中小学生科学假设检验思维的初步研究

中小学生科学假设检验思维的初步研究

张琴美[1]2003年在《中小学生科学假设检验思维的初步研究》文中提出假设检验是解决复杂科学问题的重要思维手段,也是科学探究的核心环节。了解中小学生在科学问题解决中的假设检验思维是科学探究式教学的重要前提之一。本论文以心理学的理论为指导,试图在具体的科学问题情境中对中小学生的科学假设检验思维作一次初步的研究,并以此为依据,提出一些可行的教学措施,为基础教育中正在开展的科学探究式教学提供参考。本论文由两项研究组成。研究一采用问卷法调查中小学生科学推理的情况。在查阅相关文献的基础上选取有代表性的科学问题情境,编制成初步问卷,经过初测、结果分析和修改后形成了本研究的正式问卷进行调查。研究二采用访谈法研究中小学生的科学假设检验能力。为有效测查出学生的科学假设检验思维,访谈器材、方法及访谈程序都经过了精心设计。访谈逐个进行,对访谈的结果进行了深入细致的分析和讨论。在两项研究的基础上,本文还尝试探讨科学假设检验能力与科学问题解决深度的关系,分析影响假设检验能力的有关因素。除此之外,本论文还进行了个案分析,揭示了某些学生思维存在障碍的原因。通过以上的两项研究及其分析,本论文得到了以下研究结论:中小学生在有意义情境中的推理受问题情境的熟悉程度以及学生的已有知识和经验的影响,表现出非逻辑加工的一面。初二学生比小学六年级学生更加偏离逻辑的规范,初二学生正处于由逻辑推理向理性推理过渡的阶段。男女生差异不显着。中小学生科学假设检验思维过程是在假设形成、设计实验和实施实验这叁个问题空间进行启发式搜索的过程。学生形成假设的数量、类型及质量受被试能否注意到正、反例的有效特征、能否对其加以数学操作、倾向加以何种操作、已有的数学模式、信息加工容量、是否有较多的正例等因素的影响。聚焦于自己的假设是成功的实验设计策略,结合自己的假设和实验反馈信息检验是成功的实验检验策略。初二较小学六年级的科学假设能力有较大的发展,已初步具备就较为复杂的科学现象进行假设检验的能力。总的来说,男女生科学假设检验能力没有显着差异。学生的假设检验能力与科学问题解决的深度密切相关。元认知能力、实验误差、直觉、自我效能感和坚持性等非智力因素也是影响问题解决深度的因素。学生物理、数学和语文等学科的学习与他们用科学假设检验手段解决科学问题的深度有关。本研究对中小学生在有意义情境中的科学推理思维进行了调查研究,这突破了以往的单一逻辑推理思维测试的模式,使我们更好地了解到当前中小学生思维的复杂性,在科学教学、推理思维的测试、编制工作以及测试结果的解释等方面都具有一定的参考作用。结合学科对中小学生科学假设检验能力的叁个组成部分——提出问题的能力、设计实验的能力和实验检验的能力——及其与科学问题解决深度的关系等进行了深入细致的研究和讨论,对于诊断学生的思维障碍、发展学生的思维能力、指导科学探究式教学做了一定的基础性的研究工作。从学生问题解决受多方面因素影响的角度出发,本文还探讨了运用科学假设检验思维解决问题的深度与学生的学科学习、非智力因素等的关系,使人们认识到学生的学科学习和非智力因素在科学学习中的重要作用。

