促进高中生科学推理能力发展的化学实验教学实践研究——以甘肃省某乡镇中学为例

作     者：韩红梅 

作者单位：西北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡红杏;魏艳玲

授予年度：2021年

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 

主      题：科学推理 高中化学实验 教学策略 

摘      要：科学推理能力作为问题解决、科学探究活动开展过程中不可或缺的关键能力,始终是国际理科教育领域的关注重点,我国《普通高中化学课程标准(2017年版)》中明确提出将发展学生基于证据的科学推理能力作为高中化学课程的重要目标之一。为此,本文以研究者所教的甘肃省某乡镇中学高二理科班全体学生为研究对象,开展了促进高中生科学推理能力发展的化学实验教学实践研究,基于实证,探索促进高中生科学推理能力发展的策略。在查阅相关文献的基础上,将高中生化学科学推理能力的重点聚焦于归纳推理能力、类比推理能力、演绎推理能力三类,编制了相应的科学推理能力探查题。探查结果统计分析发现,该班全体学生科学推理能力现状表现为:(1)学生整体科学推理能力较弱;(2)三类推理能力之间发展不平衡,存在一定的差异性,类比推理能力相对于演绎推理和归纳推理能力略高;(3)学生类比推理中,突出的问题表现为,只关注研究对象和类比对象的相似性,忽略了其差异性,或对于研究对象和类比对象之间的相似关系分析不够准确;在归纳推理中,集中表现在在缺乏将多个素材的各个属性关联成一个统一整体的能力;在演绎推理中表现为对于推理的大前提(已知的原理或假设)分析有误或对于推理的小前提(所研究对象的特殊性)存在认识误区,推理逻辑不够严密。基于学生的科学推理能力现状测查结果,结合理论基础和文献资料,本研究提出了促进高中生科学推理能力发展的化学实验教学实践的策略,并以高中化学选修4《化学反应原理》中“影响化学反应速率的因素、“盐类的水解和“原电池三个教学内容开展实践研究、跟踪实践效果,结果显示学生的科学推理能力显著提高,三类推理能力间的差异性明显减小,各维度的推理障碍点得到消除。研究发现促进高中生科学推理能力发展的化学实验教学策略为:(1)设置问题情境,创设科学推理条件;(2)形成认知冲突,激发科学推理意识;(3)猜想与假设,加强科学推理训练;(4)验证真伪,培养基于证据进行科学推理的能力;(5)真实问题解决,强化科学推理能力。本研究虽然在样本选择上有一定的局限性,但在一定程度上为一线教师开展以化学实验为载体,培养学生的科学推理能力提供了参考和依据。