关于中学生恒星认知的跨年龄研究

天文教育研究发现，许多学习者对恒星的理解有限且碎片化。相应的错误概念体现在恒星形成、大小、恒星与行星的关系及其空间位置等多个领域，并被证明在不同年龄组和教育环境中持续存在，凸显了进一步研究的必要性。本文呈现了一项实证研究的结果，该实证研究考察了中学生在整个中学阶段对恒星及其演化的看法。为此，我们设计并评估了一种用于评估学生在五个领域恒星认知的工具。工具创建过程包含若干步骤，包括基于文献的题目开发、面向教师的专家调查，以及以 390 名中学生和大学生为样本的定量预研究。该过程产生了具有良好心理测量特性的最终版工具。我们在一项跨年龄研究中使用了这一新工具，以考察中学生关于恒星的观念在中学不同阶段的演进中与科学观点的吻合度。主研究的样本共包含 366 名来自初中低、中、高年级的学习者。我们的研究结果显示，随着学业进程，学生对恒星相关主题的视角逐步发展：我们观察到，在所有被考察的恒星方面，随着学生从初中低年级升至高年级，与科学观点吻合的回答比例呈现统计显著的上升。我们进一步报告了参与者中广泛持有且与科学观点相悖的恒星认知，并讨论了我们的发现对教育研究与教学实践的意义。