張鈺

問(wèn)題的提出

學(xué)生原有的知識(shí)通常來(lái)源于曾經(jīng)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和日常的生活實(shí)踐。學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，會(huì)主動(dòng)運(yùn)用原有知識(shí)對(duì)其進(jìn)行“解釋”，從而生成自認(rèn)為合理的學(xué)科概念，可以稱之為前概念。學(xué)生的前概念有的與實(shí)際情況相符，有的卻有偏差，因此前概念對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)以及實(shí)際應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生重要影響。筆者選取了高中信息技術(shù)課程中理論相對(duì)集中、實(shí)踐難度較大的模塊——網(wǎng)絡(luò)通信原理，也是學(xué)生比較容易出現(xiàn)前概念偏差的內(nèi)容展開了研究。本文參考了王靖、董玉琦提出的二階問(wèn)卷測(cè)試法和斯圖爾特（J.Stewart）提出的訪談法對(duì)學(xué)生的前概念進(jìn)行探測(cè)。

探測(cè)過(guò)程

調(diào)查對(duì)象是高一年級(jí)的148名新生，98.5%的學(xué)生有使用因特網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)，93.2%的學(xué)生初中學(xué)習(xí)過(guò)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)原理知識(shí)。探測(cè)的具體步驟如下。

1.篩選知識(shí)點(diǎn)

依據(jù)《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》和教科版《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》教材中所列舉的網(wǎng)絡(luò)通信原理部分的知識(shí)點(diǎn)，筆者對(duì)其進(jìn)行篩選和整理，去除明顯難度過(guò)大或較難回答的，最終確定了13個(gè)知識(shí)點(diǎn)用于開放式問(wèn)卷。

2.開放式問(wèn)卷測(cè)試

筆者依據(jù)知識(shí)點(diǎn)編制了包含11個(gè)問(wèn)題的開放式問(wèn)卷，在學(xué)生中展開調(diào)查，考慮到學(xué)生對(duì)此部分理論偏強(qiáng)內(nèi)容的接受程度，問(wèn)題描述采用生活化的語(yǔ)言，避免學(xué)生因看不懂問(wèn)題而造成調(diào)查失敗。

3.一般二階問(wèn)卷測(cè)試

對(duì)參與測(cè)試學(xué)生給出的答案進(jìn)行分類，將回答“不知道”或沒有作答的計(jì)為“其他”。

開放式問(wèn)卷中問(wèn)題9“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按照覆蓋范圍來(lái)分，除了局域網(wǎng)你還知道哪些？（答案可以有多個(gè)）”結(jié)果如表1所示。由于學(xué)生填寫了多個(gè)答案，因此所占比例之和超過(guò)100%。

研究中選擇回答人數(shù)較多的答案作為一階問(wèn)卷選項(xiàng)，繼續(xù)詢問(wèn)學(xué)生選擇該選項(xiàng)的原因，據(jù)此編制二階問(wèn)卷，共12題。原問(wèn)題9改編為：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按照覆蓋范圍來(lái)分，除了局域網(wǎng)你還知道哪些？（可多選）

A.因特網(wǎng) B.無(wú)線網(wǎng) C.廣域網(wǎng) D.萬(wàn)維網(wǎng) E.城域網(wǎng) F.其他

因?yàn)椋?-------------------- 。

4.二階問(wèn)卷結(jié)果匯總和訪談

對(duì)參與一般二階問(wèn)卷測(cè)試的學(xué)生答案進(jìn)行整理，尤其是對(duì)二階原因進(jìn)行分類，并就原因?qū)Σ糠謱W(xué)生進(jìn)行了訪談。例如，問(wèn)題9結(jié)果如下頁(yè)表2所示。

學(xué)生前概念偏差的原因分析

分析問(wèn)卷結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試題正確率主要集中在10%以下和41%～50%這兩個(gè)區(qū)間，平均正確率約33.39%，具體如圖1所示。

通過(guò)對(duì)調(diào)查結(jié)果的分析和對(duì)學(xué)生的訪談發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生前概念偏差的原因主要包括以下幾個(gè)方面。

1.知識(shí)本身難度較大

網(wǎng)絡(luò)通信原理涉及到的純理論內(nèi)容較多，主要包括基礎(chǔ)性知識(shí)、原理性知識(shí)、與“情感態(tài)度與價(jià)值觀”相關(guān)的知識(shí)，其中尤以原理性知識(shí)難度最大。這些原理性知識(shí)在學(xué)生以往的學(xué)習(xí)經(jīng)歷中很少有可參照的對(duì)象，因此出現(xiàn)前概念偏差的可能性最大。這與探測(cè)的結(jié)果相吻合。探測(cè)中10%以下正確率的問(wèn)題就集中在知識(shí)點(diǎn)的概念辨析，如數(shù)據(jù)交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念。

2.學(xué)生思維的片面性

高中學(xué)生思維雖然初步形成辯證性，但他們?cè)诳创龁?wèn)題時(shí)，仍會(huì)從某個(gè)狹隘的角度理解，局限在事物的個(gè)別特征，難以全面深入事物的本質(zhì)。例如，50.68%的學(xué)生認(rèn)為“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是以互聯(lián)網(wǎng)為載體的系統(tǒng)”，36.68%學(xué)生認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)是幫助人們實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程交流、信息交換的一種工具”。出現(xiàn)類似問(wèn)題的知識(shí)還包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能、接入因特網(wǎng)的方式等。對(duì)于這類知識(shí)，學(xué)生往往具有一定的生活經(jīng)驗(yàn)，但是由于缺乏系統(tǒng)而全面的歸納總結(jié)，因此容易產(chǎn)生片面性錯(cuò)誤。

