多阶选择测试在化学迷思概念探查中的应用

王 良，谭 蟒

(吉林师范大学 化学学院,吉林 四平 136000)

1 迷思概念

在学习过程中，由于对某事物的理解或对某些现象区别于公认的定义使学生在学习该课程时产生了完全不同或者部分相同的认识，对学科中的概念和内容产生了不完整、不全面和有偏差的理解，这种现象就被称作“迷思概念[1]”。迷思概念有以下几个特点[2]：

(1)特殊性：“人不同事殊异，事相同行有异”，迷思概念对于每个学习者来说都是不同的，因为在学习过程中，学习者都是将外在的知识通过自己的理解来加工记忆，这就导致了每个人的迷思概念的特殊性。

(2)顽固性：教学过程中有这样的现象，对于某一知识点教师即使反复讲解和解释，个别学生还会在同一个知识点上出错，这就是其顽固性，因为知识是学生通过自己的内化处理后得到的，所以迷思概念一旦形成，不易改变。

(3)普遍性：尽管每个学习者存在着个体差异性，但是迷思概念这种现象是普遍存在的。

(4)隐藏性：迷思概念有时并不是完全错误的，只是在某一知识点的某一处存在错误，这就导致了迷思概念不易被发现，并且在学习中，学习者默认自己的知识理解是正确的，导致了教学难度的增加。

基于迷思概念的特点，在教学中准确探查发现学习者在学习中产生的迷思概念对学习者正确认识学科知识，构建正确的知识框架，具有重要意义。

2 多阶选择测试及其特点

传统的选择测试题分为题干和选项，在选项中提供正确选项和若干错误选项。这种选择测试题可以通过命题者设置题目的不同视角和知识盲点对学生进行考察，但这种传统的选择测试题存在着一定的局限性[3]：

首先，有时答题者会对命题方式进行解析，由此产生了一些解题技巧，而这些解题技巧与知识点毫无关系，无法达到考察学生的目的；其次，如果学生在没有掌握该知识点的情况下，可以对题目进行蒙选，这样即使选择了正确答案，也达不到命题者考察测试的目的。

因此，教学研究者开发了另外两种类型的二阶选择测试[4]。

图1 二阶选择测试结构示意图

第一种是在传统的选择测试的基础上另加了一道判断确认程度的选择题。题目设置分为题干、答案选项和判断确定程度的选项，其中判断确定程度的选项一般设为“确定”、“不太确定”和“不确定”；第二种是在传统测试选择题的基础上加入了一个选择理由选项。题目设置为题干、答案项和理由项，其结构如图1。

虽然这两种选择测试能够诊断学习者存在的迷思概念，但单独使用这两种方法中的任一种得到的结论都是十分片面的，不能直观探查学习者所存在的迷思概念，为了提高其科学性、准确性和严谨性，教育学者将这两种二阶选择测试结合起来，就形成了三阶选择测试[5]。

三阶选择测试是将选择的确定性问题和判断理由问题结合起来。题目大致分为三部分，首先是传统的选择类型，其次是理由项的选择，最后是判断确定性的选项。其中具体内容与上述两种二阶选择测试大体相同。不同的是，这种选择测试不仅要对题目进行确定性的选择，还要对所选答案选择相应的理由。三阶选择测试结构如图2。

图2 三阶选择测试结构示意图

经过不断的改进，继三阶选择测试之后又出现了四阶选择测试[6]。三阶选择测试中的确定性的选择是关联前面的题目和理由项选择，不能确认确定性选择是对题目选择还是理由项选择进行确认，依旧存在局限性。而四阶选择测试中设置了两个确定性选择，对应着题目选择和理由项选择，对题目选择和理由项选择分别进行确定性选择，进一步的完善了多阶选择测试。四阶选择测试如下图。

图3 四阶选择测试的结构示意图

3 多阶选择测试在化学迷思概念探查中的应用

近年来，随着多阶选择测试研究的深入，研究者将多阶选择测试相继应用于化学[7]、物理[8]、政治[9]等学科当中。应用多阶选择测试探查化学教学中的迷思概念，有利于学生更好的掌握化学科学概念知识，帮助学生构建科学的概念，有利于教师调整教学方法和教学策略，提高学生的学习效率和教师的教学效果。我们不仅要让学生在课堂上接受正确的科学概念，还要让他们真正理解科学概念。充分关心学生已有的前科学概念，特别是迷思概念，帮助他们纠正迷思概念，实现概念转换，建立起有效的知识框架，才能提高学生的科学水平，提高他们利用科学知识去分析问题、解决问题的能力。

3.1 二阶选择测试的应用

运用第一种二阶选择测试探查“溶液酸碱性”存在的迷思概念：

(1)下列溶液中一定呈酸性的是( )。

A.c(OH-)>c(H+)的溶液

B.滴加紫色石蕊试剂后变红的溶液

C.c(H+)=10-6mol·L-1的溶液

D.pH<7的溶液

(2)对于上一题的选择，你是否确认。( )