刘剑锋[2]2008年在《中学生猜想与假设质量及其影响因素的初步研究》文中研究表明受国际科学教育改革浪潮的影响,目前我国的基础教育理科课程标准也把科学探究放在了核心的位置。而猜想与假设是科学探究过程中的中心环节,在整个探究活动中起到一种引导性作用,是探究活动的主线。正因为如此,提高学生的猜想与假设水平对学生顺利进行探究活动起着举足轻重的作用。为此,本研究通过自编猜想与假设质量测试卷考查了学生的科学假设质量,同时利用其它研究者的调查问卷测查学生的逻辑推理能力、元认知水平、动机水平及科学态度。利用统计分析方法了解学生提出的科学假设质量情况如何、与哪些因素有关,以及在面对新现象(反例)时,各因素对其协调猜想与证据有何影响,从而为下一步寻找提高学生的科学假设质量找到切实可行的方法和途径。本研究所选被试为:普通中学高一两个班,省重点中学高一叁个班学生,共五个班的学生,其中各有一个班为两校的重点班,人数约280人,测试时间为十月初。尽管纸笔测验很流行,但不少研究者发现它是考查学生科学探究能力最差的一种的方式。即便如此,限于各种条件,在我国目前主要还是通过纸笔测验来评价学生的科学探究能力。为了能让学生纸笔测验中所提出假设质量尽可能接近学生在真实的探究情境中所提出的假设质量,笔者进行了一定的尝试。考虑到学生的猜想假设活动贯穿整个探究过程,如果单纯让学生针对一个环节作猜想,并不能很全面地考查学生的猜想与假设质量。为此,笔者在测试中提出了分阶段进行猜想的方法,即在第一页测试卷中,学生对题给现象不是猜想完就算了,而是让其在自己众多的猜想中找出认为最合理的猜想并说明理由,然后在第二页试卷中进一步提供一个根据某个设计实验所获得的实验现象,让其根据新的实验现象(证据)继续进行猜想,并评价自己前面的猜想。本研究表明,这样确实能相对更加全面地考查学生在整个探究过程中的猜想与假设情况,使纸笔测试得到的假设质量与数量更接近于直接观察到的真实探究情景。通过分析,本研究还得出以下一些结论:(1)学生的猜想与假设质量还不高,由于假设的解释性水平较低,学生“第一页认为的最高质量猜想”与“第一页实际最高质量猜想”间有很大区别。不断地追问有利于学生完善自己的猜想。提供新的现象(证据)有助于学生改进其猜想,并且当新现象与学生原有猜想相矛盾(面对反例)时,更能促使学生改进猜想质量,增加猜想数目。题目难度及熟悉程度对学生改进猜想质量有影响,而且学生非常确信自身猜想正确,产生思维定势时,往往会对反例视而不见,从而不容易更改自己的猜想。学生各题猜想数目主要集中在2-3个之间。(2)除意志外,各影响因素对学生的猜想与假设个数均没有统计学意义上的影响。意志对学生的第一页猜想个数有显着影响,意志越强个数似乎越少。(3)学生的性格对学生的猜想质量无影响。(4)学生的性别对猜想质量有极显着影响,而且男生好于女生。面对反例时,男生比女生更容易更改猜想并改得更好。男女学生的差异主要体现在中等成绩学生之间,在成绩优秀的学生群体中,男女学生没有差异,女生在总体上甚至略优于男生。(5)学生的物理成绩对学生的猜想质量有极显着的影响,成绩越高,学生的猜想质量越好;而且物理成绩更多的似乎是对学生的猜测性水平产生影响。面对反例时,成绩好的学生更容易更改矛盾的猜想并将其改得更好。(6)学生的逻辑推理能力对学生的猜想质量有极显着的影响,推理能力越强,学生的猜想质量越好;而且学生的逻辑总分更多的是对学生猜想的解释性水平产生影响。面对反例时,逻辑推理能力强的学生更容易更改矛盾的猜想并将其改得更好。(7)元认知对学生第一页的猜想质量没有很大的影响,但在第二页面对新现象(反例)时,学生元认知及各维度均发挥了较大的影响作用。从元认知各维度看,计划性与意识性对学生猜想质量的影响非常大,无论是第一页还是第二页中,计划性都起着最重要的影响作用,意识性在第二页时起的影响作用大于第一页中的影响作用,意识性对“猜测性水平”的影响大于对“解释性水平”的影响。调节性对“猜测性水平”有一定影响,方法性及总结性对猜想质量几乎没有影响。(8)在动机各维度中,自我效能感对学生的假设质量有显着影响,自我效能感越高的学生,假设质量越好。其次是意志,但意志越强的学生猜想质量反而更差,而且意志对猜想的解释性水平影响更大一些。自我提高内驱力、附属内驱力及归因对学生的猜想质量没有影响。在面对新现象(反例)时,自我效能感越高的人越容易更改自己的猜想,并将其改得更好;而学习兴趣、自我提高内驱力及归因的影响小得多,并且这类动机处于中等水平的学生在面对新现象(反例)时最容易发现矛盾并改进猜想。(9)科学态度对学生猜想与假设质量几乎没有影响。而且,科学态度对学生面对的现象(反例)时的表现影响也很小,主要是在发现猜想与第二页现象间有矛盾时,科学态度持建构倾向的学生更易发现矛盾并把猜想改好些。(10)上述各影响因素虽然有一定的独立性,但它们之间几乎都存在复杂的相关关系,因此它们对猜想假设质量的影响不是独立的,而是有复杂的交互影响,动机(除自我效能与意志外)与科学态度可能更多的是通过对物理成绩、元认知来影响学生的猜想假设质量。(11)学生的猜想与假设能力是一个独立于元认知、动机、科学态度及逻辑推理能力之外的一种能力。

