中学生在科学实验探究活动中提出问题的初步研究

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1、中学生在科学实验探究活动中提出问题的初步研究作者：绵阳中学物理组周勇摘要：本研究以广西师范大学兴华科学教育团队设计的“怪坡”装置为探究任务,对40名初三学生进行访谈，从数量和质量两方面对学生在科学实验探究活动中提出问题的特点做了逐步的探测，得出了一些初步的、有进一步讨论价值的结论。关键词：问题；提出问题；问题的结构；实验探究APrimaryStudyontheProblemsPosedbyMiddleSchoolStudentsinInquiringActivitieswithScienceExperimentsAbstract：Us

2、ing“themagicslope”designedbytheRISEfacultiesatGuangxiNormalUniversityasaexperimentaltaskto“invite”students’participatingininquirylearningprocess,thisstudyinterviewed40juniorhighschoolstudentsinordertoexplorefeaturesoftheproblemsposedbystudentsinthecontextofinquiringacti

3、vitieswithscienceexperimentsfromtwoaspectsofqualityandquantity.Someprimaryresultshasbeenfoundanddiscussed．Keywords：problem；problemposing；problemstructure；inquirylearningwithexperiments.1.前言科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自

4、然界所用的方法而进行的各种活动。[1]科学探究既是一种重要的教学方式，也是学生的学习内容之一。在学生的科学探究中，提出问题作为一个不可或缺的要素之一，对科学探究有着重要的意义，科学探究正是紧紧围绕问题来展开并逐渐深入下去的。对于学生课堂提问的功能、影响学生提问的因素、培养学生课堂提问的策略、学生提出问题的类型以及学生提出问题的能力等方面，国内外研究者都做了很多的研究。本研究是让中学生在完整的科学实验探究活动中提出问题，采用访谈的方法，并借鉴科学哲学中关于“科学问题”的研究成果，从问题结构的角度，比较深入地研究学生提问的数量和质量等方面

5、的情况，期望为中学生提出问题以及科学探究能力的研究打下一定的理论和实践基础，也为科学探究式教学的设计与实施提供一些参考建议。2.研究设计2.1研究方法、工具和程序本研究让学生在科学实验探究活动中以书面文字的形式提出问题，采用访谈的方法，以便获得尽量真实、完整的提出问题的信息。本研究以广西师范大学兴华科学教育团队设计的“怪坡”装置为探究素材，如上图所示，该装置由四个木质斜面和一个水平木质底面粘合而成，并配有一个喷有漆的小圆柱形强磁铁和一个喷有漆的小圆柱形铜块。测试程序是：第一，初步测试阶段于2009年10月，我们首先在桂林德智外国语学校

6、进行初试。通过初试，我们发现学生在本次科学实验探究活动中提出了大量的问题和假设，于是在材料上增加了指南针，玻璃球，圆柱形木块等。第二，正式测试阶段于2009年12月，主试分别让每一被试进行单独的科学实验探究活动，探究时间一般在40分钟左右，具体时间要根据被试的探究情况而定。在呈现实验现象之前，由主试告知被试相关注意事项，让被试知道测试目的，放松探究；然后主试为被试演示一部分实验现象，具体操作是：将凹形木质装置水平放置于桌面上，且正对南北方向(这一点不告知学生)，然后让一小圆柱形物体分别在四个斜面上由静止滚下，让学生观察现象，再拿另一个

7、小圆柱形物体进行同样的操作，让学生将现象进行对比，并探索两物体运动情况差异的原因；然后让学生自主探究，主试坐在一旁观察并作好相应记录；最后主试根据对被试的观察情况和被试所填写的提出问题记录表对被试进行访谈并录音，以便获得尽量真实、完整的提出问题的信息。本研究主要借鉴王习胜(2000)[2]对问题结构的研究成果，将中学生提出问题的结构分为三个基本要素：即问题的指向、问题的疑项以及问题的解答域。同时，问题的预设，就主要负载于问题的指向和解答域要素之上，包括问题的指向预设和问题的解答域预设。2.2被试的选取本研究选择四川省隆昌县第七中学初三

8、学生作为被试,该学校初三年级共有6个平行教学班，为了尽量避免学生探究后相互交流，从整个初三年级的花名册中采取等距抽样的方法，抽取了40名学生作为被试样本。被试样本中男生19人,女生21人,平均年龄14.6岁，最大16岁，