光合作用和呼吸作用是初中生物学中关于植物生命活动的两个核心概念，对这两个问题的理解程度可以反映出学生对整个植物生命过程的理解水平.在初中生物学教学大纲中对“植物的光合作用与呼吸作用”这一部分内容教学要求也较高，属于掌握层次(能对知识初步运用、分析和重新组合)。通过这部分内容的学习，一方面应使学生了解相关的基本知识，使他们能够综合地运用所学的知识，另一方面还要通过教学使学生的思维品质和认知能力得以提高。所以，应用知识的能力和思维能力也是该内容学习成果的重要组成部分。本研究就是要了解学生在学习了光合作用和呼吸作用之后，在对知识的理解、应用能力和思维能力方面达到了什么水平。 1 方法 1.1 问卷的设计 1)问卷结构 问卷一：为了解学生在新的情境下对知识的综合运用能力及逻辑思维水平，问卷一采用了主观性题，以期望能够更好地达到评测目的。但由于回答主观性试题所需时间较长，因此该试卷只设了1题(见附录)。 问卷二：设计了客观性试题问卷，包括12道判断题和11道选择题。考虑到初二学生距离学习关于植物生活条件、光合作用和呼吸作用等内容已过了半年以上的时间，因此，采用了客观性试题，以便能尽量地减少学生答题对记忆的依赖，而反映出他们综合运用知识进行分析的能力。在编制试卷时还选择了部分能够深入地了解学生头脑中知识的联系情况的题目(试题部分来自Sanders，M.1993和Wandersee，J.H .1985)。 2)主观性试题评分标准 对主观性试题的评分分为两大部分： ①知识的综合运用：学生对问题的理解会有不同角度和深度的合理差异，考虑到他们已有的知识基础，对他们在这道题中可能运用到的知识的合理估计包括光合作用、呼吸作用、蒸腾作用和植物生存的条件几方面，但由于本测试集中于光合作用和呼吸作用，因此在评分时亦主要考虑这两部分，评分标准分为4级： 0：未考虑到光合作用与呼吸作用。 1：只考虑到光合作用与呼吸作用之一。 2：同时考虑到光合作用和呼吸作用。 3：在考虑到光合作用与呼吸作用的同时，能正确地理解光合作用与呼吸作用的关系，并能联系到本题条件做出合理的解释。 ②预测能力；对一个未知的问题做出合理的预测可以反映出学生的思维能力水平，而对任何预测的出色辩护都要说明推理过程，即进行在逻辑上互相衔接且中间没有漏洞的一连串陈述。考虑到初二学生的实际水平，将其论证能力分为两级： 0：一般，能简单地提出1-2个原因，但缺乏合理的推理过程。 1：较好，能够说明原因，并有较为详细的论证过程来阐述其结论的合理性。 对预测的高明辩护的另一个属性是假设，辩护应明确指明它所依赖的假设，甚至可尽推测如果采用其他的假设会有什么后果。对这道问题而言，广口瓶的大小、土壤的条件、植物的种类和病虫害等均可成为学生考虑的合理的前提条件，对这一部分的评价分为3级： 0：未说明任何假设。1：提出一个假设条件。2：提出了两个及以上假设条件。 1.2 问卷调查对象及安排 1999年12月对北京市西城区、海淀区、朝阳区和宣武区的8所中学(2所重点中学，6所普通中学)共323名初中二年级学生进行了问卷调查，完成一份问卷所需时间约为30min，考虑到问卷一和问卷二的相关性，为避免学生从问卷二上去寻找答案，因此在实际测试时，先将问卷一发给学生，约15min后收回，再发问卷二。问卷二也给学生大约15min时间答题。 2 实验数据分析及讨论 2.1 问卷二数据分析 问卷二满分为23分，实际最高分为18分，平均分为10.52。 平均分接近满分的50%，在分布上也是在总分的50%处(10-20)人数最多，基本是一种常态分布，但也暴露出一些不容忽视的问题，总的看来，问卷二的答对率不高，答对率在50%以下的题目占全部23题的56.5%，反映出学生对光合作用与呼吸作用的掌握总体上不甚理想。具体分析如下： 1)关于植物对氧气和二氧化碳的需要多数学生倾向于把“呼吸”和“呼吸作用”等同起来，有75. 5%的学生认为呼吸作用是一个气体交换过程，这可能是由于学生容易把生物学术语和日常用语的语义相混淆。虽然有61.0%的学生知道植物在夜间大量吸人的气体是氧气，但仅有47.7%的学生能对其原因给出正确解释，说明学生对光合作用与呼吸作用进行的时间混淆不清。当涉及自然界中氧气和二氧化碳的循环，学生对实例的答对率较高，为68.7%，而当抽象到一般性的自然界气体循环时，答对率即下降到46.4%。 2)关于营养物质的合成与分解多数学生能理解光合作用制造有机物— 淀粉，呼吸作用分解有机物，但仅有26. 9%的学生能正确选择光合作用的原料，当直接问及植物所需的营养物质来源时，仅有35.0%写的学生认为植物的“食物”来自水和空气，而有53.6%的学生认为植物的“食物”来自土壤，同时还有50.2% 的学生认为水参与有机物的合成。这种现象似乎表明，学生虽然知道光合作用制造有机物，但却没有将此过程和植物的营养联系起来考虑，学生并未真正理解光合作用对于植物生活的意义所在，光合作用仅作为一个单一的孤立的知识点存在于学生的头脑中。 