劉公園 劉會敏

摘要： 基于變量中心和個體中心的視角，考察了915名高中生化學學習觀念與學習方式之間的關系。結果顯示：（1）化學學習觀念與學習方式之間總體上存在“高階深層”和“低階表層”的正向預測關系；（2）潛在剖面分析識別出四種不同的化學學習觀念剖面，分別是相對應試觀念組、相對轉變觀念組、中等觀念組和相對均衡觀念組；（3）四種化學學習觀念類別的高中生在化學學習方式上表現(xiàn)出明顯差異，相對均衡觀念組和相對轉變觀念組的高中生更傾向于采取深層學習方式學習化學。

關鍵詞： 學習觀念； 學習方式； 高中生； 化學教學； 潛在剖面分析

文章編號： 10056629（2023）07002407

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

在影響學生學習結果的諸多因素中，學習觀念和學習方式被認為是兩個至關重要且密切相關的因素［1］。學習觀念（conceptions of learning）是指學生對學習本質的理解或信念，代表了學生對學習體驗的構建與解釋［2］。學習方式（approaches to learning）是指學生處理學業(yè)任務時所持有的動機和采用的策略［3］。學習方式可以劃分為深層學習方式和表層學習方式兩類，前者表示受內(nèi)在動機驅動而主動聯(lián)系已知內(nèi)容尋求對學習材料深度把握的學習方式，后者表示受外在動機驅動而以孤立視角對學習材料進行表層認知的學習方式［4］。相較而言，深層學習方式更有可能產(chǎn)生高質量的學習結果，而表層學習方式則更有可能產(chǎn)生低質量的學習結果［5］。“學習方式的轉變”是我國當前基礎教育課程改革的重要目標之一［6］。對學習觀念與學習方式的關系進行研究有助于教育工作者從改善學生學習體驗的視角探索激發(fā)學生采取深層學習方式的各種途徑。鑒于學習觀念和學習方式具有一定的領域依賴性且化學是高中階段重要的學科領域，本研究將以高中化學為背景探討學習觀念與學習方式之間的關系，據(jù)此為高中化學教學實踐的改進提供合理化建議。

1 理論概述與模型建構

1.1 科學學習觀念的層次體系

在科學教育領域，Tsai通過對120名中國臺灣地區(qū)高中生的訪談確定了七種類型的科學學習觀念（conceptions of learning science， COLS），分別是“記憶”（memorizing）、“測試”（testing）、“計算和練習”（calculating and practicing）、“增長知識”（increasing ones knowledge）、“應用”（applying）、“理解”（understanding）、“以新的方式看待”（seeing in a new way）［7］。在類型劃分的基礎上，學者們將前三種學習觀念確定為低階COLS，代表一種被動的、碎片化的、復制型的學習觀，將后四種學習觀念確定為高階COLS，代表一種積極的、連貫的、意義建構的學習觀［8］。

此后，Lee等人在研究中根據(jù)探索性因子分析的結果將“理解”和“以新的方式看待”合并為“理解和以新的方式看待”（understanding and seeing in a new way），由此將COLS的七因子模型調整為六因子模型［9］； Li等人在研究大學生化學學習觀念（conceptions of learning chemistry， COLC）時通過探索性因子分析發(fā)現(xiàn)“增長知識”“應用”“理解和以新的方式看待”這三種高階COLC是不可分割的，遂將它們合并為“轉變”（transforming）這一學習觀念，意指學生發(fā)生了較大變化，反映了學生將化學學習視為主動將外部信息轉化為有意義的、可理解的、可應用的知識的過程，由此將COLS的六因子模型調整為COLC的四因子模型［10］。綜上，COLS的類型劃分并不是固定不變的，需要在特定情境中進行具體分析。除了數(shù)量上的發(fā)現(xiàn)以外，有學者還發(fā)現(xiàn)學生可能持有混合的COLS，在多種COLS上表現(xiàn)出高度一致［11］。

