路径分析在高中化学教学实验设计中的应用

赵奋强

摘要本文在普遍学习心理及化学学科理论的指导下，对教学变量的外在属性做出探究、分析。并结合教材、教学设计、教学过程用路径分析方法对高中化学教学实验进行了讨论研究，并在高中化学教学中对学生学习迁移能力的教学实验设计中找出了最优化的教学路径。

关键词化学学习 路径分析 教学模式 实验设计

一、理论基础

所谓路径分析 (Path Analysis)属于递归体系,是在探讨分析性变数间之单向影响关系。一连串的分析性变数多半依时间顺序先后发生，先发生者视为解释变数，后发生者视为反应变量。变数之间因果关系可由路径图来表示，藉由路径图，研究者能清楚了解变数间之影响途径(箭头方向)及影响方向(正向,负向,模糊等)。在高中化学教学学习中，教师需要进在学习中对学生学习的经验影响，选择出最优化教学方式和学习方式。使学生通过学习获得的知识、技能、态度、思维方式、行为习惯等。要进行教学实验设计中最优化路径的分析，首先要抓住学生己经具备的化学认知结构，即化学知识结构以及教学变量的外在属性。结合美国心理学家奥苏伯尔(Ausubcl.D.P)认知结构理论，可以发现教学变量的外在属性越细，则学生适应新的学习环境、解决问题的能力就越强。因此，我们可以从以下选择判断教学变量的外在属性入手，来讨论路径分析在高中化学教学实验设计中的应用。

二、路径分析在最优化的教学选择的实验

（一）研究假设

研究特定环境下高中化学教学过程中学生学习迁移能力的教学路径图。

（二）研究方法

不同的学生在各种不同的学习活动中对原因的表达形式是不相同的，这就给我们直接测量与研究带来了一定的困难。但是学生对学业的归因并不是完全潜伏的，它会通过学生的语言、对学习的态度、课堂上的表现、实验室里的操作、完成作业的质量以及家长的反馈等一系列外显性行为表现出来。所以通过测量和研究学生的外显性行为，可以间接获得有关学生学业学习路径的信息，在此基础上再做进一步的归因研究。

此实验设计中，包含三个自变量（双基教学、实验教学、解题思维训练教学）

自变量（A）：双基教学，以化学标准化测试分数为指标。

自变量（B）：实验教学，以化学标准化测试分数为指标。

自变量（C）：解题思维训练教学，以化学标准化测试分数为指标。

因变量（Y）：因变量为高中生化学学习迁移能力，以化学标准化测试分数为指标。

（三）分析方法

多元回归分析法------强迫进入法。

（四）研究对象

本研究从甘肃省天水市清水县高中一年级，选取有效被试57名。

三、教学实验过程

教学实验是在上面调查和笔者教学实际经验总结的基础上，在笔者的设计下由笔者分两个阶段，有重点地进行。主要目的就是在了解高中生学习化学的基础上，探讨培养学生的积极教育方法和措施。

实验的第一阶段：这是教学实验的初级阶段，其主要任务是了解高中生学习化学的难点，确定实验班和对照班。

实验的第二阶段：这一阶段是教学实验的核心，其主要任务是根据调查结果，结合笔者多年化学实际教学经验和高中生的心理特点，探讨培养学生的教育方法和措施。

四、信度和效度

信度检验

根据本研究的实际情况，我们采用复测一致性信度，即“稳定系数法”来确定实验的信度。具体做法是：在进行第一轮调查后，经过五周的时间，又用同样的实验对同一学校的同一个班的学生进行重测。从计算结果看，两次测验的一致性很好，信度值均在0.85以上。

效度检验

针对本研究的特点，我们采用内容效度和结构效度检验了效度。具体方法是：在进行之前，我们首先在小范围内进行测试，并走访了一些专家和有经验的高中化学教师、班主任等，请他们对试题的题目进行恰当性评定，对测试结果进行分析。最后他们普遍认为试题较好地反映了学生现有的学习化学学业成败的归因类型，符合制定的测试目标。小范围的测试结果也比较符合我国教育工作者的研究结论。这些都说明本实验的效度是符合要求的。

五、数据处理

分析研究实验数据如下：

变量代号A为双基教学，B为实验教学。C为解题思维训练教学，Y为因变量（后测成绩）。研究原始数据如下：

为了便于对调查结果进行分析比较，还要对上面的数据资料进行量化处理和差异显著性检验。在进行量化处理时，在进行差异检验时，由于总体分布未知，所以只能根据样本濒数分布使用X2检验，对调查结果差异性进行检验。根据本研究的实际情况，我们在一般X2检验统计决断规则的基础上，还提出以下X2检验统计决断规则，见表2。根据这些规则，对结果进行比较和说明。

复回归分析（1）：

自变量（双基教学、实验教学、解题思维训练教学）因变量（学习迁移能力） ANOVA(b)

aDependent Variable: 学习迁移能力 说明：学习迁移能力为因变量，双基教学、实验教学、解题思维训练教学为自变量，其中实验教学不显著。

复回归分析（2）：

结果说明

依据以上结论可设计出以下教学模式：

由此教学模式的路径可看出：对学生学习迁移能力影响的教学中，有4条显著的教学路径，

一为 实验教学→解题思维训练教学→学习迁移能力。

二为 双基教学→解题思维训练教学→学习迁移能力。

三为 解题思维训练教学→学习迁移能力。

四为 双基教学→学习迁移能力。

对学生的学习迁移能力的影响中，解题思维训练教学可能是一个“中介变量”，承担起实验教学和双基教学对学习迁移能力的影响。而双基教学和解题思维训练教学可以直接影响学生的学习迁移能力。因此，在平时的化学教学中，只要有意识加强思维训练，短时间内能够提高学生的学习迁移能力，由此说明在学科教学过程中，结合学科特点进行思维的训练是十分有必要的，也表明高中生只要接受该化学思维的训练，都可以显著地提高化学的学习迁移能力及化学成绩。

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