化學(xué)師范生概念理解的眼動研究-以“化學(xué)平衡”為例

化學(xué)師范生概念理解的眼動研究——以“化學(xué)平衡”為例化學(xué)師范生概念理解的眼動研究——以“化學(xué)平衡”為例摘要：眼動技術(shù)作為一種新興的研究方法，可有效地揭示人們對概念理解的認(rèn)知過程。本研究以化學(xué)平衡為例，采用眼動技術(shù)對化學(xué)師范生進(jìn)行了眼動實(shí)驗(yàn)，旨在探究其對化學(xué)平衡概念的認(rèn)知過程。研究結(jié)果表明，化學(xué)師范生在對化學(xué)平衡進(jìn)行概念理解時，會從速度、位置和順序等多個方面進(jìn)行注意和處理，存在明顯的眼動特征。研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)師范生在初次接觸和初級階段的概念學(xué)習(xí)中，主要集中在化學(xué)平衡的定義、化學(xué)平衡中反應(yīng)物和生成物濃度的變化、平衡常數(shù)以及LeChatelier原理等方面的知識點(diǎn)。隨著學(xué)習(xí)的深入和知識的鞏固，他們逐漸能夠從宏觀和微觀層面全面理解化學(xué)平衡的概念，形成整體認(rèn)知框架。本研究對于揭示化學(xué)師范生概念理解過程具有一定的啟示和參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：化學(xué)師范生；概念理解；眼動技術(shù)；化學(xué)平衡1.引言概念理解是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和核心，深入研究概念理解過程對于教育教學(xué)具有重要意義。化學(xué)作為一門綜合性科學(xué)，涉及到許多抽象和復(fù)雜的概念，如化學(xué)平衡、化學(xué)鍵、反應(yīng)速率等?；瘜W(xué)師范生作為未來的化學(xué)教師，對化學(xué)概念的理解和掌握程度直接影響其日后的教學(xué)質(zhì)量。因此，研究化學(xué)師范生對于化學(xué)概念理解的過程和特點(diǎn)具有重要的教育意義。眼動技術(shù)作為一種新興的研究方法，能夠?qū)崟r記錄和分析眼球在閱讀或觀察過程中的運(yùn)動軌跡和焦點(diǎn)，通過揭示注意點(diǎn)和處理順序，反映認(rèn)知加工過程中的信息獲取、加工和整合等過程，從而深入探究認(rèn)知活動的本質(zhì)。因此，本研究選擇采用眼動技術(shù)對化學(xué)師范生的概念理解過程進(jìn)行研究，以化學(xué)平衡為例，旨在深入了解化學(xué)師范生在概念理解過程中的認(rèn)知特點(diǎn)和變化規(guī)律。2.方法2.1參與者本研究招募了20名大三化學(xué)專業(yè)的化學(xué)師范生作為實(shí)驗(yàn)參與者，其中男性10名，女性10名。2.2實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)選擇了化學(xué)平衡相關(guān)的教材資料和試題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。材料包括化學(xué)平衡的定義、化學(xué)平衡中反應(yīng)物和生成物濃度的變化、平衡常數(shù)以及LeChatelier原理等知識點(diǎn)。2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采用單組設(shè)計(jì)，參與者在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下用眼動儀接受視覺刺激，實(shí)驗(yàn)過程中以化學(xué)平衡相關(guān)的教材和試題進(jìn)行任務(wù)，實(shí)驗(yàn)過程中的眼動數(shù)據(jù)和后續(xù)的問卷調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。3.結(jié)果3.1眼動特征根據(jù)眼動數(shù)據(jù)的分析，研究發(fā)現(xiàn)化學(xué)師范生在概念理解過程中存在明顯的眼動特征。首先，他們在初次接觸和初級階段主要關(guān)注化學(xué)平衡的定義和基本概念，即固定在屏幕中央位置進(jìn)行長時間注視；其次，他們在學(xué)習(xí)過程中會通過多次注視不同位置的信息進(jìn)行比對和整合，以構(gòu)建整體認(rèn)知框架；最后，他們對于關(guān)鍵知識點(diǎn)和難點(diǎn)部分的關(guān)注時間較長，表明其對于這些內(nèi)容的重視程度較高。3.2認(rèn)知過程通過分析眼動數(shù)據(jù)和問卷調(diào)查結(jié)果，研究發(fā)現(xiàn)化學(xué)師范生在概念理解過程中經(jīng)歷了從表層到深層的認(rèn)知過程。在初次接觸和初級階段，他們主要通過對概念定義和基本知識點(diǎn)的理解進(jìn)行概念構(gòu)建。隨著學(xué)習(xí)的深入和知識的鞏固，他們開始從宏觀和微觀層面全面理解化學(xué)平衡的概念，形成整體認(rèn)知框架。4.討論本研究通過眼動技術(shù)揭示了化學(xué)師范生概念理解的認(rèn)知過程。研究結(jié)果表明，化學(xué)師范生在概念理解過程中通過對信息的注意和整合進(jìn)行認(rèn)知加工，存在明顯的眼動特征。同時，他們在不同階段的概念學(xué)習(xí)中呈現(xiàn)出不同的認(rèn)知模式和策略。初次接觸和初級階段主要集中在概念定義和基本知識點(diǎn)，而在進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鞏固的過程中，逐漸能夠從宏觀和微觀層面全面理解化學(xué)平衡的概念，形成整體認(rèn)知框架。本研究對于揭示化學(xué)師范生概念理解過程具有一定的啟示和參考價(jià)值。首先，眼動技術(shù)能夠?yàn)楦拍顚W(xué)習(xí)的研究提供新的方法和途徑，為教育教學(xué)實(shí)踐提供科學(xué)依據(jù)；其次，了解化學(xué)師范生對于化學(xué)概念理解的過程和特點(diǎn)，有助于提高其教學(xué)能力和教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)高質(zhì)量的化學(xué)師范生提供指導(dǎo)。然而，本研究也存在一些局限性，樣本容量較小，只是針對化學(xué)師范生進(jìn)行了研究，研究結(jié)果還需要進(jìn)一步驗(yàn)證和推廣。未來的研究可以采用更大樣本的多組設(shè)計(jì)，結(jié)合其他研究方法和手段，深入研究概念理解過程和影響因素，為化學(xué)教育研究提供更多的理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。結(jié)論本研究采用眼動技術(shù)研究化學(xué)師范生對化學(xué)平衡概念的認(rèn)知過程，揭示了其眼動特征和認(rèn)知模式。研究結(jié)果表明，化學(xué)師范生在概念理解過程中通過對信息的注意和整合進(jìn)行認(rèn)知加工，存在明顯的眼動特征。隨著概念學(xué)習(xí)的深入和知識的