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“ADI教学模型”在高中生物学中的实践研究——以“分子与细胞”为例

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“ADI教学模型”在高中生物学中的实践研究——以“分子与细胞”...

作者：倪元媛四川师范大学

学位级别：硕士

2012年美国《K-12科学教育框架》明确提出基本实践包括“基于证据的论证”。此外,国际上多个国家和地区也都开始重视科学论证。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》更明确提出生物学核心素养包括“理性思维”,其中就包含了论证能力。... 详细信息

2012年美国《K-12科学教育框架》明确提出基本实践包括“基于证据的论证”。此外,国际上多个国家和地区也都开始重视科学论证。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》更明确提出生物学核心素养包括“理性思维”,其中就包含了论证能力。将论证融入科学教育能帮助学生巩固已学知识,培养高级思维能力,可促进对科学本质的理解。而ADI就是一种将科学论证融入科学教育的教学模型,但目前国内对ADI教学模型研究甚少,因此开展ADI教学模型的实践研究很有必要。本文针对以下四个问题进行研究:(1)ADI教学模型与一般科学探究有什么不同?(2)ADI教学活动如何设计?(3)ADI教学模型是否能提高学生论证能力?(4)ADI教学中会存在哪些问题?怎样改进?为解决以上问题,笔者逐步开展了研究。首先,通过文献研究整理了ADI教学模型的内容、已有教学资源、研究现状,并将之与一般科学探究进行了对比研究,为本研究奠定了理论基础。然后,通过已有文献,研究整理出一套ADI活动设计的流程,并基于此设计了ADI活动。接着,通过文献研究法及教师经验,编制出论证能力测试工具,用于实践研究的评价。最后,本研究设计并实施了“ADI教学活动”与“一般科学探究教学活动”,通过分析两者的论证能力测试结果获得结论,并结合教学实践与学生感受发现ADI教学中存在的问题,进一步提出解决方法。研究发现,ADI教学模型确实能够提高学生的论证能力。参与ADI教学的学生比参与一般科学探究教学的学生更能联系已学过的知识进行论证,并且在证据、理由、反驳的表达上更为准确。但在主张的选择和在查阅资料的能力上,两者无明显差异。ADI教学中关于ADI活动的安排、教师能力的要求、学生的参与情况存在一定的问题。针对这些问题,笔者给出了一些建议。

关键词： ADI 论证探究式教学模型科学探究实践研究论证能力

基于“ADI教学模型”的生物学科学思维培养实践研究

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基于“ADI教学模型”的生物学科学思维培养实践研究

作者：王梦珂河南师范大学

学位级别：硕士

科学思维是指能够基于事实依据和逻辑推理,把握客观事物本质和规律的一种思维方式。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》凝练与界定了四项生物学科核心素养,科学思维就是其中之一。初中阶段是学生的思维由低级向高级发展的关键时期... 详细信息

科学思维是指能够基于事实依据和逻辑推理,把握客观事物本质和规律的一种思维方式。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》凝练与界定了四项生物学科核心素养,科学思维就是其中之一。初中阶段是学生的思维由低级向高级发展的关键时期,在生物学科教学中如何把握住这一时期,培养学生的生物科学思维成为重要的研究问题。2008年,美国学者Sampson提出的ADI教学模型（Argument-driven inquiry）给科学思维的训练提供了绝佳的途径。近年来,国内外学者对该模型的理论、实践层面进行了一些研究,但是关于该模型在培养初中生科学思维方面的研究还不多见。因此,本文拟在前人研究的基础上,将ADI教学模型与初中学生科学思维的培养相结合,以初中生为调查对象,进一步研究该模型在培养学生科学思维能力的效果这一问题。本研究主要包括两部分,理论部分和实践部分。理论部分,首先梳理了七年级上册生物中适合ADI的教学内容,然后编写了相应的ADI教学设计,在本文中详细展示了“种子萌发的环境条件”的教学设计。实践部分,首先借鉴参考文献编制出初中生生物科学思维测试卷,用于实践研究的评价。然后,于新乡市河南师范大学附属中学选取18位学生进行教学实验,其中实验组采用ADI模型教学,对照组采用一般科学探究模式教学。最后,通过问卷调查,检验教学实验前后学生科学思维能力的变化情况。研究发现,在教学实验后,实验组和对照组学生的科学思维能力存在显著差异,证明ADI教学模型可以有效培养学生的科学思维。此外,通过课堂观察发现,ADI教学能够提高学生的学习兴趣和参与积极性。本研究得出以下结论:在初中生物学中进行ADI教学具有可行性,借助ADI模型,可以对学生进行有效的思维训练,从而培养学生的科学思维。

关键词：论证探究式教学模型七年级生物科学思维实践研究

基于ADI的高中化学科学论证能力培养实践研究

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基于ADI的高中化学科学论证能力培养实践研究

作者：赵江林西南大学

学位级别：硕士

随着科学素养的普及和科学教育的发展,科学论证及其能力培养已成为国际科学教育领域的关注焦点。各国在课程标准文件中都强调科学论证能力的培养,而我国的化学课程标准(2017版2020年修订)中化学核心素养亦包括了科学论证能力。在课堂中... 详细信息

