论文摘要
科学探究既是学生学习内容之一,也是其获取知识、提高素养的重要途径之一。而猜想与假设是科学探究过程中的中心环节,它的质量决定了探究活动的质量和深入程度。因此研究学生的猜想对促进探究式教学的开展有着重要的意义。本研究的研究内容：(1)学生提出猜想的分析；(2)学生如何对待他人设计的猜想实验的分析；(3)学生的猜想表征的变化分析；(4)学生对学习单的评价分析。本研究以问题导向学习理论和黑箱理论为指导,以钦州学院海洋学院70名大一学生为被试。探究素材为广西师范大学兴华科学教育团队设计的“直走弯走”探究仪,采用让学生进行科学探究和临床访谈的方法。将被试分成男女比例差不多的两个组,一个组使用学习单一,另一个组使用学习单二。学习单一有“瞧瞧”“原理说明”“做做想想”“追踪学习单一问卷”,学习单二有“瞧瞧”“做做想想”“他人猜想的实验设计”“追踪学习单二问卷”,学习单编制效度采用专家效度。根据前人的研究结果和本研究的特点,将学生的猜想表征分为三种类型：文字表征,朴素表征和物理表征。对假设的质量采用“假设数量的质量评量表”和“猜想与假设质量评价量表”进行分析。经过对数据的整理和分析,得到以下研究结论：1.使用学习单一的被试提出的假设数量多一些,有3人提出六个猜想,1人提出5个猜想,有3人均提出4个猜想；而使用学习单二,在35名被试中没人提出6个猜想的,在使用学习单二的第一页时仅有1个人提出5个猜想,提出3个假设较学习单一多11.4%,使用学习单一的被试比使用学习单二的被试提出假设的个数会多0.9个／人次。在提出假设的数量方面男女生使用学习单二和学习单一均不存在显著差异。2.根据假设数量的质量评量表,学生提出假设数量的质量最高分为3分。使用学习单一的被试提出假设数量的分数有22.9%分布在3分,48.6%分布在2分。使用学习单二的平均有7.63%得到3分,有48.57%的得到2分。根据假设与猜想质量评量表对每一个假设质量进行分层分析,正确的层次为3、2、1三个层次,最高水平为3层次,使用学习单一的学生仅有44.8%达到2层次及以上。使用学习单二的被试达到2层次及以上平均为45%。本研究中的被试的提出的猜想质量普遍不高,可能跟学生很少进行科学探究活动有关。3.被试整体对他人的猜想所设计相关的实验认为合理占58.6%,表示中立和认为不合理的占41.4%,被试对不同的他人的猜想所设计相关的实验略有差别,对A同学的猜想所设计相关的实验感到合理的有51.4%,对B同学的猜想所设计相关的实验感到合理的有65.7%。男女生在对他人的猜想所设计相关的实验认为合理、表示中立和认为不合理差别不显著。4.被试整体因他人猜想的相关的验证设计而改变原有猜想的比例达77.1%,这里猜想的改变也包括补充、完善自己的猜想。除了22.9%的被试面对A、B同学的猜想的相关的验证设计始终保持原有猜想。可能提出的假设质量整体不高,从而很多人改变的自己的原有的猜想。另外,在面对他人设计的猜想实验时,发现男生比女生更容易改变自己的猜想。5.被试在探究过程遇到困难的选择顺序,使用学习单一的被试首选“自己想”高达74.3%,首选”和小组讨论”占总人次的14.3%。使用学习单二的被试首选“自己想”高达88.6%,首选”和小组讨论”占总人次的5.7%。由此可见问题导向学习可以让被试先自己思考。6.被试的猜想表征大约有75个猜想属文字表征,占47.5%；有43个猜想属朴素表征,占27.2%,这一点在学生对学习单的评价就有体现；有40个猜想属物理表征,占25.3%,其中错误表征就有15个,正确的有25个,并且正确当中也还分正确、部分正确。由此得出学生使用术语和生活经验解决问题占很高的比例。7.被试对学习单的评价主要集中在：认为学习单难度较大,学习单一的难度刚刚好的仅有28.5%,认为难度很大的竟有31.5%,使用学习单二也是如此,只有34.2%的认为难度适中,22.9%的认为难度很大。这可能与学生对探究素材的不熟悉有关。在探究的过程,被试认为使用学习单有助于提高他们的团队合作意识,学习单一高达62.8%,学习单二高达60%。在文章的最后,笔者依据本研究的结论对此研究进行了反思,为科学探究教学的设计与实施,及学习单的设计研究提出了一些参考性的建议。