1.2 科學學習方式的組成要素

學生在學習過程中會采用與其持有的動機相一致的策略，這種動機與策略的結合即是學習方式［12］。具體而言，采用深層學習方式的學生認為學業(yè)任務很有趣（深層動機），為了更好地參與其中，他們會通過探尋知識之間聯(lián)系的方式實現(xiàn)最大限度的理解（深層策略）；采用表層學習方式的學生將學習視為實現(xiàn)外在目標的手段（表層動機），由此產(chǎn)生的策略是為達到目的而投入最少的時間和精力（表層策略）［13］。綜上，學習方式是一個組合概念，可以被視為“動機策略”的組合體，“動機”要素代表完成學業(yè)任務的方向，“策略”要素代表處理學業(yè)任務的實際過程［14］。在科學教育領域，學者們在相關研究中基本上沿用了“動機策略”組合體的理論觀點，將科學學習方式視為學生處理學業(yè)任務的動機和所使用的與動機相一致的策略的結合。

1.3 科學學習觀念對學習方式的影響

在科學教育領域，Lee等人發(fā)現(xiàn)，高中生持有的低階COLS會對表層動機和表層策略產(chǎn)生正向影響，高階COLS會對深層動機和深層策略產(chǎn)生正向影響［15］。具體到不同科學學科，學者們開展的研究工作均在總體上表明高階學習觀念可以正向預測深層動機和深層策略，低階學習觀念可以正向預測表層動機和表層策略［16～18］。值得注意的是，已有研究中也出現(xiàn)了一些與上述結果不一致的發(fā)現(xiàn)，比如Chiou等人發(fā)現(xiàn)“計算和練習”這一低階觀念正向預測生物學習的深層動機［19］， Li等人發(fā)現(xiàn)“轉變”這一高階觀念正向預測化學學習的表層動機［20］。

1.4 理論模型建構

綜合上述分析，可以建構起本研究的理論模型。本研究采用變量為中心（見圖1a）和個體為中心（見圖1b）的分析思路，首先基于結構方程模型分析不同的COLC對學習方式影響的相對獨特性，然后運用潛在剖面分析識別高中生COLC的潛在類別，并在此基礎上通過方差分析揭示不同類別的高中生在學習方式上的差異特點。兩種分析思路互為補充，有助于深入探討COLC對學習方式的影響。

2 研究設計與方法

2.1 調查程序與對象

本研究選取我國四個省份九所省級示范性高中高一、高二、高三年級的學生作為被試，共得到915份有效問卷。其中，男生占49.2%，女生占50.8%；高一學生占44.4%，高二學生占45.7%，高三學生占9.9%；家庭所在地來自城鎮(zhèn)的學生占83.0%，來自農(nóng)村的占17.0%。

2.2 調查工具與變量

本研究的調查量表由兩個分量表組成，分量表一是化學學習觀念量表，改編自Lee等人編制的科學學習觀念問卷；分量表二是化學學習方式量表，改編自Lee等人編制的科學學習方式問卷［21］。

（1） 化學學習觀念量表（conceptions of learning chemistry scale，簡稱為COLC量表）用于對化學學習觀念進行調查，包括24道題目，采用五點李克特計分法，1分表示“非常不同意”，5分表示“非常同意”。該量表包含六個因子，具體見表1。需要說明的是，COLS的六因子模型比四因子模型應用得更為廣泛，且細粒度劃分可能會傳達出更多信息，因此在調查設計中選擇了六因子模型。

（2） 化學學習方式量表（approaches to learning chemistry scale，簡稱為ALC量表）用于對化學學習方式進行調查，包括22道題目，采用五點李克特計分法，1分表示“非常不同意”，5分表示“非常同意”。該量表包含四個因子，具體見表2。

2.3 數(shù)據(jù)分析思路

數(shù)據(jù)分析包含以下環(huán)節(jié)：第一，將有效樣本隨機分成兩半，其中一半（457份）采用SPSS 20.0對兩個分量表分別進行探索性因子分析，以確定觀察變量與潛在變量之間的關系，另一半（458份）采用AMOS 17.0對兩個分量表分別進行驗證性因子分析，以檢驗決定因子的理論模型擬合實際數(shù)據(jù)的能力；第二，在描述性統(tǒng)計及相關分析的基礎上采用AMOS 17.0構建結構方程模型；第三，采用Mplus 8.3進行潛在剖面分析（latent profile analysis， LPA），并通過方差分析確認潛在類別的差異。