檀俊[3]2007年在《初一生物教学中学生“假设能力”培养的实验研究》文中研究指明“假设能力”是科学探究能力的核心要素。了解学生在探究性活动中是如何进行假设的,有哪些因素影响学生的假设,学生在提出假设时遇到的主要困难等情况对于搞好探究性教学活动有非常重要的实践意义和理论意义。生物教学中有很多的资源能成为探究活动的主题,因此在生物探究教学中培养学生的“假设能力”具有极大的可行性。本研究首先以调查问卷的形式,了解当前初中学生生物“假设能力”现状;然后,采用了实验班与控制班前后测实验设计模式,以初一年级的2个教学班共107名学生为被试,进行了为期3个月的实验研究。整个教学实验分为示范观摩、尝试应用和巩固完善叁个阶段。在这叁个阶段里,教师逐步培养学生的“假设能力”,其指导性逐渐减弱而不再起主导作用,同时学生的自主性也逐渐提高。前后测问卷结果表明:(1)前测时实验班学生中能提出多个与问题相关假设的人数少,经过实验后能提出多个与问题相关假设的人数有所增加;(2)前测时实验班学生大多都不能针对自己所提出的假设进行合理解释,经过实验后学生中能对自己提出的假设进行合理解释的人数有所增加;(3)前测时实验班很少有学生能提出针对问题情境的假设,经过实验后学生中能提出针对问题情境的假设的人数大大增加;(4)前测和后测时实验班的学生都不存在性别和民族的显着差异;(5)经过实验培养后低分和中分组学生的“假设能力”有比较明显的提高,但是高分组学生的“假设能力”提高不明显(以前测成绩作为标准划分高、中及低分组);(6)虽然教学实验后,实验班学生的学业成绩与控制班没有显着的差异,但是实验班的高分组和中分组学生却有显着的提高(以后测成绩作为标准划分高、中及低分组)。在实验研究基础上,笔者提出以下建议,为培养学生“假设能力”提供一些参考:第一,选择合适的材料,在课堂中创设问题情境,让学生在问题情境中逐步学会运用适当的策略作出合理科学的假设;第二,要有意识的培养学生良好的学习习惯,重视学生学习策略的培养;第叁,在教学过程中,教师还应创设平等的氛围,重视学生的自主性,对学生提出的各种假设及理由加以鼓励;第四,在教学过程中,教师要尽可能给学生充足的时间思考问题等。因此,只要教师有意识地按照一定的教学模式对学生进行“假设能力”培养,就可以有效地提高学生“假设能力”。

