时间：2022年4月15日（周一）组会

报告人：林颖婷

题目： 力学概念题库（FCI）的编制检验和使用

报告目的

学会概念理解测试题的编制和检验的方法，借鉴其典型使用场景。更多关于概念理解测试题的研究整理，见概念检测工具箱。

报告主要内容

介绍了可用于检验学生力学概念理解水平的力学题库Force Concept Inventory（FCI）。 该题库是由Hestenes提出来的^[1]，其基本设计流程是：梳理力学部分的重要概念，对于每一个重要概念找到支撑这些概念的其他概念，写出来对这些概念经常有的迷思（misconception）；然后设计问题场景，来体现这些概念联系和迷思，做成选择题。这些迷思来源于教师教学经历。教师对解题错误的学生进行访谈，了解他们的具体解题思路，找到概念性错误并进行总结。经过检验，这个FCI确实具有检测被试概念理解水平的作用；能够指导教师设计课堂活动，进行概念理解型教学；可用于检测教师概念教学的水平。

组会讨论总结

本文提供了一种测试概念理解水平的思路。即通过访谈手法获得错误观念，然后构建计算简单的问题场景，用利用错误观念得到的结论作为干扰项，去测试学生是否能正确辨别。 组会主要的讨论成果如下： （1）对概念联系水平的测试题的编制：需要一张重要概念和概念解释的列表（相当于概念地图），一张相应的迷思列表（尤其是错误联系导致的迷思），按照这两张概念地图编制测试题。对概念的理解水平，不仅包含对概念自身的理解，还应包含对概念之间的联系的正确理解。 （2）含概量：评估试题对概念、概念关系理解水平的依赖度的指标。目前的思路有二。第一，将概念理解测试题成绩与某题成绩进行比较，如果成绩正相关，则表示必须搞明白概念和概念联系，才能更好地解决后面的问题，该问题的含概量高。第二，也可以直接依靠概念网络、习题标注来得到一道题的内秉含概量。 （3）测试：用概念地图访谈技术和概念地图评估算法（单纯看这几个概念是否懂了，是否一定程度上可迁移）来获取被试对概念的理解程度度量，和测试题成绩做比较。另外，也可以和通常试卷测试成绩做个比较（应该做到有相关，有差别）

理解型学习程度的测量也需要构建，一方面可以用上面的概念理解测试，一方面可以用实际学科内容的学习和理解（迁移）来测试。

下一步工作

1. 做更多的文献调研，把编制方法、检验方法、使用方式做更完整的梳理
2. 尝试编制其他学科的概念测量问题库，检验和使用
3. 尝试编制其理解型学习的概念测量问题库，检验和使用

见概念检测工具箱。

附录

下面是吴金闪的记录，供整理的时候参考

原始FCI编制思路：重要概念列表，相应的迷思列表，按照这两个列表编制概念测试题。

改进FCI编制思路：重要概念和概念解释的列表（相当于概念地图），相应的迷思列表（尤其是错误联系导致的迷思），按照这两张概念地图编制测试题。

FCI检验思路：用概念地图访谈技术和概念地图评估算法（单纯看这几个概念是否懂了，是否一定程度上可迁移）来获取被试对概念的理解程度度量，和测试题成绩做比较。另外，也可以和通常试卷测试成绩做个比较（应该做到有相关，有差别）

试题含概量（concept consentration index）测量：对一道试题和这道试题背后的概念，同时做测量，计算两个成绩的人群中的相关性。相关性高的试题，含概量高。将来，可以用综合了含概量和计算量的试题来做综合测试，也可以分开用含概量低计算量高的问题，配合上反过来含概量高计算量低的问题，或者直接就是FCI这一类的概念测试题，来做更好的测试

实际上，也可以依靠概念网络、习题标注来得到一道题的内秉含概量

这一切的基础都是概念网络构建、学科大图景梳理、迷思收集

此外，理解型学习程度的测量也需要构建，一方面可以用上面的概念理解测试，一方面可以用实际学科内容的学习和理解（迁移）来测试

参考文献