中學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動中提出問題的初步研究.pdf

1、科學(xué)探究指的是科學(xué)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?？茖W(xué)探究也指的是學(xué)生們用以獲取知識、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動?？茖W(xué)探究既是一種重要的教學(xué)方式,也是學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容之一?？茖W(xué)開始于問題,科學(xué)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(xué)哲學(xué)中王習(xí)勝對問題結(jié)構(gòu)的分析,將中學(xué)生提出問題的結(jié)構(gòu)分為三個基本要素：即問題的指向、問題的疑項(xiàng)以及問題的解答

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

3、育團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“怪坡”裝置為探究任務(wù),采用讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究和臨床訪談的方法,借鑒科學(xué)哲學(xué)中關(guān)于“科學(xué)問題”的研究成果,從問題結(jié)構(gòu)的角度,對中學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動中提出問題的數(shù)量和質(zhì)量等方面進(jìn)行較深入的研究,從而為學(xué)生的提出問題以及科學(xué)探究能力的進(jìn)一步研究打下一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。本研究得出的主要結(jié)論如下：1.在本次科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動中,學(xué)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(zhǔn)確。(2)語義表達(dá)含糊不清。(3)不

4、能準(zhǔn)確地表征出探究活動所隱含的規(guī)律。2.在本次科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動中,40名學(xué)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(xué)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(xué)生提問數(shù)量在3~6個之間,占總?cè)藬?shù)的75℅,這表明大部分學(xué)生提出問題數(shù)量在3~6個。在本

5、次科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動中,40名初三學(xué)生提出問題的數(shù)量與物理學(xué)業(yè)成績之間的皮爾遜積差相關(guān)相關(guān)系數(shù)為-0.042(p=0.79>；0.05),沒有顯著相關(guān)。3.在學(xué)生提出的190個問題當(dāng)中,頻數(shù)大于等于3的問題指向有十一個指向內(nèi)容。反映出學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)現(xiàn)象與磁鐵、磁性、磁場或地磁場等的關(guān)系”,我們認(rèn)為這指向了本實(shí)驗(yàn)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(xué)生總共提出190個問題,其中有25個問題的指向預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)中,男生提出12個,占48%,女生提出13個,占52%。學(xué)生提出問題的錯誤指向預(yù)設(shè)共有16種類型。學(xué)生提出25個錯誤問題指向預(yù)設(shè),主要有以下三種原因：(

7、1)學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動中,提出假說或觀點(diǎn)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(diǎn)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(xué)探究中的重要性。其中,在25個錯誤指向預(yù)設(shè)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(diǎn)或結(jié)論)相矛盾的時候,學(xué)生沒有用新的現(xiàn)象去修正或推翻自己原有假說(觀點(diǎn)或結(jié)論),只是感覺非常困惑。其中,在25個錯誤指向預(yù)設(shè)中,有3個屬于這種情況,占12%。(3)學(xué)生的知