李奇云[4]2005年在《关于中学生猜想与假设思维活动的初步研究》文中提出提出猜想与假设是科学探究的核心环节,同时又是学生认识事物(现象)的第一步自我式判断,是使学生思维发散的最为活跃的阶段。了解学生在科学活动中是如何进行猜想与假设的,有哪些因素影响学生的猜想与假设,学生猜想与假设时遇到的主要困难等情况对于搞好探究式教学非常重要。因而关于中学生猜想与假设思维活动方面的研究对发展学生的思维能力、改进中学物理教学、推动当前的基础教育课程改革,具有十分重要的意义。一般说来,学生总是根据自己已有的知识和经验进行猜想与假设。为了深入了解中学生在科学活动中进行猜想与假设思维活动的真实情况,本研究以物理学科为背景,以初叁和高二学生为研究对象,通过精心设计调查问卷以及两个真实的问题情境,采用问卷调查和访谈相结合的方式,在湖南省洞口县随机选取四所中学的224 名中学生进行了关于猜想与假设思维活动的调查研究,获得了比较全面、详细的第一手资料。然后,我们对问卷调查和访谈所得信息进行了比较深入的分析研究,结果表明,在所选的样本中:(1)中学生主要采取类比、观察与实验、直觉与想像、溯因推断以及归纳与演绎等策略提出猜想与假设,其中前叁种策略使用频率最高,而且不少学生在同一问题中同时使用多种策略提出猜想与假设。(2)总的看来,高二学生与初叁学生在猜想与假设方面的差异不明显,其中初叁学生提出猜想与假设的数目略多于高二学生;初叁学生比高二学生更喜欢通过形象思维提出猜想与假设;虽然高二学生比初叁学生更能洞察到问题的本质特征,但是就猜想与假设的质量和深度方面而言两者几乎没有什么差异。(3)男女生差异并不明显,其中男生提出猜想与假设的数目略多于女生;男生比女生更敢于对问题提出质疑;但在提出猜想与假设的质量和深度上两者基本相当,没有什么差异。(4)在猜想与假设方面,普通中学的学生并不比重点中学的学生差多少,个别学生甚至表现更为出色。学生的物理成绩影响猜想与假设的质量和数量,其中物理成绩优秀的学生大多能通过适当的分析思考,提出较为合理的猜想与假设;而物理成绩较差的学生提出猜想与假设的数量、质量均较差。(5)在真实问题情境中,大多数学生能通过“猜想与反驳”过程优化自己的猜想与假设,他们通过实验、观察以及主试的追问,能从不同角度进行分析、思考,提出猜想与假设,并能质疑自己猜想的科学性和合理性,能放弃不合理的猜想与假设,或修正、补充自己的猜想与假设,从而提出较为科学合理的猜想与假设。(6)中学生提出的猜想与假设存在肤浅性、片面性和模糊性等缺陷。(7)先入为主,错误观念干扰、不恰当类比、认知结构不合理、不注意隐蔽因素、缺乏发散思维能力等因素影响中学生进行猜想与假设。总之,通过调查研究,我们发现中学生猜想与假设的水平不高,有待于通过科学教育来培养和提高。本论文是结合教育学、心理学以及现代物理教学理论,对中学生猜想与假设思维活动进行的一次初步研究。并在此基础上,结合笔者的教学体会和经验,提出了一些不成熟的教学建议,为在中学物理教学中培养和提高学生的猜想与假设能力提供一些参考。

罗筑华[5]2008年在《中学生科学假设能力的发展研究》文中指出假设是指在观察和实验的基础上,根据科学原理和科学事实进行理性思维的加工以后,对未知的自然现象及其规律所作的假定性解释和说明。一般认为,假设是科学探究教学的中心环节,而学生的科学假设能力是学生科学探究能力的核心要素。本文针对中学生提出科学假设能力的发展进行研究,拟考察不同年级及不同性别的中学生科学假设能力的发展特点及规律,以此为今后进行学生科学假设能力培养的研究奠定基础,同时丰富中学生发展心理学领域及相关领域的理论,并为发展“科学教育”提供初步的心理科学依据。本研究以学生科学假设能力为主要研究对象,以文献法和作业分析法为主要研究方法,首先自编了中学生科学假设能力调查测试卷;然后分别探讨了学生科学假设质量和科学假设能力的评价问题,在此基础上用调查测试卷对湖南省邵阳县两所普通中学随机选取的包括七年级、八年级、九年级、高一年级、高二年级各50人在内的共250名学生进行了关于中学生科学假设能力发展的调查研究,经过对数据的整理和分析,得到了如下研究结论:(1)中学生假设数量随年级的增长呈现先下降后上升再下降的波浪式发展趋势,不同年级间均无显着差异。(2)中学生假设理由数量随年级的增长呈现先上升后下降的发展趋势,七年级和九年级之间,七年级和高一年级之间,七年级和高二年级之间,八年级和九年级之间,八年级和高一年级之间,八年级和高二年级之间分别存在显着差异,其他年级间均无显着差异。(3)中学生假设涉及的角度数随年级的增长而提高。七年级和高二年级之间,八年级和高二年级之间,九年级和高二年级之间,高一和高二年级之间分别存在显着差异,其他年级间均无显着差异。(4)中学生假设质量随年级增长而提高。七年级和高一年级之间,七年级和高二年级之间,八年级和高一年级之间,八年级和高二年级之间,九年级和高二年级之间分别存在显着差异,其他年级间均无显着差异。(5)中学生假设预见度随年级增长而提高。七年级和高一年级之间,七年级和高二年级之间,八年级和高一年级之间,八年级和高二年级之间分别存在显着差异,其他年级间均无显着差异。(6)中学生假设支撑度随年级增长而提高。七年级和高一年级之间,七年级和高二年级之间,八年级和九年级之间,八年级和高一年级之间,八年级和高二年级之间分别存在显着差异,其他年级间均无显着差异。(7)中学生假设独创性随年级的增长呈现先下降后上升再下降的波浪式发展趋势,不同年级间无显着差异,其他年级间均无显着差异。(8)中学生假设支撑度A、C水平上的假设数量上存在显着的性别差异,男生好于女生,而在其他方面均不存在显着的性别差异。(9)性别和年级的交互作用仅对中学生假设支撑度C水平的假设数量产生了影响。

