宁夏中学生科学推理能力的调查研究单行本

宁夏中学生科学推理能力的调查研究单行本1．论文研究的背景、研究的目的和意义及国内外研究综述1.1论文提出的背景本论文选题来源于导师的课题“宁夏中学生科学推理认知发展的测评及理论与实验研究”（2013-2015，宁夏教育厅高等教育研究项目）。宁夏回族自治区位于我国西北地区，教育条件、资源相对落后。宁夏地区在教育领域对科学推理能力的研究还较少，更加缺乏如何在教育中培养这方面的能力。国内的研究目前大都也只是从哲学和心理学角度研究，对科学推理能力整体发展水平的研究仅是心理学界的重要成果。研究结果表明，科学推理能力的发展除了被性别、年龄影响外，还与教育水平，文化背景，自身条件等外界因素有关。国内学者也对科学推理能力的发展水平进行了一些研究，结论大体一致。虽然科学推理能力是随着年龄的增长而提高，但是外界条件，尤其是教育仍然对发展科学推理能力起着重要作用。本论文研究的内容是：了解宁夏地区中学生科学推理能力究竟处于哪种水平？他们的科学推理能力跟哪些因素有关？这些影响因素是学生自身生理原因还是由于外界的原因？1.2论文研究研究的目的和意义科学思维能力是能力的核心，是创造力的基础，而科学推理能力（ScientificReasoning）是科学素养的重要组成部分，是科学思维的基础，是人类进行科学研究的核心能力，是现代社会每个人应该具备的思考问题的方法和能力。对于实现人的科学发展具有十分重要的意义。科学知识和科学方法是科学课程的两大培养目标。科学的本质决定了：“科学本质上是一种探索活动”，而知识只不过“是科学的产物”。具备基本的科学推理能力是进行科学探究的必要条件,培养学生的科学推理能力是培养他们探究能力的基础。科学教育研究领域的科学教育是以全体青少年为主体，以学校教育为主要阵地，以自然科学学科教育为主要内容，并涉及技术、科学史、科学哲学、科学文化学、科学社会学等学科的整体教育，以期使青少年掌握自然科学的基本知识和基本技能，学会科学方法,体验科学探究，理解科学技术与社会关系,把握科学本质，养成科学精神，全面培养和提高科学素养；并通过培养具有科学素养的合格公民，发展社会生产力，改良社会文化，让科学精神和人文精神在现代文明中交融贯通。提高科学素养，实施素质教育也需要更加具体的方法策略。空洞的呼唤而缺少实质的指引往往只能使科学素养和素质教育停留在口号上。因此，在教育改革中必须有更多具体的可供实施的教育理念、教学策略、学习方法，科学推理能力的培养便是其中之一。本研究希望能对科学教育及培养策略起到一定的帮助，将发展科学推理能力作为课程目标，结合各种因素将科学推理能力作为教学策略，也将科学推理能力作为学习方法。最重要的是不仅使教师了解科学推理能力，认可科学推理能力，更要让教师了解影响科学推理能力的因素，进而才能使教师在教学过程中做出相关的方式方法对学生科学推理能力给予培养。1.3本论文在国内外同一研究领域的现状与趋势分析学术界对个体科学推理能力的研究开展已久,科学推理的概念最早由皮亚杰提出，随后在其他学科中比如：科学哲学、心理学及教育学领域都有所研究，科学哲学领域是从哲学角度研究了科学推理在科学发展中的作用以及推理的逻辑，心理学结合生物学研究科学推理产生的生理基础，如何发展以及随年龄的发展状况等教育学领域研究如何在教学中培养学生的科学推理能力其中哲学和心理学都已经形成了系统研究成果。自二十世纪六十年代以来，科学推理已成为国外心理学研究的一个重要研究领域，这些研究一般把科学推理按照推理的材料分为控制变量、组合推理、比例推理、关系推理、概率推理五种子推理类型，而根据皮亚杰的儿童认知发展水平又将各子推理类型的发展分为具体运算、过渡阶段和形式运算等水平。有关研究表明，除了性别和年龄因素对科学推理能力的发展水平有影响以外，研究者还发现其他一些因素也对科学推理能力的发展水平有影响。Han,Jong-Ha的研究发现学生的科学推理水平与学生所处的地理位置和社会经济地位等因素相关。Zeitoun,HassanHussein等人的研究表明科学推理能力与学习成绩成中度相关。此外，有研究还表明，前知识、信息加工能力、认知风格、智商、文化背景、个体能力、个性因素等同样也会影响科学推理能力的发展。国内对科学推理的研究起步很晚，具体到中学生科学推理能力发展状况的研究还比较少。我国高中物理课程标准和科学课程标准中指出“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一”。对教学的建议也要求“重视科学探究的教学”。新课程所倡导的科学探究不仅包含从事探究的能力，还包含对探究本身的理解以及探究何以导致科学发现的理解。科学探究的核心过程是问题解决过程，问题解决的过程必然伴随着知识建构，而统领所有这些活动的灵魂便是科学思维，科学探究的教学活力也正是体现在激发和活跃学生的思维上。台湾师范大学组织的“科学推理研讨会”报告在分析科学探究基础上提出：不论何种特定理念或甚至是融合不同理念来协助科学教师规划教学活动的师资培育者，普遍都面临相同的问题，就是应该如何让准教师们或在教育最前线的教师们能够适切掌握科学知识与科学推理能力的本质，并基于这样的关切了解来设计教学活动，达到协助学生学习科学的目的。2009年9月温家宝总理在北京35中调研时指出：“我上学时最大的收获在于逻辑思维训练，至今受益不浅。这种方法就是训练学生的逻辑思维和概括能力。”