随着科学素养的普及和科学教育的发展,科学论证及其能力培养已成为国际科学教育领域的关注焦点。各国在课程标准文件中都强调科学论证能力的培养,而我国的化学课程标准(2017版2020年修订)中化学核心素养亦包括了科学论证能力。在课堂中培养学生的科学论证能力可以帮助学生了解知识的产生过程,提高他们的课堂参与度,并培养其逻辑推理能力。本研究旨在探讨如何在高中化学教学中进行论证式教学以培养学生的科学论证能力。首先,通过对文献的研究,对科学论证能力的定义、模式、培养方式、内涵、价值及结构模型进行了深入梳理。科学论证能力的培养不仅有助于培养学生对科学知识的兴趣,提高学生的认知水平和逻辑思维能力,还能增强学生的批判性思维和创新能力。其次,本研究基于科学论证能力的结构模型和研究现状,对已经被证明对培养科学论证能力行之有效但在日常课堂中较难实施的论证探究式教学模型(Argument-Driven Inquiry Instructional Model,简称ADI)进行了改编。为了更好地适应高中化学教学的实际需求,本研究在ADI的基础上,以建构主义学习理论、Posner概念转变理论和有意义学习理论为指导,提出了新的八步骤教学步骤:“问题引导—实验及数据收集—数据分析和解释—论证构建—小组讨论—全班分享—反思和修正—评估和反馈”。具体实施过程中,本研究将这八个步骤概括为四个教学环节:“情境创设—实验探究—概念巩固—论证交流”。为了评估改编后的论证探究式教学模型对高中化学教学的实际效果,本研究选取了与科学论证能力结构与内涵相符且具有较高信度、效度的科学论证能力测验题对高一学生的科学论证能力现状进行了调查。研究发现,目前中学生的科学论证能力整体水平较低,存在较大的提升空间。高一学生刚入学时,大多数学生只能提出一个包含理由的主张,仅有极少数学生可以提出包含一系列理由的主张。此外,受高中教学时间少任务重的影响,以及学生论证能力低的制约,高中化学教师对科学论证和科学论证教学的了解不够深入,论证式教学在实际应用较少。为了验证改编后的论证探究式教学模型在高中化学教学中的实际效果,笔者在2022级高一年级进行了为期一学期的教学实践。在实践过程中,开发了针对《电解质的电离》、《离子反应》和《氧化还原反应》的教学案例,并将论证式教学作为唯一变量进行实践。实践研究的结果显示,论证式教学对学生的科学论证能力和化学成绩具有显著性影响。对照组学生在前测中的科学论证能力水平显著高于实验组前测学生(P=0.031论证能力显著高于对照组学生(P=0.000论证式教学后,实验组学生在论证时大多数已能提出包含一系列理由的主张,具有明确的对立主张和理由,并在论证过程中能够正确使用所提供的材料,灵活运用所学科学知识。此外,通过对学生的访谈发现,论证式教学模型能提高学生对化学课程的兴趣。综上所述,本研究通过理论分析和实践研究,对高中化学教学中的论证式教学进行了深入探讨,为提高学生的科学论证能力、化学成绩和学习兴趣提供了有效途径。在未来的教育研究和实践中,我们可以继续关注和探索论证式教学模式在化学教学以及其他学科教学中的应用和发展,为提高学生的综合素质和科学素养做出积极贡献。

关键词：高中化学教学科学论证能力论证探究式教学模型

显性NOS教学嵌入ADI对学生科学本质观的影响

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显性NOS教学嵌入ADI对学生科学本质观的影响

作者：高园娜西北师范大学

学位级别：硕士

帮助学生发展科学本质(Nature of science简称NOS)的知情观点是科学教育的核心目标,美国科学素养基准和科学教育标准将科学本质描述为科学素养的一个关键组成部分,《科学(7-9年级)课程标准》中提出:“全面提高每一个学生的科学素养是科... 详细信息

帮助学生发展科学本质(Nature of science简称NOS)的知情观点是科学教育的核心目标,美国科学素养基准和科学教育标准将科学本质描述为科学素养的一个关键组成部分,《科学(7-9年级)课程标准》中提出:“全面提高每一个学生的科学素养是科学课程的核心目标”,旨在培养学生的科学素养,而科学本质是科学素养的重要组成部分。在《义务教育的化学课程标准(2011年版)》进一步提到:理解科学的本质,提高学生的科学素养。探索有效教学模式促进学生对NOS的理解是科学教育的重要课题。论证探究式教学模型(Argument-Driven Inquiry instructional model简称ADI)就是一种将科学论证融入科学探究的实验室模型。Eymur将显性科学本质教学嵌入ADI模型,发现能够显著促进高中学生对科学本质的理解。但是,国内对显性科学本质教学嵌入ADI的实践研究很少,因此,对于显性科学本质教学嵌入ADI的应用和拓展研究很有必要。所以,本研究的目的是将显性科学本质教学嵌入论证探究式教学模型ADI并与隐含法的结构化探究教学模型(Structured Inquiry简称SI)相比,对初三学生科学本质观的影响。在相关文献梳理和理论探讨的基础上,编制了基于显性科学本质教学嵌入ADI的《质量守恒定律》《CO的性质》《常见金属的性质》实验讲义和教学方案。采用准实验的方法以清水县某中学两个班70名学生为实验对象,采用Lederman的科学本质调查问卷(VNOS-D)为工具,探讨显性科学本质教学嵌入ADI对初三学生科学本质观的影响。将两个班随机分为实验组(36人)、对照组(34人),实验组采用显性科学本质教学嵌入ADI教学,对照组采用隐含法的结构化探究SI教学,进行为期6周、每周2次的教学干预,在教学干预前后用科学本质调查问卷来评估学生的科学本质观。研究发现,在教学干预前实验组和对照组大部分学生对目标科学本质(暂定性、经验性、观察与推理的不同、想象力和创造力)持有天真的看法,实验组和对照组在目标科学本质的得分上无显著差异。在教学干预后,实验组在目标科学本质方面都有显著改善,对照组在目标科学本质方面没有显著变化,同时,实验组在目标科学本质方面相比于对照组均有显著的提高。本研究表明,显性科学本质教学嵌入ADI可以促进初中学生科学本质观的发展。

关键词：论证探究式教学模型科学探究显性科学本质教学科学本质观