化學師范生概念理解的眼動研究-以“化學平衡”為例

化學師范生概念理解的眼動研究——以“化學平衡”為例化學師范生概念理解的眼動研究——以“化學平衡”為例摘要：眼動技術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知過程。本研究以化學平衡為例，采用眼動技術對化學師范生進行了眼動實驗，旨在探究其對化學平衡概念的認知過程。研究結果表明，化學師范生在對化學平衡進行概念理解時，會從速度、位置和順序等多個方面進行注意和處理，存在明顯的眼動特征。研究發(fā)現(xiàn)，化學師范生在初次接觸和初級階段的概念學習中，主要集中在化學平衡的定義、化學平衡中反應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。隨著學習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平衡的概念，形成整體認知框架。本研究對于揭示化學師范生概念理解過程具有一定的啟示和參考價值。關鍵詞：化學師范生；概念理解；眼動技術；化學平衡1.引言概念理解是學習的基礎和核心，深入研究概念理解過程對于教育教學具有重要意義。化學作為一門綜合性科學，涉及到許多抽象和復雜的概念，如化學平衡、化學鍵、反應速率等?；瘜W師范生作為未來的化學教師，對化學概念的理解和掌握程度直接影響其日后的教學質量。因此，研究化學師范生對于化學概念理解的過程和特點具有重要的教育意義。眼動技術作為一種新興的研究方法，能夠實時記錄和分析眼球在閱讀或觀察過程中的運動軌跡和焦點，通過揭示注意點和處理順序，反映認知加工過程中的信息獲取、加工和整合等過程，從而深入探究認知活動的本質。因此，本研究選擇采用眼動技術對化學師范生的概念理解過程進行研究，以化學平衡為例，旨在深入了解化學師范生在概念理解過程中的認知特點和變化規(guī)律。2.方法2.1參與者本研究招募了20名大三化學專業(yè)的化學師范生作為實驗參與者，其中男性10名，女性10名。2.2實驗材料本實驗選擇了化學平衡相關的教材資料和試題進行實驗。材料包括化學平衡的定義、化學平衡中反應物和生成物濃度的變化、平衡常數(shù)以及LeChatelier原理等知識點。2.3實驗設計實驗采用單組設計，參與者在實驗室環(huán)境下用眼動儀接受視覺刺激，實驗過程中以化學平衡相關的教材和試題進行任務，實驗過程中的眼動數(shù)據(jù)和后續(xù)的問卷調查結果進行統(tǒng)計分析。3.結果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注化學平衡的定義和基本概念，即固定在屏幕中央位置進行長時間注視；其次，他們在學習過程中會通過多次注視不同位置的信息進行比對和整合，以構建整體認知框架；最后，他們對于關鍵知識點和難點部分的關注時間較長，表明其對于這些內容的重視程度較高。3.2認知過程通過分析眼動數(shù)據(jù)和問卷調查結果，研究發(fā)現(xiàn)化學師范生在概念理解過程中經歷了從表層到深層的認知過程。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的理解進行概念構建。隨著學習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平衡的概念，形成整體認知框架。4.討論本研究通過眼動技術揭示了化學師范生概念理解的認知過程。研究結果表明，化學師范生在概念理解過程中通過對信息的注意和整合進行認知加工，存在明顯的眼動特征。同時，他們在不同階段的概念學習中呈現(xiàn)出不同的認知模式和策略。初次接觸和初級階段主要集中在概念定義和基本知識點，而在進一步學習和鞏固的過程中，逐漸能夠從宏觀和微觀層面全面理解化學平衡的概念，形成整體認知框架。本研究對于揭示化學師范生概念理解過程具有一定的啟示和參考價值。首先，眼動技術能夠為概念學習的研究提供新的方法和途徑，為教育教學實踐提供科學依據(jù)；其次，了解化學師范生對于化學概念理解的過程和特點，有助于提高其教學能力和教學質量，為培養(yǎng)高質量的化學師范生提供指導。然而，本研究也存在一些局限性，樣本容量較小，只是針對化學師范生進行了研究，研究結果還需要進一步驗證和推廣。未來的研究可以采用更大樣本的多組設計，結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，為化學教育研究提供更多的理論支持和實踐指導。結論本研究采用眼動技術研究化學師范生對化學平衡概念的認知過程，揭示了其眼動特征和認知模式。研究結果表明，化學師范生在概念理解過程中通過對信息的注意和整合進行認知加工，存在明顯的眼動特征。隨著概念學習的深入和知識的