對中學生科學探究實驗設(shè)計的初步研究.pdf

1、探究實驗設(shè)計能力是一種重要的探究能力。猜想和假設(shè)是否正確，只有通過實驗才能得到驗證；探究活動能否順利完成與實驗設(shè)計是否科學合理有直接的關(guān)系。研究表明，制定探究實驗方案的能力是學生探究能力中較為薄弱的環(huán)節(jié)。研究學生在實驗設(shè)計時有哪些思維活動，哪些因素影響著學生的實驗設(shè)計，對改善實驗設(shè)計教學，發(fā)展學生的實驗設(shè)計能力，推動以科學探究為核心的科學教育改革有重要作用。 本研究以探究學習理論和問題解決理論為基礎(chǔ)，通過問卷調(diào)查和口語報告的方法

2、，分別考察了學生的探究實驗設(shè)計狀況，以及影響實驗方案設(shè)計的因素，特別是表征程度和設(shè)計策略對實驗設(shè)計的影響。 問卷調(diào)查題目的問題情景均來自于學生的日常學習和生活，被試是高二、高三年級的235名學生。 調(diào)查表明： （1）在問題1的回答中，有占總數(shù)31.3％的學生提出了正確的原因，但沒有設(shè)計出判決性實驗。這些學生占提出了正確原因?qū)W生數(shù)的51.7％。他們中的大部分設(shè)計的是控制變量分別檢驗的實驗，表明相當數(shù)量的學生缺乏設(shè)計

3、判決性實驗的能力。 （2）學生在實驗設(shè)計時存在的問題主要有：部分學生只注重實驗原理的正確，缺乏對實驗步驟、實驗方法的精細化設(shè)計；學生對影響實驗結(jié)果的因素考慮較少。 （3）在實驗設(shè)計能力上，男女生差異不明顯，男生只是略好于女生。 （4）實驗設(shè)計能力上有顯著的年級差異，在問卷調(diào)查的范圍內(nèi)，高三的學生均明顯優(yōu)于高二的學生。根據(jù)高中學生的思維發(fā)展規(guī)律，高二應是實驗設(shè)計能力快速發(fā)展的階段，教師對此應予以注意。 口語

4、報告調(diào)查以20名高二、高三的學生為被試，通過分析他們解決兩個實驗設(shè)計問題時的思維活動，研究了影響實驗設(shè)計的因素。 結(jié)果表明： （1）問題表征的程度決定著實驗設(shè)計策略的優(yōu)劣。表征深刻、全面的被試通常能夠獲得較好的問題解決策略。較好的策略通常意味著較高水平的設(shè)計方案，較少的實驗設(shè)計時間。 （2）其他影響實驗設(shè)計的因素有：知識的應用能力、知識的結(jié)構(gòu)化程度、知識的遷移、設(shè)計過程中的自我監(jiān)控等。 根據(jù)以上結(jié)論，本論