向 炯 王姗欢 崔 鸿

（1华中师范大学生命科学学院 湖北武汉 430079 2湖南省常德市第一中学 湖南常德 415000 3武汉经济技术开发区第一中学 湖北武汉 430056）

对生物学概念的深刻理解和应用是发展生物学学科核心素养的基础，是形成生命观念的基石，是发展科学思维和科学探究的着力点，也是建立社会责任的逻辑基础。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》提出课堂教学活动要帮助学生消除错误概念，建立科学概念[1]。错误概念被认为是对事物含糊的（vague）、不完善的（imperfect）或是错误的（mistaken）理解（understanding）[2]。但有研究者认为错误概念否定了学生原有的一切想法，应用迷思概念（misconception）代替错误概念[3]。本文采用迷思概念代替错误概念，并将迷思概念定义为学生在教学前、中和后所具有的与公认的科学理论或教科书不同的概念。

迷思概念是科学教育中重要的研究领域，在中国知网（CNKI）中文数据库中以“迷思概念”为主题，选择“北大核心”为数据来源，时间范围不限进行检索，共检索出与教育相关的文献46篇，可见我国对于迷思概念的研究还处于起步阶段。在对迷思概念的探查方面，体现出以下特点：学科发展不均，化学研究最多，生物学研究最少；研究方法上，以认知诊断为主。尚未有研究者利用质性研究的方法对学生的绘图和半结构式访谈进行编码以探查学生的迷思概念。本研究利用Nvivo12软件对学生所绘制的减数分裂过程图和半结构式访谈进行编码分析，找出学生对减数分裂迷思概念的内容和范围，分析其出现的原因，以期对国内科学教育中迷思概念的研究提供些许思考，为课堂教学质量的提升提供参考。

1 研究方法

1.1 研究对象 本研究在高一年级完成人教版生物学必修2《遗传与进化》第2章第1节“减数分裂”的学习后，从高一年级随机选取120名学生绘制的减数分裂过程图进行分析。然后随机选择存在迷思概念的15名学生进行访谈。

1.2 数据收集 通过绘图与访谈诊断学生对减数分裂的理解。在已学习减数分裂过程并熟悉如何绘制过程图基础上，要求学生在规定的纸张上（仅提供精原细胞和卵原细胞）进行绘画。此外，随机选择15名出现迷思概念的学生进行个别访谈。访谈提纲如下：染色体与染色单体的关系是什么？染色体复制与加倍发生在什么时期？什么是同源染色体？减数分裂与有丝分裂的区别表现在哪些方面？精子与卵细胞形成过程有何区别？

1.3 分析方法 分析框架采用Sacit Köse提出的无绘图（no drawing）、非代表性绘图（non-repre‐sentational drawings）、有迷思概念的绘图（drawings with misconceptions）、不完整绘图（partial drawings）、完整的绘图（comprehensive representation drawings）5个层次[4]。

1）无图：这种类型的绘图学生没有绘制细胞分裂过程图。

2）非代表性绘图：这种类型的绘图仅包含减数分裂的要素（公式或图表）而不是过程图。

3）有迷思概念的绘图：这种类型的绘图表现出对减数分裂在某种程度上的理解，但存在迷思概念，不是科学家或教材中所描述的。

4）不完整绘图：减数分裂过程图没有绘制完整，未出现绘制错误或减数分裂过程图绘制完整，但没有文字说明，这种绘图方式表现了学生对减数分裂的部分理解。

5）完整的绘图：这种类型的绘图是最全面的细胞分裂过程图。显示学生对减数分裂过程全面的理解，包含减数分裂所有的知识要素。

笔者对分析框架进行的讨论，最终达成一致意见，共同筛选出具有迷思概念的绘图。对随机抽取的具有迷思概念的学生进行个别访谈，利用Nvivo12软件进行独立编码与分析。

2 研究结果

在完成减数分裂的教学后，对随机抽取的120名学生所绘制的减数分裂过程图，根据Sacit Köse所提出的分析框架，在笔者充分讨论的基础上，对减数分裂过程图进行编码分析，结果显示：有72%的学生存在迷思概念，不完整绘图学生占12%，非代表性绘图的学生占8%，仅有约8%的学生绘制了完整的减数分裂过程图（图1）。

利用Nvivo12软件对含有迷思概念的减数分裂过程图进行编码分析，并将编码结果进行编码比较分析Kappa系数，对于Kappa系数小于0.8的减数分裂过程图讨论后重新编码共确定了20个迷思概念。其中，约有38%的学生认为减数分裂过程中染色体形态未发生变化，约有26%的学生认为在减数第一次分裂前的间期“染色体复制等同于染色体数目加倍”，约有20%的学生认为生殖细胞与体细胞染色体数目相同，约有13%的学生在减数分裂Ⅰ的前期同源染色体没有联会（表1）。

表1 从减数分裂过程图中确定的迷思概念

随机抽取含有迷思概念的15名学生对其进行访谈，也确定部分迷思概念。从访谈中确定的迷思概念多数与减数分裂过程图中的一致。其中，有12名学生认为减数分裂有细胞周期，有9名学生认为减数分裂前的间期染色体复制导致了染色体数目加倍，有6名学生认为同源染色体的联会出现在减数分裂前的间期，另有3名学生认为在减数分裂Ⅰ后期染色单体分离。学生访谈获取的迷思概念见表2。

表2 从访谈中确定的迷思概念

3 讨论

在完成减数分裂学习后，对学生绘制的减数分裂过程图进行编码分析可见，学生对概念的理解非常薄弱。造成这种现象的原因可能有以下几个方面。

1）学生对减数分裂知识理解的碎片化。由于减数分裂过程包含减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，涉及的概念多且过程复杂，学生表现出对减数分裂过程中，例如，染色质—染色体—染色单体、同源染色体—四分体、减数分裂过程中染色体形态与数量的变化等相关概念和过程知识的碎片化，对相关的知识仅处于直观认识、片面理解或浅层表征的阶段，未能深入至减数分裂中相关概念内涵，更缺少从整体上对减数分裂的认识[5]。

2）教师对相关概念的描述欠准确。通过对学生的访谈，教师对减数分裂相关知识的语言描述欠准确可能是导致迷思概念产生的原因之一。例如，在减数分裂Ⅰ中期描述为“成对同源染色体排列在赤道板”，学生将出现“减数分裂Ⅰ中期每条染色体着丝粒位于赤道板上”的迷思概念。在减数分裂Ⅱ后期仅描述“染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开”，学生将出现“减数分裂Ⅱ后期染色体着丝粒靠近赤道板”等迷思概念。

3）对教材相关内容理解困难。通过对学生进行访谈，对教材相关内容的理解困难也是造成学生产生迷思概念的原因。例如，减数分裂与受精作用一节中哺乳动物精子的形成过程示意图仅区分了初级精母细胞与次级精母细胞，以及减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的主要特征，没有明确标记减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的具体时期及其主要特征。必修1教材中“细胞增殖”将染色质与染色体明确区分，而必修2教材中“减数分裂与受精作用”指出减数分裂前的间期“染色体呈染色质丝的状态”，将染色质称为染色体。造成学生对减数分裂过程产生迷思概念，也将造成学生对染色体行为产生迷思概念。