陈楠[6]2006年在《从杠杆原理探究中看学生如何对待证据的初步研究》文中指出研究学生如何对待证据,可以让教师了解学生对待证据的特点,从而使教师有针对性的培养学生的科学思维、科学方法和科学精神,这不仅对提高学生的科学素养有重要意义,对教师专业发展同样也有一定的价值。本研究运用临床访谈法,以杠杆平衡原理探究活动为载体,来测试未正式学习杠杆原理的初中一年级学生在探究规律的过程中如何对待和运用证据。测试活动主要包括探究阶段和评判他人结论阶段。试图通过这两个阶段了解学生得出的结论的证据基础;学生探究中出现的不支持结论的数据(反例)对探究过程的影响以及学生如何对待这些反例;学生在评估他人结论时如何运用证据帮助判断等几个方面的问题。研究发现被试在探究中更注意平衡实例,往往对平衡实例中的几个进行归纳,再经过简单检验后得出结论。在主试未干预的情况下,得出结论的被试中有37.21%被试没有遇到反例,另外62.79%遇到反例。未遇到反例的被试中,有80.25%主动终止了探究,只有18.75%继续往下探究;遇到反例的被试中,有48.15%主动终止了探究,还有51.85%的被试继续探究。由此可见,反例的出现能提高被试继续探究的几率。当被试终止探究后,主试通过提问来提示被试注意反例,或直接提供反例。这样能促使一部分已停止探究的被试继续探究,从这方面来说,主试提供的反例比被试主动遇到的反例对探究过程的影响要大。根据被试探究的过程和回答问题的情况来看,被试遇到反例时可能会出现忽略反例、暂时持有反例、变换解释、产生新结论几种情况。本文用探究过程的流程图对被试遇到反例后的情况进行了划分,并对被试忽略反例的影响因素进行了初步分析。在判断他人结论阶段,提供给被试几种其他结论:结论①“只有支点两边的距离分别相等,重物也分别相等时,装置才平衡”;结论②“必须支点左边距离的格数等于右边重物的个数,支点右边距离的格数等于左边重物的个数,装置才平衡”;结论③“距离一格相当于重物一个,支点左边距离的格数与重物的个数之和等于支点右边距离的格数与重物的个数之和时,装置才能平衡”;结论④“左边距离是右边距离的多少倍,右边个数就必须是左边个数的多少倍,这样装置才能平衡”;结论⑤“支点左边距离的格数乘以左边重物的个数,等于支点右边距离的格数乘以右边重物的个数时,装置才能平衡”。分析被试在此阶段做出的实验操

