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广西师范大学
硕士学位论文
中学生猜想与假设质量及其影响因素的初步研究
姓名:刘剑锋
申请学位级别:硕士
专业:课程与教学论
指导教师:赵光平;罗星凯
20080501
广西师范大学硕士论文 i
中学生猜想与假设质量及其影响因素的初步研究
姓名:刘剑锋导师: 赵光平博士
年级:2005 级专业:课程与教学论
方向: 科学教育
摘要
受国际科学教育改革浪潮的影响,目前我国的基础教育理科课程标准也把科学探究放
在了核心的位置。而猜想与假设是科学探究过程中的中心环节,在整个探究活动中起到一
种引导性作用,是探究活动的主线。正因为如此,提高学生的猜想与假设水平对学生顺利
进行探究活动起着举足轻重的作用。
为此,本研究通过自编猜想与假设质量测试卷考查了学生的科学假设质量,同时利用
其它研究者的调查问卷测查学生的逻辑推理能力、元认知水平、动机水平及科学态度。利
用统计分析方法了解学生提出的科学假设质量情况如何、与哪些因素有关,以及在面对新
现象(反例)时,各因素对其协调猜想与证据有何影响,从而为下一步寻找提高学生的科
学假设质量找到切实可行的方法和途径。
本研究所选被试为:普通中学高一两个班,省重点中学高一三个班学生,共五个班的
学生,其中各有一个班为两校的重点班,人数约 280 人,测试时间为十月初。
尽管纸笔测验很流行,但不少研究者发现它是考查学生科学探究能力最差的一种的方
式。即便如此,限于各种条件,在我国目前主要还是通过纸笔测验来评价学生的科学探究
能力。为了能让学生纸笔测验中所提出假设质量尽可能接近学生在真实的探究情境中所提
出的假设质量,笔者进行了一定的尝试。考虑到学生的猜想假设活动贯穿整个探究过程,
如果单纯让学生针对一个环节作猜想,并不能很全面地考查学生的猜想与假设质量。为此,
笔者在测试中提出了分阶段进行猜想的方法,即在第一页测试卷中,学生对题给现象不是
猜想完就算了,而是让其在自己众多的猜想中找出认为最合理的猜想并说明理由,然后在
第二页试卷中进一步提供一个根据某个设计实验所获得的实验现象,让其根据新的实验现
象(证据)继续进行猜想,并评价自己前面的猜想。本研究表明,这样确实能相对更加全
面地考查学生在整个探究过程中的猜想与假设情况,使纸笔测试得到的假设质量与数量更
接近于直接观察到的真实探究情景。
通过分析,本研究还得出以下一些结论:
(1) 学生的猜想与假设质量还不高,由于假设的解释性水平较低,学生“第一页认为的
最高质量猜想”与“第一页实际最高质量猜想”间有很大区别。不断地追问有利于学生完
善自己的猜想。提供新的现象(证据)有助于学生改进其猜想,并且当新现象与学生原有
猜想相矛盾(面对反例)时,更能促使学生改进猜想质量,增加猜想数目。题目难度及熟
悉程度对学生改进猜想质量有影响,而且学生非常确信自身猜想正确,产生思维定势时,
往往会对反例视而不见,从而不容易更改自己的猜想。学生各题猜想数目主要集中在 2-3
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个之间。
(2) 除意志外,各影响因素对学生的猜想与假设个数均没有统计学意义上的影响。意志
对学生的第一页猜想个数有显著影响,意志越强个数似乎越少。
(3) 学生的性格对学生的猜想质量无影响。
(4) 学生的性别对猜想质量有极显著影响,而且男生好于女生。面对反例时,男生比女
生更容易更改猜想并改得更好。男女学生的差异主要体现在中等成绩学生之间,在成绩优
秀的学生群体中,男女学生没有差异,女生在总体上甚至略优于男生。
(5) 学生的物理成绩对学生的猜想质量有极显著的影响,成绩越高,学生的猜想质量越
好;而且物理成绩更多的似乎是对学生的猜测性水平产生影响。面对反例时,成绩好的学
生更容易更改矛盾的猜想并将其改得更好。
(6) 学生的逻辑推理能力对学生的猜想质量有极显著的影响,推理能力越强,学生的猜
想质量越好;而且学生的逻辑总分更多的是对学生猜想的解释性水平产生影响。面对反例
时,逻辑推理能力强的学生更容易更改矛盾的猜想并将其改得更好。
(7) 元认知对学生第一页的猜想质量没有很大的影响,但在第二页面对新现象(反例)
时,学生元认知及各维度均发挥了较大的影响作用。从元认知各维度看,计划性与意识性
对学生猜想质量的影响非常大,无论是第一页还是第二页中,计划性都起着最重要的影响
作用,意识性在第二页时起的影响作用大于第一页中的影响作用,意识性对“猜测性水平”
的影响大于对“解释性水平”的影响。调节性对“猜测性水平”有一定影响,方法性及总
结性对猜想质量几乎没有影响。
(8) 在动机各维度中,自我效