3 研究結果

3.1 探索性因子分析

對問卷數(shù)據(jù)進行KMO和Bartlett初始檢驗，得出COLC量表（KMO=0.93）和ALC量表（KMO=0.92）的KMO值均大于0.90， Bartlett球形檢驗的p值均小于0.001，達到極顯著水平，這表明COLC量表和ALC量表均適合進行探索性因子分析。本研究采用主成分分析法提取公因子，采用最大方差旋轉法得到旋轉因子載荷矩陣。在COLC量表和ALC量表中，各個題項的載荷值均大于0.4。依據(jù)特征值大于1的標準，在COLC量表中確定了4個因子，分別是“記憶”“測試”“計算和練習”以及一個混合觀念因子（包含“增長知識”“應用”“理解和以新的方式看待”），將其命名為“轉變”，4個因子的累積方差貢獻率為65.31%；在ALC量表中確定了4個因子，分別是“深層動機”“深層策略”“表層動機”和“表層策略”，4個因子的累積方差貢獻率為68.12%。分析可知，COLC量表的因子結構與Li等人的研究一致［22］， ALC量表的因子結構與Lee等人的研究一致［23］。此結論將用驗證性因子分析進行檢驗。

3.2 驗證性因子分析

對COLC量表和ALC量表分別進行驗證性因子分析。結果顯示，COLC量表（CFI=0.95， TLI=0.93， RMSEA=0.06， SRMR=0.07）與ALC量表（CFI=0.95， TLI=0.94， RMSEA=0.06， SRMR=0.08）的模型擬合指數(shù)良好。兩個分量表的各因子題目的負荷值均大于0.50，而且t值在0.001水平上顯著。驗證性因子分析的結果表明，COLC量表與ALC量表的四因子模型均具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。

3.3 組合信度與收斂效度分析

在驗證性因子分析的基礎之上，分別對COLC量表和ALC量表的各一階因子的信度和內(nèi)在收斂效度進行檢驗。從表3可見，各個因子的AVE值均大于0.50，說明兩個分量表均具有良好的收斂效度。COLC量表和ALC量表的各個因子的組合信度CR值均大于0.75，表明因子的信度良好。綜上，本研究使用的COLC量表和ALC量表的信效度良好，適合做進一步分析。

3.4 描述性統(tǒng)計和相關分析

采用Harman單因素法進行共同方差檢驗，設定公因子為1進行驗證性因子分析，模型無法擬合，表明本研究數(shù)據(jù)不存在嚴重的共同方法偏差問題。描述性統(tǒng)計及相關分析結果如表4所示。

在學習觀念方面，高中生在“測試”上的平均得分（M=2.67）接近于理論中值3分，表明高中生對這一低階COLC的態(tài)度接近中立，在“記憶”（M=4.01）、“計算和練習”（M=3.79）上的平均得分高于理論中值，表明高中生對這兩種低階COLC的認可程度較高，反映出記憶和解題在高中化學學習中占據(jù)著比較重要的位置；在“轉變”上的平均得分（M=4.06）高于理論中值，表明高中生對高階COLC的認可程度較高，反映出高中生在化學學習中可以較為充分地感知到積極的意義建構。

在學習方式方面，高中生在深層動機（M=3.36）、表層動機（M=3.56）上的平均得分高于理論中值，表明深層動機和表層動機均是驅動化學學習的重要因素；在深層策略上的平均得分（M=3.63）高于在表層策略上的平均得分（M=2.99），表明高中生總體上傾向于采用深層策略學習化學。值得注意的是，高中生在深層動機和深層策略上的平均得分均未超過4分，表明高中生采取深層學習方式的程度并不高，因此教師在化學教學中仍需關注深層學習方式的培養(yǎng)。

