初中生科学教育中的“守恒观念”测评研究

作     者：柳文杰 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王祖浩

授予年度：2023年

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 

主      题：初中科学 守恒观念 测评研究 

摘      要：“守恒观念是指导人们认识客观物质世界的一大基础观念,在初中科学的物理、化学、生物等学科中都有广泛体现。本研究通过学习相关文献,梳理教材、课标、中考相关测试题等,结合相关教学经验:界定初中科学教育中“守恒观念的相关概念;构建适合浙江初中生科学教育中的“守恒观念测评框架;开发初中生科学教育中的“守恒观念测评工具;通过测试法和访谈法测评不同年级、不同学业水平、不同性别初中生在科学教育“守恒观念的水平差异,并分析可能存在的思维障碍;最后结合案例访谈总结提高初中生“守恒观念的方法,为后续教学提供指导建议。本研究构建的初中生科学教育中的“守恒观念测试框架分为辨识、解释、迁移和设计四个维度,每个维度由低到高划分为三个水平,分别是:水平1(基于日常经验、表面信息,定性利用宏观守恒关系)、水平2(挖掘抽象特征或隐藏信息,结合定量计算利用宏观或微观上的守恒关系)、水平3(可从宏观微观结合、定性定量结合,多角度多层次利用多种守恒关系)。测试结果表明:(1)初中生科学教育中的“守恒观念整体水平不高,且在学优生、中等生和学困生之间存在明显差异。(2)初中生在四个维度的表现并不完全相同,辨识维度普遍高于其他维度,设计维度随学业水平差异表现差别很大,对学优生靠前,对学困生则是最大难点。(3)初中生在三个水平上的表现上,基本满足学优生和中等生在水平1优秀,在水平2合格,在水平3不合格,而学困生除了解释维度水平1外,均不合格。(4)八九年级学生在科学“守恒观念上存在显著差异,九年级总得分率明显高于八年级,且九年级成绩离散程度更大。但在辨识维度水平2出现八年级得分高于九年级的异常情况,值得分析关注。(5)初中生科学教育中的“守恒观念在性别上不具有统计学意义上的明显差异。