3.已學(xué)知識(shí)的遺忘

信息技術(shù)學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)在小學(xué)、初中和高中采用的是螺旋上升結(jié)構(gòu)。因此，很多知識(shí)在初中都有簡(jiǎn)單的介紹。例如，蘇科版八年級(jí)《初中信息技術(shù)》教材中對(duì)IP地址就有描述：IP地址由32位二進(jìn)制數(shù)組成，人們將每8位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)字節(jié)，并用“.”分割。雖然經(jīng)過(guò)初中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了IP地址的表示方法，但是艾賓浩斯的記憶曲線揭示，遺忘在學(xué)習(xí)之后立即開始，而且先快后慢。這部分知識(shí)，在后續(xù)課程中不再出現(xiàn)，學(xué)生在生活中也較少接觸到，因此恰當(dāng)?shù)膹?fù)習(xí)并沒有形成。進(jìn)入高中后很多學(xué)生已經(jīng)回憶不起來(lái)，甚至產(chǎn)生了錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。例如，有35.14%的學(xué)生認(rèn)為“http：//172.16.10.100/index.aspx”是IP地址，18.24%的學(xué)生認(rèn)為“www.baidu.com”是IP地址。

4.知識(shí)的負(fù)遷移

知識(shí)的負(fù)遷移通常產(chǎn)生在相似的新舊知識(shí)之間，由于學(xué)生的認(rèn)知混淆而產(chǎn)生錯(cuò)誤。例如，很多學(xué)生認(rèn)為生活中的協(xié)議是“相互約定并遵守的規(guī)章制度”，并據(jù)此遷移到網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的理解，36.49%的學(xué)生認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是“網(wǎng)絡(luò)通信上需要遵守的法律與道德規(guī)范”，25.68%的學(xué)生認(rèn)為是“用戶在使用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件時(shí)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商達(dá)成的使用約定”。

解決策略

依據(jù)學(xué)生前概念偏差產(chǎn)生的原因，教師可以采用形象化理論、頭腦風(fēng)暴、小組合作和對(duì)比教學(xué)等策略，有針對(duì)性地轉(zhuǎn)變學(xué)生的前概念，提高教學(xué)有效性。

1.生動(dòng)形象，促進(jìn)理解

高中學(xué)生的思維正在經(jīng)歷從具體思維為主到抽象思維為主過(guò)渡，他們?cè)诶碇撬伎紗?wèn)題的同時(shí)往往需要直觀的、感性經(jīng)驗(yàn)的支持。因此，在抽象理論學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以借助學(xué)生活動(dòng)、動(dòng)畫演示將其形象化。

2.頭腦風(fēng)暴，全面認(rèn)知

對(duì)于因?qū)W生片面思維而產(chǎn)生的前概念偏差，教師可以借鑒“頭腦風(fēng)暴”的方式，在充分討論交流的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生多角度分析問(wèn)題，恰當(dāng)總結(jié)，形成全面的認(rèn)知。例如，在介紹網(wǎng)絡(luò)硬件的分類時(shí)，可以讓學(xué)生充分舉例，通過(guò)討論總結(jié)分類，整個(gè)過(guò)程借助思維導(dǎo)圖進(jìn)行記錄。某班學(xué)生通過(guò)積極的討論得出圖2的結(jié)論，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析這些設(shè)備的作用，從而得出如圖2所示的歸類，并辨析出U盤、寬帶等并非網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。

3.合作學(xué)習(xí)，共同發(fā)展

對(duì)于學(xué)生初中已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)，教師不妨改變以往以講授為主的方法，而采用小組合作學(xué)習(xí)的方式。依據(jù)前概念探測(cè)的結(jié)果將學(xué)生進(jìn)行異質(zhì)分組，通過(guò)組內(nèi)的生生互動(dòng)，喚醒遺忘的記憶，探索新生的知識(shí)。例如，在介紹IP地址的概念和點(diǎn)分十進(jìn)制記法時(shí)，可以采用分組實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生在初中對(duì)IP地址簡(jiǎn)單了解的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索IP地址的唯一性和表示方法。

活動(dòng)介紹：請(qǐng)各小組嘗試對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)中兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址作如表3所示的設(shè)置，觀察現(xiàn)象并討論其產(chǎn)生的原因。

通過(guò)分工合作，仍保持對(duì)IP地址及其表示方法正確理解的學(xué)生可以在小組中成為知識(shí)的傳播者。而整個(gè)小組也通過(guò)三個(gè)難度逐步加深的探索任務(wù)，從初中簡(jiǎn)單的IP地址概念，轉(zhuǎn)向?qū)ψ泳W(wǎng)掩碼的作用、網(wǎng)絡(luò)連通的條件等更深入知識(shí)的學(xué)習(xí)。

4.對(duì)比教學(xué)，探索新知

對(duì)比法是區(qū)別事物的首要方法，即將要研究的事物或現(xiàn)象和另一事物或現(xiàn)象聯(lián)系在一起，在一定的條件下加以比較，從而確定它們的異同點(diǎn)，達(dá)到認(rèn)識(shí)事物現(xiàn)象和本質(zhì)的目的。對(duì)于學(xué)生因知識(shí)負(fù)遷移產(chǎn)生的前概念偏差，教師不妨讓學(xué)生通過(guò)新舊知識(shí)的對(duì)比，來(lái)清楚地認(rèn)識(shí)新知識(shí)的內(nèi)容特征。例如，調(diào)查顯示學(xué)生極易出現(xiàn)負(fù)遷移的知識(shí)點(diǎn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與生活協(xié)議、IP地址與網(wǎng)址、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)等。因此在教學(xué)中，教師可以通過(guò)舉例分析相關(guān)概念的含義、作用、工作方式等，從而糾正錯(cuò)誤的前概念。endprint