杨宏艳[7]2004年在《中学生科学概念形成和推理能力发展的初步研究》文中研究表明概念是思维的基础,而思维是智慧的核心。物理教学的理论和实践表明,概念教学在物理知识结构的形成上起着至关重要的作用。随着儿童年龄的增长,心智的不断成熟,儿童思维发展也不断的发生变化,教师经常需要引导学生通过判断和推理来认识科学原理、掌握科学规律,发现或学习新的知识。研究儿童的思维活动时,认识论、逻辑学和心理学叁者的关系是密切相关的。思维是许多科学研究的对象,哲学认识论研究的是思维和存在的关系,逻辑学研究思维结果的真实性问题,而心理学则研究个体思维活动的发生、发展规律。逻辑学和心理学的研究所揭示出的儿童思维发展的阶段性特点及其发展变化趋势有许多既定的成果可资借鉴,如何将前人的研究成果合理的应用于学科教育领域,对学科领域鲜活的案例给予科学的分析和心理意义上的科学的解释,使之更符合新课改所倡导的“以学生发展为本”的理念,这对于促进我们的“教”和学生的“学”,指导学生对知识进行有意义的建构和科学的学习无疑具有重要的现实意义。为此本研究特选取中学生科学概念形成和推理能力发展进行了有意义的尝试,初步揭示了中学生概念形成的特点和推理能力发展的趋势,并分析了中学生概念形成的影响因素。采用美国 David Histance编的FCI(Force concept inventory )“力的概念调查表”和自编的《中学生思维推理测查问卷》问卷测试与个别访谈相结合的方法,研究了初二、初叁和高一学生共90名儿童科学概念形成和推理能力发展的特点和性别差异。结果表明(1)中学生科学概念的形成随年龄增长逐渐呈上升趋势;男女生之间科学概念形成存在差异,初中阶段差异不显着,高一阶段差异显着,女生克服前概念的影响难度更大;(2)数学基础对中学生的概念形成有影响,初叁年级差异达到显着水平。(3)中学生思维推理能力与概念形成之间无显着相关。(4)数学基础对中学生思维推理和解题策略影响存在显着差异。但智力水平与学生概念形成无显着相关。基于以上研究,本文对当前的基础教育改革提出了一些参考意见,认为:(1)学校教育中,教师应该将教学重点转移到重视学生“学习”能力的培养和加强学生的逻辑思维训练两个方面;(2)加强学生动手实验能力和科学探究习惯的培养,提高学生自主建构知识水平;(3)教学内容应该选材适度,起点合适;同时教师应该关心和帮助学习关键期中的“弱势群体”的发展,防止两极分化;(4)利用学校教育和学生原有生活经验对学生进行积极干预,促进前概念的良性转化;(5)实施情境教学,促进学生对知识的意义建构。

杜秀芳[8]2009年在《中小学生的科学探究及影响因素》文中研究说明以科学探究为核心的科学教育已经成为科学教育改革中最受关注的理念之一。学生的科学探究因其具有重要的理论意义和现实意义而受到研究者的重视,科学探究的研究也得到了教育学、学科教学以及心理学等众多领域的关注,心理学领域对科学探究的研究与对科学思维或科学推理的研究是分不开的,并且在科学探究的策略与影响因素等方面取得了大量的成果。但仍然还存在一些不足,如以往研究主要是针对科学探究的不同阶段进行的,缺乏对科学探究全过程的整合研究,对科学探究的评价指标不一致;对学生科学探究的发展特点的研究较少;对影响因素的系统研究较少等。