A.确定 B. 不确定 C. 不太确定

该题考察的是溶液酸碱性的判断，如果学生在题(2)中没有选择A项，无论题(1)答得是否正确，该学生对相关部分的知识和概念没有掌握，就可以把学生蒙选的情况排除掉。如果在题(2)中选择了A项，但是题(1)答案没有选择B项，那么就可以确定该学生在该知识点上存在迷思概念。通过这种形式的选择题，根据学生的选择，判断学生对知识的掌握情况和对题目的主观性。

运用第二种二阶选择测试探查“盐类的溶解平衡”存在的迷思概念：

(1)加入K2CrO4(s)后平衡变化( )

A.向左移动 B.向右移动 C.保持不变

(2)回答上题时,你所依据的理由是( )

C.K的金属活动性大于Ba。

D.平衡后表示溶液已饱和,再加溶质也不会溶解。

E.K2CrO4(s)是固体,不影响平衡系内的浓度。

题中的1、2探查了在定温下微溶性盐类的电离平衡,结果显示,在微溶性盐类的电离平衡中,加入可溶性盐时，改变了溶液中离子浓度，破坏了电离平衡使平衡发生移动。

通过设置理由选择项，可以直观地观察到学生在答题过程中的思维变化，诊断学生的推理过程，检测学习者的迷思概念。

3.2 三阶选择测试的应用

运用三阶选择测试探查“电化学”存在的迷思概念：

(1)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )

A.钢管与电源正极连接，钢管被保护

B.铁遇冷的浓硝酸表面钝化，可以保护内部金属不被腐蚀

C.钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀

D.钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe-3e-══Fe3+

(2)选择上述答案的理由是( )

A.钢管与电源正极相连，则钢管作阴极，发生还原反应

B.铁遇冷的浓硝酸表面钝化，表面生成一层致密的氧化膜保护内部金属不被继续腐蚀

C.钢管与铜管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作正极，不易被腐蚀

D.钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应为H++2e-═H2

(3)对于上一题的选择，你是否确认。( )

A.确定 B. 不确定 C. 不太确定

这道题考察的是“电化学”的内容，正确的答案是(1)B、(2)B(3)A。这章的知识很容易就产生迷思概念，原电池和电解池互相混淆。同样，这种多阶选择测试题可以广泛而全面的对学习者的迷思概念进行探查，从而更好的进行教学活动。这样设置题目既可以诊断出学习者是否存在着迷思概念的情况，又可以通过理由选项对学习者在答题过程的思维变化进行诊断。

3.3 四阶选择测试的应用

运用四阶选择测试探查“物质结构与性质”迷思概念：

(1)下列叙述中正确的是( )

A.离子化合物中不可能存在非极性键

B.非极性分子中不可能既含极性键又含非极性键

C.非极性分子中一定含有非极性键

D.不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键

(2)对于上一题的选择，你是否确定( )

A.确定 B. 不确定 C. 不太确定

(3)选择上面的答案的理由是( )

A.离子化合物只含有离子键

B.非极性分子既含有非极性键也含有极性键，如乙烯

C.非极性分子中不一定含有非极性键，如CO2

D.不同非金属元素原子形成的化学键

(4)对于上一题的选择，你是否确定( )

A.确定 B. 不确定 C. 不太确定

四阶选择测试对答案选择项和理由选择项分别进行确定性选择，如果答案出现错误，可以直观的发现思维判断过程。这种选择测试在探查学习者在学习过程中的迷思概念就会十分准确，并且可以看到学生答题过程中完整的思维过程。

4 应用多阶选择测试探查迷思概念注意事项

在众多探查迷思概念的方法中，多阶选择测试数据采集相对准确，反应的信息较为客观，在数据采集量大的情况下，操作相对简单，具有较强的可行性和操作性。在操作过程中需要注意以下几种情况；

(1)设计多阶选择测试题的意义：首先考虑为什么设计多阶选择测试，分析教师和学习者的需要，对课程内容和教材本身进行深入了解，然后进行多阶选择测试题的设计、实施和诊断，着重剖析做题过程中的思维变化，进而掌握学习者在学习过程中产生的迷思概念情况。

(2)建立多阶选择测试的题库：虽然现在还没有多阶选择测试题的题库，但随着研究的深入，相关的化学教育工作者可以建立这类的题库，题库的建立应与实际教学课程紧密相关，链接到随堂测验、课后作业和学科测试，指导教学活动的进行。

(3)学生在进行多阶选择测试时，应该实事求是，不能受到理由项选择的干扰，也就是说按照题号顺序答题，规范测试过程。同时也要求出题者在出题时，理由项选择尽量避免影响学生对题目选择的判断，确保得到反馈信息的真实性，避免影响以后的教学活动。

5 结论

随着对多阶选择测试和迷思概念的深入研究，会有越来越多的教育实践者关注这方面发展，并不断完善多阶选择测试探查迷思概念，加强其科学性、合理性和逻辑性。虽然多阶选择测试只是探查迷思概念的方法之一，但这种方法对迷思概念的探查具有过程更科学、结果更准确、获得数据更方便等优势，而备受教育工作者的青睐，具有广泛的应用前景。