一年后的2010年7月胡锦涛总书记在全国教育工作会议上的讲话中指出：“教育成效不应只看学生是否能准确填写标准答案，更要看学生的学习能力、实践能力、创新能力，看他们是否掌握了发现问题、解决问题的关键能力。”这些能力在课程标准中的体现就是科学探究的学习和教学，也是培养科学推理能力的最重要方法之一。1.4本论文的创新之处笔者采用俄亥俄州立大学(OSU)LeiBao教授等人修订的中文版科学推理能力测试问卷(G卷)，预计发放3000份问卷，由于条件有限只调查了2105份问卷收回有效问卷2034分。通过SPSS统计工具分析影响宁夏中学生科学推理能力的因素。目前还没有关于影响宁夏中学生科学推理能力的因素结合培养科学推理能力已有的研究成果，以科学探究为主探寻科学推理能力培养的方式方法。形成在科学课程中渗透科学推理能力的理论基础和方法指导。2.论文研究的理论依据科学推理的概念是皮亚杰在其认知发展理论中首次提出的。国外许多学者对其进行了研究，得出许多重要的结论，建立了许多重要理论。然而，对科学推理的本质，科学推理的组成等方面学术界也没有一个真正有绝对影响力的理论。国内对科学推理的研究主要在科学哲学领域；心理学界以及教育学界的学者也在本学科领域研究科学推理能力；国家公务员考试中也涉及了推理题部分，但它的维度主要是演绎推理和类比推理等。教育视角下的科学推理同哲学界的科学推理不尽相同，与认知心理学的科学推理联系较为紧密。科学推理能力的培养在教育大国中越来越受到重视。笔者在认知心理学和Lawson科学推理能力体系的基础上，融合其他科学推理相关的理论，梳理科学推理能力的理论体系，丰富国内学术研究。并在此基础上结合科学教育理论进行创新，从教育的视角来解读科学推理能力，关注科学推理能力的培养具有重要影响宁夏中学生科学推理能力的因素的理论意义。3.论文研究的概念界定科学推理：科学推理是个体在具备一定的科学知识的基础上，对问题事实进行归纳、演绎，或应用科学原理和科学的方法对问题进行推理得出正确结论的一种科学能力。”SPSS：SPSS是指“StatisticalProducts&ServiceSolutions”,即统计产品与服务解决方案，在Windows环境下执行，适用于WindowsXP和Vista。4.论文研究的目标和内容4.1论文研究的目标论文的目标是为了的分析出影响宁夏中学生科学推理能力的因素，最重要的是不仅使教师了解科学推理能力，认可科学推理能力，更要让教师了解影响科学推理能力的因素，进而才能使教师在教学过程中作出相关的方式方法对学生科学推理能力给予培养。4.2论文研究的内容从根本上认识科学推理能力、发展科学推理能力理论、发现影响中学生科学推理能力的因素、将科学推理能力与教学实践结合，并据此反思科学教育中的问题，促进科学教育的发展，不仅是构建完整科学课程理论的需要，更是科学课程改革与实践的要求。本文拟解决的问题及目的如下：（1）通过文献调研，分析梳理科学推理能力的理论研究和实践研究成果，形成一个容易理解的科学推理能力框架。这个框架有助于非专业认识了解科学推理能力，认识到科学推理能力的重要性。（2）进行科学推理能力调查研究，找出影响中学生科学推理能力的因素（3）依据分析结果，初步探索出影响中学生科学推理能力的因素。5.论文研究的方法问卷调查6.论文研究的主要步骤本文的研究思路是首先进行理论分析，其次发放问卷，回收、统计问卷分析调查问卷，给予相应因素的原因加以分析总结分析结果。7.论文研究的成果形式文本报告8.论文主要参考资料[1]董孟华，瞿宝忠.科学哲学引论[M].北京：知识出版社，1989：55-57.[2]教育部.高中物理课程标准.北京：人民教出版社，2003.[3]教育部.科学课程标准.北京人民教出版社，2003.[4]王慧君.科学探究：知识建构与科学思维.中国教育报,2009：11-24.[5]台湾师范大学.提升科学推理能力的科学教学研习会.2004.[6][7]黄润龙.数据统计分析——SPSS原理及应用[M].高等教育出版社.[8]张迎,春汪忠.生物教学论[M].西安：陕西师范大学出版社，2003.[9]麦科比(E，E.Maeeoby)，杰克琳(C.V.Jaeklin).性别差异心理学[M].上海教育出版社.[10]邵小洁.高中男女生生物解题能力的差异及对策研究[D].网络出版年期，2012，(4)：1.[11]黄昭.宁夏中学生科学推理能力现状及培养策略研究[D].宁夏大学，2011.[12]严文法，胡卫平.国外青少年科学推理能力研究综述[J].外国中小学教育，2009，(5)：23-28.[13]张文彤.董伟.SPSS统计分析高级教程[M].高等教育出版社，2010.[14]张文彤，闫洁.SPSS统计分析基础教程[M].高等教育出版社，2004.9、论文框架结构摘要关键字1绪论1.1研究的背景1.2研究的目的和意义1.3国内外研究现状2相关概念界定2.1科学推理能力概念辨析2.2SPSS相关功能介绍3研究方案3.1研究设计3.1.1测试试卷3.1.2测试样本3.2测试工具4数据分析4.1宁夏地区中学生科学推理能力的总体水平4.2总分与各因素的相关性4.2.1地区相关性4.2.2性别相关性4.2.3年级相关性4.2.4文理科相关性4.2.5民族相关性4.2.6家长文化程度相关性5影响中学生科学推理能力的因素初探5.1地区因素5.2性别因素5.3年级因素5.4文理科因素5.5民族因素5.6家长文化程度因素6从研究结论与展望6.1结论6.2展望参考文献附录1附录2