关于呼吸作用最终产物的答对率是所有题目中最低的，仅为5.9%.最为明显的问题是绝大多数学生不认为水是呼吸作用的终产物之一。 3)关于植物生活中的能量问题多数学生(61.6%)能认识到植物生命活动的能量并非直接来自太阳，65.6% 的学生了解光合作用中的能量转化，但仅有28.5%的学生了解是呼吸作用为植物生命活动直接供能。 4)关于植物必需的生活条件仅有22.0%的学生能正确选择绿色植物必须从环境中获得的生存条件，最易被忽略的是无机盐，故亦有44.9%的学生认为可以用蒸馏水来培养绿色植物。 从以上数据分析可以看出，存在的问题主要有：①对光合作用的概念作机械理解；②对呼吸作用的概念不甚清晰；③不能将光合作用、呼吸作用和植物生活中的营养及能量过程联系起来理解；④不清楚光合作用与呼吸作用的关系，将其作为两个互相独立的知识点；⑤不能全面掌握植物生存的必要杀件。简言之，学生对光合作用与呼吸作用没有一个清晰的认识，也未能在二者之间建立起合理的联系。 2.2 问卷一数据分析：问卷一满分为6分，实际最高分为5分，平均分为1.27。 学生在问卷一的总体得分情况不令人满意，得分情况呈一种偏态分布，具体原因分析如下： 1)知识的综合运用 在回答时能够考虑到光合作用的学生比例为38.4%，而能在回答中考虑到呼吸作用的学生仅为14.9%，并且多数学生只是在答案中提及光合作用或呼吸作用，对它们的关系缺乏了解或是有不正确的理解，更缺乏对题目给定条件的考虑，有极少数学生意识到在一个密封环境中二氧化碳和氧气有可能循环使用，但还是错误理解为一种简单循环，也不能从量上予以初步分析。 2)预测能力 整体而言学生的预测能力不甚理想，平均成绩为0.73。在推理过程上，虽有51.4%的学生能够说明原因并进行简单论证，但论证过程多数并不充分，仍有48.6%的学生仅提出1-2个原因，缺乏论证过程即直接跳到结论。在论证时学生表现出的弱点主要是找不到分析问题的出发点，即对植物生存的必要条件以及它们为什么必要不甚清晰。提出合理假设的能力更弱，仅有18.6%的学生进行了这方面考虑，而且考虑多种假设的学生仅有3.4%；从提出的假设的质量看来，绝大多数学生提出的假设均局限于植物的种类上，很少考虑到其他方面，还有相当一部分学生会提出一些直接违反题中条件的假设，如：将瓶盖扎一个洞，为瓶内的植物浇水等。 可以看到，学生在新的问题情境下运用所学知识的能力很弱，不能在植物的生存这样一个大的背景下来考虑光合作用与呼吸作用，尤其是呼吸作用，整体预测能力也不高，特别在综合考虑多方面因素——思维的发散性方面很差。 2.3 间卷一和问卷二的相关性分析对问卷一和问卷二做相关性分析，总体而言，两部分有明显的相关性，但其成因主要是问卷二得分和问卷一知识部分得分有非常显著的相关性，分析中亦发现间卷一和问卷二在知识的理解上暴露出的问题是基本相同的，说明在新情境下综合运用知识解决问题的能力低下是和学生对知识的理解程度及结构化程度较低有密切关系。问卷二得分和问卷一预测能力部分得分有一定相关性，但不甚显著。说明对知识的理解掌握不能完全构成预测能力的基础，学生推理和假设能力需要进一步有目的的训练方能加强。 通过对学生在“光合作用与呼吸作用”方面学习成果的研究，我们看到学生在综合运用知识的能力和思维能力方面均未得到良好发展。其主要原因有可能并不在于学生。我国初中生物学过多地侧重于生物学现象和事实的学习，而在通过基本概念原理建立事实间的联系方面重视不够，学生倾向于孤立地记忆和掌握知识点，忽视了思维能力的发展。教学中，探究试验和活动不足也减少了学生独立自主思维的机会和对他们解决问题能力的培养。因此，学习内容和方式的不合适很可能是问题的真正根源。 附录：问卷一 请认真回答下面的问题： 把一些潮湿的土壤放入1个洁净的玻璃广口瓶中，再把1棵健康的绿色植物种植在土壤中，把瓶盖拧紧并密封，然后把广口瓶放置在窗口，使广口瓶能受阳光照封，瓶内的温度保持在25℃-30℃。 那么你认为这棵植物能活多久呢? 请说明你的预测根据，并证明这一预测的合理性。 如果对预测没有把握，那么就在证明合理性的过程中加以说明，而且告诉我们你需要哪些信息才能更好地预测。 请注意，正确的答案并不是唯一的。 (试题来自《美国国家科学教育标准》第111-112页 ) 作者单位：北京师范大学生命科学学院

1 23456789下一页

声明：本站是免费向教师学生校长家长提供教育教学资源的公益性教育网站,除“枫叶原创”系站长创作外，所有信息均转贴互连网上公开发表的文章、课件、视频和艺术作品，并通过特色版块栏目的整理，使教师学生校长家长方便浏览自己所需的信息资源，达到了一网打尽的惜时增效之目的。所有转载作品，我们都将详细标注作者、来源，文章版权仍归原作者所有。如果您认为我们侵犯了您的权利，请直接在文章后边发表评论说明，我们的管理员将在第一时间内将您的文章删除。