在二者關系方面，“記憶”“計算和練習”“轉變”與深層動機、深層策略之間呈顯著正相關（r=0.25～0.54），“測試”與深層動機、深層策略之間呈顯著負相關（r=-0.36～-0.30）；四種COLC與表層動機之間均呈顯著正相關（r=0.11～0.29），“測試”“計算和練習”與表層策略之間呈顯著正相關（r=0.09～0.46），“轉變”與表層策略之間呈顯著負相關（r=-0.09）。后續(xù)可進一步采用結構方程模型分析變量之間的關系。

3.5 理論模型檢驗

3.5.1 基于變量中心的視角

為探索COLC對ALC的影響，構建結構方程模型（見圖2）。結果顯示，模型的擬合指數(shù)良好：CFI=0.95， TLI=0.94， RMSEA=0.04， SRMR=0.07。研究發(fā)現(xiàn)，COLC與ALC之間總體上呈現(xiàn)“高階深層”和“低階表層”的正向預測關系，但也存在與預期不一致的發(fā)現(xiàn)，需要進一步討論。為檢驗模型適用性，分別對模型的路徑系數(shù)加入性別、年級、家庭所在地等變量的限制，進行多群組結構方程模型分析。結果顯示，加上這些變量的限制模型與非限制模型的擬合指數(shù)并不存在明顯差異（ΔCFI<0.05， ΔIFI<0.05， ΔNFI<0.05， ΔRFI<0.01， ΔTLI<0.01），表明結構方程模型在不同群體之間具備普遍性。

“記憶”顯著正向預測表層動機，與已有研究相一致。“測試”在顯著正向預測表層動機和表層策略的同時，也會顯著負向預測深層動機和深層策略，表明其既對表層學習方式產(chǎn)生促進作用，也對深層學習方式產(chǎn)生抑制作用，這樣的COLC占主導會使化學學習的成效大打折扣?！坝嬎愫途毩暋痹陲@著正向預測表層動機和表層策略的同時，也會顯著正向預測深層動機。Chiou等人指出，“計算和練習”具有雙重意涵，學生既有可能將其理解為機械套用公式的過程，也有可能將其理解為自我挑戰(zhàn)的過程［24］，因此可以引發(fā)雙重動機?！稗D變”顯著正向預測深層動機，并且是正向預測深層策略的唯一因子，表明高階COLC在促進學生采取深層學習方式上起著主導作用。另外，“轉變”也會顯著正向預測表層動機，這與Li等人的研究一致［25］，說明持有高階COLC的高中生也可能會在表層動機的驅動下學習化學。

3.5.2 基于個體中心的視角

3.5.2.1 學習觀念的潛在剖面

將不同的COLC作為聚類變量，依次設置1～5個類別進行潛在剖面分析，模型的擬合結果見表5。根據(jù)AIC、 BIC、 aBIC、 Entropy值，LMR、 BLRT等模型適配度指標綜合選擇最佳模型。隨著分類的增加，AIC、 BIC和aBIC值均不斷減小，說明模型擬合逐步變好。保留3～5個類別時，Entropy值均超過0.80，表明這些分類模型的精確度均可以接受。分成5類時，LMR未達到顯著水平，這說明5類別模型并不優(yōu)于4類別模型。綜合來看，4類別模型最佳。

圖3顯示了四種類型的高中生在四個聚類變量上的Z分數(shù)。具體而言，類別1（C1； 18.80%）在“測試”上的得分最高，在其他COLC上得分均為最低，命名為“相對應試觀念組”；類別2（C2； 12.46%）在低階COLC上的得分較低（“測試”為最低），在“轉變”上的得分位列第二，命名為“相對轉變觀念組”；類別3（C3； 52.46%）在不同COLC上的得分均處于中等水平，命名為“中等觀念組”；類別4（C4； 16.28%）在“記憶”“計算和練習”“轉變”上的得分均為最高，體現(xiàn)了高階COLC與部分低階COLC的均衡發(fā)展，命名為“相對均衡觀念組”。