本研究首先对学生科学探究的实质作了深入的理论分析,认为科学探究是一种高级的问题解决活动,具有和问题解决相同的认知机制;其中认知策略是探究的核心;科学探究是一种积极的知识建构活动,建构过程中个体的科学认识论信念、对科学的态度、推理能力等起重要的作用。在这一理论框架的指导下,对小学五、六年级和初中七、八年级学生的科学探究的特点及影响因素作了进一步探讨。实证研究分两部分,第一部分即研究一,采用计算机模拟的自我指导实验探究任务,任务内容为单摆实验和弹簧实验,要求被试自主探究影响单摆摆动频率和弹簧伸拉长度的因素,并以科学探究的全过程为研究对象,以被试探究中的实验设计策略水平、证据评价策略水平以及正确推论结果作为衡量科学探究的指标,系统探讨了小学高年级和初中学生科学探究的特点。第二部分首先对本研究需要的两个问卷进行了进一步的修编,通过研究二和研究叁分别考察了学生科学认识论信念问卷与对科学的态度量表的结构和特点。研究四探讨了科学认识论信念、对科学的态度、推理能力、知识与科学探究的关系,并采用结构方程综合考察了不同任务条件下、小学和初中样本中各因素对科学探究的综合影响。研究发现:(1)科学探究中学生所使用的实验设计策略主要有完全设计策略、局部连锁策略、局部控制策略、分离变量水平策略和无策略五种;所使用的证据评价策略主要有:两两比较策略、共同发生策略、理论评价策略和无策略四种。(2)无论是实验设计水平和证据评价水平,还是正确推论数量,均不存在显着的性别差异;但都存在显着的年级差异,表现为:小学高年级学生与初中学生之间,小学、初中与大学生之间差异显着,但五、六年级之间,七、八年级之间差异不显着。(3)任务难度对学生的实验设计和正确推论有显着影响,学生叁变量任务中的实验设计水平、正确推论百分比都显着低于两变量任务;在证据评价水平上,任务难度的差异不显着。另外,正确排除的平均数明显低于正确包含的平均数,说明中小学学生作排除性推论比包含性推论困难。(4)本研究中编制的《科学认识论信念问卷》的信、效度较高;问卷所包含的叁个因子:知识的来源、知识的确定性和知识的发展性能够较好地解释科学认识论信念的结构;学生的科学认识论信念存在显着的年级差异,但不存在显着的性别差异。总的来说,随年级升高,认识论信念也越积极。(5)对《对科学的态度量表》的分析结果表明,这一工具有效可靠,该量表包括四个因子:对科学价值的态度、对科学学习的态度、对参与科学探究活动的态度和对科学家与科学相关生涯的态度;各年级学生在《对科学的态度量表》各因子得分上,随着年级升高显着下降,年级越低,对科学的态度越积极;在科学学习和科学生涯维度上存在显着的性别差异,男生较女生更积极。(6)科学认识论信念、对科学的态度、推理能力对科学探究均具有显着的影响,其中对科学的态度在认识论信念对科学探究能力的影响中起部分中介作用;在不同难度的任务以及小学和初中样本中,认识论信念所起的作用是稳定的,在较难的叁变量任务中,推理能力对科学探究的影响作用最大。本研究的结果对科学教育和教学实践有重要的启发意义,对中小学生科学探究的策略方法的培养应当成为科学教育的重要内容;另外培养学生积极的科学认识论信念和对科学的正向的态度也科学教育的重要途径。

