已測：如果待測列表為空待測列表中所有概念是否都被標記為已測，則進行步驟6，否則進行步驟2。在上例中，學(xué)生經(jīng)過一系列的測評，最終待測表擴展至如表4。

表4 步驟5 的待測表狀態(tài)

步驟6：測評結(jié)果呈現(xiàn)：把已測的不合格的概念根據(jù)學(xué)科概念圖以路徑圖的形式呈現(xiàn)出來并結(jié)束測評，如圖5 所示。

圖5 測評路徑圖

三、基于測評的課程設(shè)計

通過基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評所得的測評路徑圖反映了學(xué)生所有掌握存在問題的概念，便可以把在測評路徑圖上的概念作為個性化輔導(dǎo)課程的內(nèi)容。例如學(xué)生測評后所得的路徑圖如圖6 所示。測評路徑圖上的概念節(jié)點可以作為課程內(nèi)容，但并不能按照測評路徑上的概念節(jié)點順序作為課程順序。因為圖中的節(jié)點順序反應(yīng)的只是學(xué)生的在學(xué)校中學(xué)習(xí)這些概念的先后順序，并不代表這種順序本身就是合理的。

圖6 測評路徑圖

奧蘇貝爾在學(xué)習(xí)組織原則中提出了逐步分化原則，他認為，學(xué)生首先應(yīng)該學(xué)習(xí)最一般的、包攝性最廣的觀念，然后根據(jù)具體細節(jié)對它們逐漸加以分化，這是因為學(xué)生從已知的包攝性較廣的整體知識中掌握分化的部分，比從已知的分化部分中掌握整體知識難度要低些。即下位學(xué)習(xí)比上位學(xué)習(xí)更容易些；學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中對各門學(xué)科內(nèi)容的組織，是依次按包攝性水平組成的。包攝性最廣的概念在這結(jié)構(gòu)中占據(jù)最高層次，下面依包攝程度下降而逐漸遞減。

表5 個性化輔導(dǎo)課程內(nèi)容的確定和組織

本文認為個性化輔導(dǎo)課程的內(nèi)容應(yīng)該按照逐步分化的原則重新組織，也就是說，可以根據(jù)概念的包攝性來安排在課程的順序，包攝性越大的概念，越先安排。根據(jù)概念圖的概念關(guān)系，我們可以重新組織課程的順序如課程列表5。

四、基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評的應(yīng)用個案研究

1.實驗概述

本文依托熙勵師范家教中心和五山家教中心，把測評使用到初中物理力學(xué)的個性化輔導(dǎo)課程設(shè)計中，并利用t 檢驗分析課程的教學(xué)效果，從而證實基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評能為個性化輔導(dǎo)課程設(shè)計提供可靠的依據(jù)。

（1）實驗?zāi)康?/p>

根據(jù)前期的研究，設(shè)計初中物理力學(xué)的基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評，對5 名學(xué)生實施基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評，驗證測評的有效性。

（2）實驗對象

本論文從熙勵師范家教中心和五山家教中心選取曾經(jīng)進行過一對一個性化輔導(dǎo)但輔導(dǎo)效果不明顯的5 名學(xué)生，作為研究樣本。

（3）實驗假設(shè)

基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評有效地提升個性化輔導(dǎo)課程的教學(xué)效果。

2.研究實驗過程與效果

（1）前測

為驗證基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評的有效性，在測評使用之前，先進行對應(yīng)學(xué)習(xí)問題的測試（5名學(xué)生對應(yīng)的學(xué)習(xí)問題陳述見附錄），了解試驗對象對該知識的掌握程度，得到如下測試結(jié)果，如表6 所示。

表6 試驗對象實驗前測試結(jié)果

（2）課程設(shè)計

對5 名學(xué)生進行基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評，找出引起該缺陷的原因，得到測評路徑圖（如圖7）。

圖7 stu1 的測評路徑圖

通過測評路徑圖，確定并組織相應(yīng)的課程內(nèi)容并實施教學(xué)。課程示例如表7。

表7 學(xué)生的課程安排

（3）教學(xué)實施

對5 名學(xué)生分別實施課程教學(xué)后，根據(jù)他們各自測評路徑圖，對每個概念節(jié)點重新進行測評，以檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，由于已經(jīng)進行了個性化輔導(dǎo)，所以第二次的測評及格門檻從60 分調(diào)至70 分。根據(jù)第二次生成的測評路徑圖調(diào)整二輪待實施課程如表8。

表8 第二輪課程

（4）后測

在實施課程之后，對5 名試驗對象進行后測。為確保測試數(shù)據(jù)的科學(xué)性，后測試所用測試卷與前測所用測試卷在內(nèi)容、形式上相同，試題難度相當。測試結(jié)果如表9 所示。

（5）數(shù)據(jù)分析

樣本是從熙勵師范家教中心和五山家教中心選取曾經(jīng)進行過一對一個性化輔導(dǎo)但輔導(dǎo)效果不明顯的總體中隨機抽取，總體符合正態(tài)分布，故可以對兩次測試結(jié)果的進行配對樣本T 檢驗，得到如下結(jié)果（如表10 所示）：

表9 試驗對象試驗后測試結(jié)果

表10 試驗對象測評使用前后配對樣本T 檢驗結(jié)果

由表10可知，|t|=5.560,查T值表知t(9)0.01=4.604＜t，說明5 名學(xué)生取得了比較大的進步，從而證明了基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評能為個性化輔導(dǎo)課程提供有效的設(shè)計依據(jù)，提高了課程的教學(xué)效果。

五、研究結(jié)論

在研究奧蘇貝爾認知同化學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上，本文提出了利用概念關(guān)系（上位關(guān)系、下位關(guān)系和組合關(guān)系）來組織概念的學(xué)科概念圖設(shè)計；并在布魯姆的教學(xué)目標分類理論的指導(dǎo)下從識記、理解和運用三個層次設(shè)計概念的測評題；設(shè)計了通過概念關(guān)系搜尋知識漏洞的關(guān)系究因的測評步驟。最后形成整個測評的設(shè)計。通過對學(xué)生在實施課程前和實施課程教學(xué)后的成績對比，證明了基于概念圖的關(guān)系究因診斷性測評能為個性化輔導(dǎo)課程提供有效的設(shè)計依據(jù)，提高了課程的教學(xué)效果。

[1]謝幼如,尹 睿.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計與評價[M].北京師范大學(xué)出版社,2010:11-14.

[2]NOVAK&GOWIN.The Use of Concept Mapping and Knowledge Vee Mapping with Junior High School Science Students[J].Science Education,1983,67

[3]AUSTIN.Using Concept Mapping for Assessment in Physics[J].Physics Education，1995,30.

[4]Spiegel,Barufaldi.The effects of a combination of text structure awareness and graphic postorganizers on recall and retention of science knowledge[J].Journal of Research in Science Teaching,1994(31).

[5]施方良.學(xué)習(xí)論[M].人民教育出版社,1992:220-246