3.5.2.2 學習方式的類別差異

以不同COLC類別為自變量，以深層動機、深層策略、表層動機、表層策略為因變量進行方差分析，發(fā)現(xiàn)四個類別的高中生在深層動機/策略和表層動機/策略上的得分存在顯著差異（見表6）。進一步事后比較發(fā)現(xiàn)，在深層動機和深層策略上，除C2與C4之間的差異不顯著外，其余類型的得分兩兩差異顯著；在表層動機上，除C2與C3之間的差異不顯著外，其余類型的得分兩兩差異顯著；在表層策略上，C1、 C3、 C4之間的差異不顯著，C2的得分顯著低于其他三類。

相對應試觀念組的高中生在深層動機、深層策略及表層動機上的得分顯著低于其他三組，表明他們在化學學習中可能處于動機不足的狀態(tài)，相對較少采用深層策略；相對轉變觀念組的高中生在深層動機和深層策略上的得分位列第二，在表層策略上的得分顯著低于其他三組，表明他們較傾向于采取深層學習方式，并且更少采取表層學習方式；中等觀念組的高中生在深層學習方式和表層學習方式上均未表現(xiàn)出明顯傾向性；相對均衡觀念組的高中生在深層動機、深層策略、表層動機上的得分最高，表明他們具有較強的雙重動機，更傾向于采取深層學習方式。綜合來看，個體為中心的研究再次印證了“轉變”對深層學習方式的正向影響以及“測試”對深層學習方式的負向影響，同時也表明傾向于采取深層學習方式的高中生也可能持有“記憶”“計算和練習”這兩種低階COLC，教師需要科學辯證地看待記憶和解題對學生發(fā)展的影響。

4 研究結論與啟示

4.1 研究結論

第一，高中生在化學學習中持有的學習觀念對其采取的學習方式具有重要的影響作用，且不同的學習觀念對學習方式的影響不同。高階COLC正向預測深層學習方式，低階COLC正向預測表層學習方式。分析可知，“轉變”是唯一同時正向預測深層動機和深層策略的因子，“測試”是唯一同時負向預測深層動機和深層策略的因子。因此，在深層學習方式的培養(yǎng)過程中一方面要著力幫助學生形成“轉變”的學習觀，另一方面要盡力避免學生形成“測試”的學習觀。

第二，在高中生群體中可以識別出四種不同的COLC剖面，且不同類型的高中生在學習方式上存在明顯差異。相比而言，相對轉變觀念組和相對均衡觀念組的高中生比相對應試觀念組和中等觀念組的高中生更傾向于采取深層學習方式學習化學。相對應試觀念組和中等觀念組的高中生在有效樣本中合計占比為71.26%，說明相當比例的高中生所持有的COLC存在一定的轉化空間。

4.2 研究啟示

首先，切實轉變教學方式。教師要改變控制型的教學方式，從學生的深度體驗出發(fā)設計和組織教學，多采用問題導向和探究導向的教學方式，鼓勵學生自主思考、自主建構知識之間的聯(lián)系，充分發(fā)揮學生學習的主體性，讓學生在化學學習中感受到自己的成長與變化。

其次，不斷強化實驗學習。在化學教學中，教師要進一步提升實驗內(nèi)容的比重和質量，在增加實驗學時的同時，也要適當增加探究性實驗，并減少傳統(tǒng)的驗證性實驗，使學生在實驗學習中體會到化學學習不只是儲存知識，更重要的是要把學到的知識應用到新的情境中去解決問題、探索新知。

最后，適度弱化考試情境。頻繁應對考試情境會異化考試與學習的關系，使學生只關注對考試內(nèi)容的反復練習和快速強化，容易形成應試導向的學習觀念。教師要采取多元化的考核評價方式，在關注學生學習成績的同時，也要重視學生綜合素質的培養(yǎng)，在化學教學中可采用活動表現(xiàn)評價、學習檔案袋評價等過程性評價方式，為學生形成高階學習觀念營造適宜氛圍。

本研究具有一定局限性。首先，本研究采用橫截面數(shù)據(jù)分析變量之間的因果關系，有待今后的追蹤研究進行補充。其次，本研究采用自我報告的測量方式，易受到被試主觀因素的影響，需要在后續(xù)研究中改進。最后，本研究僅關注了COLC對ALC的影響，未來可考慮將與COLC有關的其他變量納入研究。

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