刘逸萍[9]2015年在《高中生作出假设能力评价指标的初探》文中研究表明本研究采用了文献研究法、测验调查法、统计法等方法,探寻制定高中生的作出假设能力评价指标和权重,并通过实证检验指标的科学性、合理性和有效性。首先是综合国内外研究者对作出假设能力的研究成果,依据教育评价学、教学测量学和建构主义的学习理论等相关理论,按照设计评价指标的指导思想和基本原则,从作出假设的一般过程和逻辑机制考虑,制定了高中生作出假设能力的评价指标,并通过咨询生物一线教师、各专家意见和研究小组讨论,最后设置了各评价指标的权重值,分别是:30%信息处理能力、30%逻辑推理能力、40%想像力的作出假设的单项能力指标和100%假设的综合能力指标。其次是根据确立的评价指标编制相应的测评工具,进行施测,通过spss19.0的统计软件分析各评价指标的相关性、信度、效度均较高,验证了评价指标的科学性、合理性和有效性,从而改变只注重学业成绩的单一评价模式,充分发挥评价的反馈、激励、导向功能,提高学生的生物科学素养,体现“立足过程,促进发展,提高生物科学素养”的新评价思想。

徐学福[10]2003年在《模拟视角下的探究教学研究》文中认为从广义上说,探究泛指一切努力解决问题,寻找答案的过程。它既包括好奇心驱使下的非正式的质疑问难行为,又包括学科领域中采用特定方式进行的专门探究活动。作为一种有目的、有计划、有组织的人类活动,教学中的探究在性质上显然应当类似学科领域的正式探究,而不应当是个体那种满足好奇心或兴趣的自发活动。这是因为长期形成的人类文化远远超越了个体经验,个人不可能通过自发探究而获得,而必须在他人帮助下,在了解和掌握各文化领域特有探究模式的基础上,才有可能获得对现有文化的理解和创新。因此本文认为,科学学科的探究教学是指学生在教师指导下,为获得科学素养以类似科学探究的方式所开展的学习活动。换言之,科学探究为探究教学提供“原型”,探究教学是对科学探究的模拟,而不是科学探究本身。 探究教学的模拟性要求恰当把握模拟精度,处理好探究教学与科学探究的相似程度。开展探究教学时既不能忽视二者区别,一味追求高模拟精度,把探究教学与科学探究混同;又不能不讲精度,随意为之,使探究教学失去科学探究的基本规范。而应该根据学生的知识基础和能力水平、具体教学内容和目标、可利用的资源等因素的实际情况,建立适合特定教育阶段的探究教学模式,使探究教学与科学探究保持一种动态的平衡。也就是说,模拟科学探究开展探究教学是为了发挥科学探究的教育功能,因此这种模拟既有技术层面的含义,更有认识论上的考虑。 模拟科学探究开展探究教学必然会遇到一系列相关问题,如模拟的必要性、可能性,模拟的机制与局限等。这些问题有的在以前几乎未曾汲及,有的只作了初步的探索,有的需在新背景下重新加以审视。本文正是围绕这些问题展开论述的。 虽然早在20世纪初期就有教育家倡导和实验科学课程的探究教学,并且自此之后这种努力就一直没有停止过。如 20世纪末期各国又纷纷掀起科学教育改革运动,使探究教学再次成为人们关注的焦点。但迄今为止,探究教学仍是个悬而未决的问题。从模拟的角度来看,这主要是由于过于关注技术层面,未能恰当处理好科学探究与探究教学的关系所致。本文第一部分从模拟的视角对历史上的实用主义探究教学理论和探究教学的信息加工理论作了透视与反思,并进而对探究教学的内涵作了辨析。 为什么当今会再次掀起探究教学热潮?这是开展探究教学时所必须明确的问题。对于这个问题,本文在探究教学的基本理念这一部分里作了如下回答:使每个学生都获得科学素养;使每个学生都了解科学的本来面目;使科学教育与学生的生活世界建立更紧密的联系。这叁个理念互相促进、互相制约,形成一个有机联系的整体。偏向一方面轻视另一方,开展探究教学时就会重蹈历史覆辙。 类似科学探究的活动能在课堂进行吗?或者问;类似科学探究的活动也是一种有效的学习方式吗?这是推广探究教学所不能回避的问题。缺乏这方面的正确认识,必然会对探究教学失去信心,甚至产生怀疑。建构认识论认为,学生的认识是一种能动的建构过程,而不是被动地接受过程。问题解决是开展建构性认识或学习的有效途径,而科学探究实际上是解决问题的一种方式。因此,探究教学有坚实的认识论基础。 从实施的角度来看,怎样开展探究教学无疑是问题的关键所在。理念无论怎么先进或恰当,但若不能落在实处,也只能是空话。为此,本文第四部分探讨了模拟科学探究开展探究教学作的技术基础,第五部分则主要分析了实施探究教学的常模及变式。这些技术基础与模式,无疑有助于新的科学课程以及整个新课程的实施与推广。 主张课堂上的探究教学应当模拟科学探究,但这不等于说,从模拟角度开展探究教学能完美无缺地体现探究教学的基本理念c顾名思义,它的确存在不能使学生了解真实科学的可能,而且事实也是如此。因此,作为模拟性探究教学的辅助性措施,本文提倡让学生开展适当的科学见习活动,即学生以直接参与科学家的科学研究的方式而开展的学习活动。

参考文献:

[1]. 中小学生科学假设检验思维的初步研究[D]. 张琴美. 广西师范大学. 2003

[2]. 中学生猜想与假设质量及其影响因素的初步研究[D]. 刘剑锋. 广西师范大学. 2008

[3]. 初一生物教学中学生“假设能力”培养的实验研究[D]. 檀俊. 广西师范大学. 2007

[4]. 关于中学生猜想与假设思维活动的初步研究[D]. 李奇云. 广西师范大学. 2005

[5]. 中学生科学假设能力的发展研究[D]. 罗筑华. 广西师范大学. 2008

[6]. 从杠杆原理探究中看学生如何对待证据的初步研究[D]. 陈楠. 广西师范大学. 2006

[7]. 中学生科学概念形成和推理能力发展的初步研究[D]. 杨宏艳. 广西师范大学. 2004

[8]. 中小学生的科学探究及影响因素[D]. 杜秀芳. 山东师范大学. 2009

[9]. 高中生作出假设能力评价指标的初探[D]. 刘逸萍. 福建师范大学. 2015

[10]. 模拟视角下的探究教学研究[D]. 徐学福. 西南师范大学. 2003

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中小学生科学假设检验思维的初步研究
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