有关科学探究过程的思考.doc

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1、有关科学探究过程的思考对于科学探究的过程，国内外的不少研究者都提出了各口的观点。如，特罗布里奇、拜比尔和鲍威尔等人（Tmwbridge,Bybee&Powell,1996）认为，科学探究的基本程序包括形成问题、建立假设、设计研究方案、检验假设、表达或交流结果等。《美国国家科学教育标准》提岀，科学探究的过程主要包括：观察；提出问题；杳阅书籍和其他信息资源来寻找已有知识；利用各种工具搜集、分析并解释数据；做出答案、解释或预言；交流结呆。美国国家研究理事会（2000）认为,科学探究包括形成科学研究问题、收集数据、建立假设、检验假设和交流结果。《英国国家科学

2、课程》将科学探究过程划分为制定计划、获取并表达证据、思考证据、评价四步。我国《全H制义务教育科学课程标准（实验稿）》（2001）提出，科学探究包括提出科学问题、进行猜想和假设、制定计划和设计实验、获得事实与证据、检验与评价、表达与交流。此外,还有一些学者认为,科学探究包括了猜想与解释、实验与操作、明显地看到操作结果、记录获得的信息、结论与交流等；或者认为提出科学问题、进行假设或猜想、制定研究方案和收集数据、得出结论并做出解释、对研究方案进行评估、交流和推广是科学探究的六个基本步骤等等。尽管对于科学探究过程的认识仁者见仁、智者见智，研究者们依据不同标准

3、对科学探究过程进行了不同的划分，但综合而言，他们对于科学探究的一些基木过程，如提出或形成问题、建立假设、制定研究方案检验假设、得出结论、交流结果等的认识却较为一致。因此,根据己冇研究成果，结合白己的研究，我们认为，科学探究主要包括观察和提出问题、形成假设、检验求证、得出和解释结论、交流与应用五个步骤（见图1）。图1：科学探究的过程1.观察和提出问题：观察是科学探究的基石。通过观察可以发现自然世界中未知的各种事物和现彖，从而提出问题，确立探究的主题。因此，观察和提出问题是密不可分的。但是，并不是所有的观察都能导致提岀问题。很多时候，我们会深陷于“已知的

4、幻觉”之中，也就是说，当你“掌握”某些知识的时候，会使你所看到的现象符合自己理解的事物模型并从中得到解释。止如德国文学家歌德所说的：“我们只看到我们所知道的”。因此，在科学探究中，个体耍经常审视口己知识的界限，发现口己已有知识的局限和矛盾，探寻运用自己的理论所无法解释的难点，从而确立需要探究的事实。从某种意义上讲，科学探究就是要寻找一扇由已知通向未知的“人门”，推动“已知的幻觉”的不断扩张。2.形成假设：假设源于个体所提出的问题，是对于问题的一种简洁的陈述，它试图解释一种模式或预测一种结果，是个体在己冇的知识经验的基础上所提出的关于问题的可能性解释。

5、假设是科学发展的必经Z路。虽然假设只是一•种试验性的观点，必须通过观察或实验加以验证，但它能帮助探究者澄清思想和说明关系。德国文学家海涅就曾说过：“谁若为我们指出了走不通的道路，那么他就像为我们指导了正确道路的人一样，对我们做了一件同样的好事”。假设可能有一种，也可能有多种，但不论多少，假设必须具有合理性，才有助于制定解决问题的可行性方案。由于一个假设只是对问题的一种观点和看法，因此在实际的探究小，个体不能将H己限制在一种假设Z2,而要尽可能地提出多种假设，以避免那些有可能局限于某种观点的偏见，从而保证研究的开放性，以获得客观、真实的研究结果。1.检

6、验求证：检验是对观察和假设的一种验证，通过检验，假设就可能被证实或支持,也町能被否定或推翻，而那些由“权威”传递的错误观念也可以被抛弃。检验使我们能够探查自然世界中那些隐藏在自然现象和事物背后的奥秘，揭示自然的本质。检验的方式主要有两种：一种是引证式，即根据己选择的方案去收集支持假设所需要的事实和证据，经分析、概括而得出结论，从而证明假设成立或者不成立；二是实验式，即个体亲自动手实验，通过分析实验和总结实验结果来验证假设的正确性和有效性。如呆所捉出的假设在实践过程中行不通，那么就需要重新对问题和假设进行分析，再次提出新的假设和验证假设。实验是有明确程

7、序，并可重复进行的。但同时也不能过度地信任实验，因为实验错谋的可能性总是存在的，这种实验错误可以导致错谋的结果。4•得出和解释结论：在对假设进行验证的基础上，个体概括、归纳其发现，得出并解释结论，形成关于某一现象或问题的科学认识。在此过程中，不仅要收集证据，而且要将观察与实验的结果与口己已有的知识经验联系起来，借助于分析、推理提出现彖或结果产生的原因，并在实验证据和逻辑论证的基础上建立各种变最间的联系，从而形成以己有知识和当前观察与实验结果为基础的新的理解。解释必须同自然观察或实验结果所获得的证据一致,遵循证据规则，同时，解释述须接受公开的批评和质疑

8、，并要求运用各种科学的认知方法和过程，如分类、分析、推论、预测、批判性推理和逻辑推理等。5.交流和应用：在形