发展学生科学探究观的实验研究 ——以常见无机物及其应用教学为例

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近年来,多个国家都把对科学探究的理解列为重要的教育内容,促进学生科学探究观发展是科学教育的重要目标之一。但在我国的科学教育中,科学探究观教育未得到应有的重视。高一年级是学生形成思想观点的重要时期,促进高一学生科学探究观发展尤为重要。据此确立两个主要研究问题:(1)高一学生的科学探究观现状如何?(2)如何提升高一学生的科学探究观?研究以诺尔曼·莱德曼(Norman G.Lederman)团队提出的科学探究观框架为基础,以该团队最新研发的科学探究观问卷(Views About Scientific Inquiry,VASI)为研究工具,以科学探究观问卷和半结构访谈为主要方法对H省某高中253名高一学生的科学探究观进行调查,分析高一学生科学探究观的特点,并根据学生科学探究观现状提出教学建议。而后结合苏教版(2019年版)第一册中常见无机物及其应用对实验组实施提升科学探究观的教学,并通过科学探究观问卷和半结构访谈检验教学策略的有效性。研究结果表明:高一学生对科学探究的理解水平普遍较低,对科学探究各个维度的理解水平发展不均衡。高一学生对A5(探究的过程会影响探究的结果)、A6(探究的结论必须与收集的数据一致)理解最差,对A3(探究的问题指引探究的过程)理解相对较好;学生对于科学探究的理解主要来自课堂教学之外,学校并未开设科学探究观的专门课程。在常态课教学过程中,教师也极少延伸讲授科学探究观相关知识。经过常见无机物及其应用的教学干预后,高一学生对科学探究整体理解水平有所提升,但理解水平仍不理想。通过卡方检验可知,经过课堂干预A1(科学探究始于问题,但不必检验一个假设)、A2(科学探究没有单一的步骤和方法)、A5、A6、A7(科学数据与科学证据不同)、A8(科学解释是由收集的数据和已有知识共同得出的)六个维度均有显著提升。通过前后测结果对比可知,运用显性化、反思性、活动化的教学原则,将化学史引入课堂教学,让学生参与科学探究,并引导学生积极反思交流,有助于发展学生科学探究观。
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