

2026年1月30日晚,《生物学教学》杂志成功举办了2026年度开年公益讲座,这也是本系列讲座的第24期。本期讲座特别邀请到陕西师范大学教授、博士生导师、《中学生物教学》杂志主编、东亚科学教育学会副主席(2021-2023年)李高峰教授,以“迷思概念四阶诊断工具的结构及诊断结果”为题,为全国中学生物学教师带来了一场兼具前沿理论与教学实践指导价值的精彩分享。本次直播由《生物学教学》杂志常务副主编李增娇老师主持,吸引了2637位一线教师与教育工作者的热情参与。

李高峰教授深耕生物学教学论研究数十年,拥有丰富的一线教学、教研及国际访学经历,两次投身援疆工作,兼具理论高度与实践视野。讲座伊始,李教授首先厘清了迷思概念的核心内涵。他指出,迷思概念是指个体头脑中存在的、与科学概念不一致的认知结构,例如“绿色植物白天进行光合作用,晚上进行呼吸作用”就是一种典型的迷思概念。相较于错误概念等术语,迷思概念一词既是英文misconception的音译,也形象地体现了认知偏差的意涵,且避免了直接的否定意味,因而被学界广泛接受和使用。
随后,李教授系统梳理了迷思概念诊断工具的发展历程与迭代逻辑。他指出,传统的选择题作为诊断工具存在明显局限:测评内容过于泛化导致错误归因不明,学生可能因粗心或能力不足而答错,同时存在一定的猜对概率,无法精准识别学生真实的认知状况。为此,国际教育测量领域先后发展出二阶、三阶诊断工具。二阶工具由内容阶与原因阶组成,能初步区分科学概念与前科学概念,但仍无法分辨根深蒂固的错误认知与单纯的知识缺乏。三阶工具增加了对学生回答确定性的评估即置信阶,提高了诊断精度,但也出现了假阳性和假阴性等新问题,且内容阶与原因阶共用一个置信阶的设计存在内在缺陷。
作为本次讲座的核心内容,李教授重点阐释了四阶诊断工具的结构设计与诊断逻辑,该工具在三阶基础上实现优化。李教授详细阐释了其结构:第一阶为内容阶,评估学科内容掌握的正误;第二阶为内容置信阶,采用从完全猜测到绝对确定的六级量表,评估对内容回答的确信程度;第三阶为原因阶,探查选择答案背后的概念依据;第四阶为原因置信阶,同样评估对所选原因的确信程度。这种将内容、原因与各自确信度分离评估的设计,显著提高了诊断的全面性与精确性。
通过对四阶诊断可能产生的十六种回答组合进行归纳,李教授提炼出六类核心诊断结果,用于精准区分学习者的概念掌握状态。四阶诊断通过组合,可产生16种回答模式,进而归纳为科学概念、信心不足、知识欠缺、真迷思概念、假阳性、假阴性6类核心结果。其中,真迷思概念需满足内容阶与原因阶均错误且置信度均高,而伪迷思概念本质上是知识欠缺导致的低置信度错误认知,这一精准区分为教学干预提供了明确靶向。
李教授结合“高中生细胞能量供应与利用”主题的四阶诊断实践案例,具体说明了工具的开发、施测与数据分析过程。该工具分为A、B两卷,难度系数0.26,区分度0.45,信度系数0.642,各项指标均达科学标准。更重要的是,其实测假阳性率与假阴性率均被控制在百分之十以下,符合优质诊断工具的核心标准。李教授强调,假阳性率与假阴性率是评估诊断工具质量的关键指标,若高于百分之十则表明工具可靠性不足,不宜推广。同时,超过10%的学生拥有的高频迷思概念才是教学中需重点关注的对象。
根据深入的研究与实践,李教授提出了四点重要启示。第一,诊断工具的命名应更准确,因其不仅揭示迷思概念,也同时揭示科学概念、知识欠缺、信心不足等多种认知状态,建议命名为某某主题概念诊断工具。第二,开发或选用工具时必须重视并验证其假阳性率与假阴性率这两项核心质量指标。第三,建设共享的迷思概念库具有重要价值,因为迷思概念往往具有跨地域和跨时代的稳定性,建立概念库可以避免大量重复研究,节约学术资源,并能使其转化为靶向性的教学资源。第四,教学应基于诊断结果实施差异化策略,例如对于真迷思概念需采用顺应策略促进概念转变,对于知识欠缺可采用同化策略补充完善认知,对于信心不足则可运用元认知策略增强其确定性。
在互动环节,李教授就老师们关心的五阶诊断工具研究进展、迷思概念库建设现状、原因阶中迷思概念条目的来源等问题进行了细致解答。他提到,原因阶的迷思概念通常通过小样本访谈、文献分析等多种途径收集,并需后续验证其是否为学生普遍拥有的高频迷思概念。目前已有在四阶基础上增加迷思概念来源阶的五阶诊断工具研究,相关成果多见于国际期刊。
讲座最后,主持人李增娇老师总结道,李高峰教授的研究将医学诊断的严谨思维引入教育测量领域,为生物学概念教学提供了强有力的研究工具和清晰的实践路径,对于落实核心素养培养、促进概念转变与生命观念建构具有重要意义。
本次讲座内容详实,逻辑清晰,既有理论高度,又紧密贴合教学实际,为与会教师带来了深刻的启发。《生物学教学》杂志将继续致力于搭建高质量学术交流平台,助力生物学教师专业素养的持续提升。