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    从杠杆平衡作业看学生的科学假设检验思维
    作者:张琴美    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2006-9-22
     

    姓名: 张琴美

    年级: 2000

    专业: 课程与教学论

    方向: 物理教学论

    毕业院校: 广西师范大学

    摘要: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。因此,关于中小学生科学假设检验思维的研究对于发展学生的思维能力、推动当前教育教学改革等方面有着重要的理论意义和实践价值。

    为有效测查出学生的科学假设检验思维,本研究选取2维物理量与空间相互嵌套的杠杆平衡条件发现作业作为本研究的问题情境。假设检验思维过程是在假设形成、设计实验和实施实验这三个问题空间进行启发式搜索的过程,本研究分提出假设、设计实验和实验检验三个部分精心设计问题情境对初中二年级学生和小学六年级学生的思维进行了访谈。

    对学生提出的假设按假设数量、假设类型、假设质量三个维度进行统计,统计结果表明:初中二年级学生提出假设能力强于小学六年级学生;男女学生之间差异不显著。为探讨假设提出的影响因素,本文对统计结果和访谈记录进行深入分析,发现能否注意到正反例的有效特征、学生已有经验(已有的数学模式、能否加以数学操作、倾向何种操作等)、信息加工容量等对中小学生提出假设的数量、类型和质量有很大的影响。

    对学生使用的实验设计策略按聚焦于自己的假设(又分具体化、聚焦于单个假设、面向多个假设三类)、反聚焦、试误三类策略来进行统计,统计结果表明:初中二年级学生在面向多个假设的实验设计策略上强于小学六年级学生;男女学生之间差异不显著。

    对学生使用的实验检验策略按完全照搬实验设计、丢弃原先设计、部分修改设计但无充分理由、有充分理由部分修改设计四类策略来进行统计,统计结果表明:在这四种实验检验策略上初中二年级学生和小学六年级学生之间、男女学生之间差异都不显著。为探讨学生实验检验思维的影响因素,本文对统计结果进行深入分析,发现是否获得较多的正例、归纳能力、元认知能力、量的观念、实验误差、非智力因素等能够影响中小学生实验检验思维。

    总的来看,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。

    优差生对比分析表明学生的假设检验能力影响科学问题解决的深度。相关研究表明学生物理、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。

    本论文测查了参加杠杆平衡作业的学生的科学推理思维。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本研究的正式问卷。测查结果表明:中小学生在科学问题情境中推理受问题情境熟悉程度以及学生已有知识和经验的影响。初二学生比小学六年级学生更好理解实验的检验力上,初二学生正处于向理性推理过渡的阶段。结果显示男女生差异不显著。

    综上所述,本论文是在心理学理论的下指导,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,提出一些教学建议,为基础教育中正在开展的科学探究式教学提供一些参考。

    关键词:假设检验,问题解决,推理,科学

     

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