中學生在科學實驗探究活動中提出問題的初步研究.pdf

1、科學探究指的是科學家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑。科學探究也指的是學生們用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動?？茖W探究既是一種重要的教學方式,也是學生的學習內容之一?？茖W開始于問題,科學探究正是緊緊圍繞問題來展開并逐漸深入下去的。本研究主要借鑒科學哲學中王習勝對問題結構的分析,將中學生提出問題的結構分為三個基本要素：即問題的指向、問題的疑項以及問題的解答

2、域。同時,科學問題的預設,就主要負載于問題的指向和解答域要素之上,包括科學問題的指向預設和科學問題的解答域預設。本研究的研究內容為：(1)學生提出問題的文字表征分析；(2)學生提出問題的數(shù)量分析；(3)分析學生提出問題的指向；(4)分析產(chǎn)生錯誤指向預設的原因及其對解決問題的影響；(5)分析學生提出問題的解答域及解答域預設對問題解決的影響。本研究在前人的研究基礎上,以四川省隆昌縣第七中學初三年級40名學生作為被試,以廣西師范大學興華科學教

3、育團隊設計的“怪坡”裝置為探究任務,采用讓學生進行科學探究和臨床訪談的方法,借鑒科學哲學中關于“科學問題”的研究成果,從問題結構的角度,對中學生在科學實驗探究活動中提出問題的數(shù)量和質量等方面進行較深入的研究,從而為學生的提出問題以及科學探究能力的進一步研究打下一定的理論和實踐基礎。本研究得出的主要結論如下：1.在本次科學實驗探究活動中,學生對所提出問題的文字表征主要存在以下三個方面不足：(1)用詞不準確。(2)語義表達含糊不清。(3)不

4、能準確地表征出探究活動所隱含的規(guī)律。2.在本次科學實驗探究活動中,40名學生共提出190個問題。男生提出97個問題,占問題總數(shù)的51.1℅,平均提問5.11個。女生提出93個問題,占問題總數(shù)的48.9℅,平均提問4.43個。從提出問題數(shù)量上來講,男生提問平均個數(shù)略高于女生。每位學生提出問題最多有10個,最少有1個,平均提問數(shù)量為4.75個；有30名學生提問數(shù)量在3~6個之間,占總人數(shù)的75℅,這表明大部分學生提出問題數(shù)量在3~6個。在本

5、次科學實驗探究活動中,40名初三學生提出問題的數(shù)量與物理學業(yè)成績之間的皮爾遜積差相關相關系數(shù)為-0.042(p=0.79>；0.05),沒有顯著相關。3.在學生提出的190個問題當中,頻數(shù)大于等于3的問題指向有十一個指向內容。反映出學生在科學實驗探究活動中思維活躍,勇于探索。對于“問題指向二”,即指向“偏轉現(xiàn)象與磁鐵、磁性、磁場或地磁場等的關系”,我們認為這指向了本實驗探究中問題的核心。在190個問題中,“問題指向二”的頻數(shù)為22,

6、占問題總數(shù)的11.6℅；在這屬于“問題指向二”的22個問題中,男生提問頻數(shù)為17,占77.3℅,女生提問頻數(shù)為5,占22.7℅。男生提問頻數(shù)明顯多于女生提問頻數(shù)。4.40名初三學生總共提出190個問題,其中有25個問題的指向預設出現(xiàn)錯誤,占問題總數(shù)的13.2%。在25個錯誤的問題指向預設中,男生提出12個,占48%,女生提出13個,占52%。學生提出問題的錯誤指向預設共有16種類型。學生提出25個錯誤問題指向預設,主要有以下三種原因：(

7、1)學生在科學實驗探究活動中,提出假說或觀點之后沒有積極去尋找證據(jù)來支持或反駁自己的假說,提出假說或觀點非常草率,只能算作一種隨意的猜想,沒有意識到證據(jù)在科學探究中的重要性。其中,在25個錯誤指向預設中,有18個屬于這種情況,占72%。(2)在面臨現(xiàn)象與原有假說(觀點或結論)相矛盾的時候,學生沒有用新的現(xiàn)象去修正或推翻自己原有假說(觀點或結論),只是感覺非常困惑。其中,在25個錯誤指向預設中,有3個屬于這種情況,占12%。(3)學生的知