1.1.4问题提出的学科背景
结合现代认知心理学和化学学科的特点，我们将化学知识分为化学陈述性知识、化学程序性知识、化学策略性知识。不同类型的化学知识习得的心理过程不同，因而学习的条件也应当有所差异。[1]曾涛. 基于知识分类的高中化学新课程必修教材研究[D].华东师范大学,2006.正是因为这三类知识的习得过程和条件各异，我们在教育活动中可以根据各类知识的特征选择教育方法和策略，以促进不同层次的学生对不同类型知识的获得。对于不同层次的化学师范生而言，同一层次不同性别的化学师范生而言，他们在解决不同类型的化学知识题目的认知存在什么样的差异，这是一个非常值得研究的问题。因此，笔者基于认知心理学知识分类和化学学科特点的基础上进行本研究，是非常有意义的事情。
1.1.5传统研究方法的不足
通过对大量文献的阅读，笔者发现，研究被试的认知特点主要是利用测查工具。测查工具第一种就是认知结构测查工具，包括流程图法、树状图法、自由词语联想法、受控词语联想法、概念图法。第二种就是纸笔测试卷编制，即试题分析法。下面简单介绍流程图法和实体分析法。流程图法是指在研究人员向受试者提出可以自己发挥的问题，同时捕获顺序和人思维间的相互关系，探索学习者认知结构的有效途径。通过转录绘制流程图展现学生对于主题内容的认知结构：采用箭头将知识依次列出，并对出现重复或相关知识点进行回归连接。
[1]王骄阳,闫春更,周青.基于学生“元素周期表、周期律”学习困难的教学建议[J].化学教与学,2016(06):27-33.流程图法包含以下重要的认知结构变量：广度、丰富度、整合度、错误概念数、信息检索率。试题分析法是指对试题进行统计分析，通过分析各道试题的考查知识点以及学生错误的原因，整理归纳并分类学生主要出错知识点。虽然这两种方法在化学教育研究中常常涉及到，但是基于学习者的自我表达或者通过输出结果的分析判断学习者的学习是否发生，并进一步分析学习者学习特点。这些外在数据在一定程度上掺杂学习者的主观色彩，不能很好代表学习发生时的数据，故很难完全反应学习者的真实情况。所以，眼动仪作为一项成熟技术，逐渐进入众多研究机构与学院视野之中，利用眼动仪获取的数据具有量化性、应用性、适用性、便捷性等特点，在教育研究应用中为研究者提供了极大的帮助。眼动仪具有量化性的特点，它可以客观记录被试时间维度的眼动指标、空间维度的眼动指标、其它眼动指标—瞳孔直径等数据。眼动仪具有应用性，它可以生成热点图、路径图等直观示意图，并且眼动仪可以支持研究者自定义兴趣区，进而分析规定区域的眼动数据。[1]刘奇岳.眼动仪在教育研究中的应用现状分析[J/OL].软件导刊:1-4[2019-03-17].http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1671.TP.20190104.1115.054.html.眼动仪具有适用性，它可以用于教育过程各个方面，比如可以帮助教学平台优化页面设计。眼动仪具有便捷性，它具有简单易用、自动智能、操作友好、设计人性化、数据追踪精准可靠且可由多种格式导出等特点。[1]刘奇岳.眼动仪在教育研究中的应用现状分析[J/OL].软件导刊:1-4[2019-03-17].http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1671.TP.20190104.1115.054.html利用眼动仪作为实验工具，可以反映其内隐的心理活动以及认知的差异。
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