科学探究对高中生科学本质观影响的研究.doc

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1、科学探究对高中生科学本质观影响的研究　　摘要：本研究以南京市金陵中学高中学生为研究对象，通过运用调查量表――《了解科学及科学探究本质量表》进行测验，使用SPSS11.5软件对数据进行分析，了解中学生科学本质观的现状，结合学生在访谈中的回答，初步得出高中生对科学本质的认识情况。根据学生在前测中科学本质观的特点，结合物理内容运用“科学探究―反思―明示”的教学模式理念进行教学实验，用实证研究的方式探讨科学探究对中学生科学本质观的影响。　　关键词：科学本质观；科学探究；教学实验　　中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-61485-0015-4　　科学探究中蕴含科学本质，通过

2、运用科学探究来提高学生科学本质观是科学本质教育中一种有效的方法。本研究的主要目的是通过调查研究，了解中学生科学本质观的现状，发现其中存在的问题，并借助科学探究的教学方式，用实证研究的方式探讨科学探究对中学生科学本质观的影响，力求能对中学物理教育提出一些行之有效的教学策略，以此有效地提高中学生对科学本质的认识。　　1教学模式的设计　　学生单是从“做科学”和探究活动的过程中理解科学本质和科学探究是比较困难的，教师应该采用特殊的方法帮助学生反思探究活动，这是学生理解科学本质和科学探究的一种途径。笔者设计了如下教学模式：科学探究―反思―明示。　　以“磁感应强度”教学内容设计为例，科学探究过程如

3、下。　　提出问题：研究磁场的强弱―设计实验方案―控制相关变量―进行实验探究―分析实验结论―比值定义磁场的强弱。　　科学本质教育内容：在科学探究的过程中以及科学知识建立的过程中，都离不开研究者的严密逻辑并富有创造性的思维。　　反思环节：　　教师：大家回忆一下，我们这次探究的具体步骤是怎样的？　　学生：提出问题―猜想假设―制定计划―设计实验―进行实验―数据分析―解释结果等等。　　教师：对！这就是科学探究的一个具体的过程。那么，是不是每次探究都要经历这么一个过程呢？这个过程是不是固定的呢？　　学生：不一定！　　教师：我们进行实验时运用了什么样的研究方法呢？　　学生：控制变量法。　　教师明示：

4、是的。物理学的思想和研究方法是在物理学的发展过程中物理学家逐渐摸索、积累、归纳、总结出来的。但并非任何一种方法步骤都可以适用于各种科学探究中，也并非每个研究过程都要经历以上的每个步骤。科学研究的途径是多样的，不仅包含逻辑推理和实验的方法，还包含联想、想象等创造性思维方法，而且同一个问题也可用不同的方法来解决，最终可以得到同样的结果。探究的结果与科学家的创造性和主观认识也是分不开的，科学知识是人类智力的创造，科学研究的整个过程需要人类丰富的想象力和创造力。　　2研究对象　　本次实验所有被试对象都是南京市金陵中学的学生，选择高一、高二及高三共17个班774位学生进行测量，收回有效问卷735

5、份。在科学探究对学生科学本质观影响的实验中，选择高二班学生作为实验班，高二班学生作为对照班。　　3量表的选择　　本研究使用的调查量表――《了解科学及科学探究本质量表》是在美国拉萨尔大学的梁玲博士2005年开发的量表SUSSI的基础上改编的。其中包含6个方面的科�W本质内容，分别是：相对性，科学定律与科学理论，社会文化对科学研究的影响，想象力和创造力，观察结果的特征，科学研究的步骤。　　量表共有3个部分，分别是24道选择题、6道开放题以及被试对象的背景资料。问卷采用五等级计分法，最高分为5分，最低分为l分。研究过程中对问卷进行了信度测量，得到量表的内在一致性Alpha=0.7528，说明

6、问卷整体具有比较好的内在一致性。本量表已在国内外许多关于学生及教师科学本质观的测试研究中得到广泛运用，具有较高的效度。　　4高中生科学本质观现状的调查　　在本次研究中一共发放《了解科学及科学探究本质量表》问卷774份，选择高一、高二、高三17个班级的学生作为研究对象进行调查，收回有效问卷735份。研究主要对学生在量表中的得分进行量化分析，量表总分为120分，总量表得分80分、分量表得分13.5分为中间分数，得分超过中间分数就代表对科学本质有一定的了解。[1]表1分别是高一、高二及高三学生在总量表和各个量表上得分的平均值以及标准差的情况。　　可以看出，各年级学生总分的平均值都超过了80分

7、。通过对很多问卷的分析，可以发现其中不乏科学本质观非常清晰的学生。而通过对比，我们也可以看到高一至高三年级学生科学本质观的差异：高二、高三学生与高一学生相比，科学本质观有所提高，而高三年级学生比高二年级学生的科学本质观略微下降。　　在“科学定律与科学理论”的分量表得分中，平均分最高的是高二年级的11.59分，其次是高三年级得到11.56分，第三是高一年级的11.1分，我们可以发现该分量表的得分明显偏低。　　在“相对性”“社会和文化对科学影响”“