第九章_科学探究能力及其培养.ppt

第九章中学生科学探究能力及其培养 3、新西兰 《新西兰科学课程标准》（Science curriculum in the New Zealand）中提到，科学是一个整合了知识、技能和态度的过程。科学探究给学生提供了发展科学理解的重要机会，同样，进行探究也提高了学生探索现象和解决实际问题所需要的科学技能和态度。随着学习的深入，学生的探究技能应该逐步趋于成熟。进行科学探究需要具备许多复杂的能力，包括关注（focusing）、计划（planning）、收集信息（information gathering）、处理（processing）、解释（interpreting）和报告（reporting）等方面的能力。 《新西兰科学课程标准》将学生应该发展的科学探究能力分为四个要素：关注和计划、收集数据、数据处理和解释、报告。针对每个要素，标准对科学探究所需要的能力进行了水平划分，提出了各水平所应该达到的具体目标。 4、新加坡 新加坡科学课程大纲中的科学探究中说明：在课程的整个过程中，学生在适当的活动过程中学习并应用如下的科学探究技能： ★用清楚、明确的术语来阐述一个能够通过实验证实的问题或问问题。 ★对问题或现象提出可能的假设（尝试性的解释）。 ★设计简单的实验来检验假设（提出的解释）是否正确。 ★仔细地观察和测量。 ★以口头或非口头形式简明有效地交流信息。 ★从数据进行推导。 ★以观察和收集数据为基础提出解释。 ★陈述提出的解释的局限性。 ★以知道的数据为依据提出可证明的预测。 ★从研究的结果产生新的观点或问题并开始第二轮的研究。 ★描述数据的趋势，即使模式不是很确切。 ★分析另一种解释和过程。 第三节 中学生科学探究能力的结构 陈彦芬和高秀岭通过分析英国国家科学课程标准中对科学探究的教学要求，认为可将包含科学探究能力的组成要素用下图表示： 图9－1科学探究能力要素示意图 参照基尔福特的智力结构图的基础上，建立了科学探究能力的结构模型 第四节 科学探究能力水平及发展研究 一、理科学生科学探究能力现状的调查研究 华南师范大学的张军鹏采用调查测试的方法，选取一所省重点中学和一所非重点中学的130名高三理科生为对象，测试目前理科学生普遍的科学探究能力情况。其研究结果为：①学生不能准确地提出并表述要探究的问题；②学生推理论证的能力较强；③学生实验设计的能力较弱；④大部分学生具有推理预见的能力；⑤学生的思维方式单一、缺乏反思、批判的精神；⑥平时的物理学习成绩与其探究能力强弱无关；⑦不同学校的学生探究能力无明显的差异。 根据研究结果，张军鹏进一步指出，我国理科学生的科学探究能力发展不平衡，尤其在提出问题、表述问题、设计实验、反思批判方面的能力比较差。传统教育无益于培养学生的科学探究能力，目前的高中物理教学方式对学生探究能力、创新能力等方面是低效的。在目前的评价制度中，缺乏评价学生科学探究能力水平的标准和有效的运行机制。重点和非重点的学生虽然在考试成绩上存在有差异，但在科学探究能力上处于同一起跑线。可见，利用科学探究方式学习科学知识是可行的，开展探究式学习不受学校类型、学习成绩高低的影响，是可以普遍开展的，只是在实施探究式教学的起点和方式上，教师的指导程度上有差异而已。 二、中学生科学探究能力的发展研究 蔡美洁在构建了科学探究能力结构模型的基础上，以能力品质为主因素，结合科学探究能力在科学探究各环节的具体表现，确立了考查中学生科学探究能力的32个指标。将这32个指标设计成可供数据采集的测查中学生科学探究能力的调查问卷，对西安某中学初二到高三的学生进行调查，了解学生的科学探究能力现状及发展变化情况。根据研究，得到以下结论： ①中学生的科学探究能力的发展趋势是波动变化的，高二年级最高，高三年级最低。各年级之间，存在显著差异。初二和高三学生科学探究能力离散程度比较高。 ②科学探究能力的五个品质（即深刻性、灵活性、敏捷性、批判性和独创性）随着年级的增长都有不同程度的变化，高中阶段比初中阶段有所增加，高三时稍微降了一些。其中深刻性发展最稳定，灵活性和独创性水平发展得比较缓慢。 ③科学探究过程的七个要素中，进行实验收集证据这个环节发展得最好，其次是交流与合作、分析与论证能力，薄弱环节是猜想与假设。这七个要素在初中阶段发展比较缓慢，高中发展快一些，尤其是学生的评估能力发展的速度最快。 ④男生的科学探究能力的总体水平略好于女生，他们的差异主要是在高一、高二年级，但是他们科学探究能力的发展趋势相近。从各品质男女生发展情况看，除了独创性品质男女生在高中阶段有显著差异外，其他品质存在差异但不显著。 ⑤重点学校学生的科学探究能力略好于普通学校，但是他们之间的差异不显著。从各个年级情况看，他们的差异主要在高一和高