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1、宁夏大学 硕士学位论文 宁夏中学生科学推理能力现状及培养策略研究 姓名：黄昭 申请学位级别：硕士 专业：课程与教学论 指导教师：张轶炳 2011-05 I 摘 要 教育中的应试、思想僵化、教师素质参差不齐等弊端阻碍了素质教育的实施，降低了学生的 探究能力，抹杀了学生的创新思维，终使学生科学推理能力的发展受到影响。科学推理能力作为 科学研究的核心能力，已受到越来越多的研究着重视。如何发展学生科学推理能力成为摆在教育 工作者面前的一个难题。 本文通过对科学推理能力形成及知识表现形式的分析，发现科学推理能力有赖于人脑的特殊 机能且不同与普通推理能力，需要大量的知识作为支撑。知识包括陈述性知识和程序性
2、知识，科 学推理需要两种知识整合。科学推理具有教学方法和学习方法的双重性，通过体现科学推理能力 的探究教学学习陈述性知识，并促使其转化为程序性知识是发展科学推理能力的有效方法之一。 通过调查研究，对中学生科学推理能力发展情况纵向对比，代表性年级具体分析发现宁夏中 学生在科学推理能力中存在重计算轻推理、推理惰性、思维定势、缺乏推理意识、应试思维等问 题。而产生这一系列问题的原因在于缺乏科学推理观念、应试教育思想严重、教师素质参差不齐 以及探究教学流于形式等。解决这些问题需要从创设科学推理环境、开展相关研究及推广理念、 教材和评价体系改革、落实探究教学模式等方面进行。最后，结合国外成功经验提出两个
3、培养科 学推理能力的物理探究教学案例，以期对教育工作者有所启示。 本研究的成果有三方面意义： 一是理清科学推理的内涵， 方便教育工作者了解科学推理能力； 二是调查研究发现问题，引起教育工作者的注意；最后提出的培养策略和物理探究案例可供一线 教师参考。 关键词：关键词：科学推理，探究教学，物理探究，缺失 II Abstract The exam-oriented education, ideologically rigid, uneven quality of teachers and other disadvantages in Chinese education hindered the i
4、mplementation of quality -oriented education and reduced the students inquiring ability, and denied the students creatively thinking, and finally affected the development of students scientific reasoning ability. As the core of scientific research, scientific reasoning ability had drawn more and mor
5、e attention from educators. How to develop the students scientific reasoning ability had becoming a difficult problem to be facing by educational workers. This thesis had analyzed the formation of scientific reasoning ability and knowledge forms ,the results show that reasoning depends on the specif
6、ic function of the human brain and scientific reasoning ability is different from general reasoning ability, it needs a lot of knowledge as a support. Knowledge includes declarative knowledge and procedural knowledge, scientific reasoning requires the integration of the two. Scientific reasoning has
7、 the dual nature of teaching and learning. Through scientific reasoning reflects the ability of inquiry teaching declarative knowledge learning, and promote its knowledge into a procedural development of scientific reasoning ability is one of effective methods. Through investigation and research on
8、the development of students scientific reasoning abilitys longitudinal comparison and the specific analysis of representative grades, this thesis finds that the students of Ningxia have some problems in scientific reasoning. They are push in the calculation, failure to laziness, lack of reasoning an
9、d mind-set, exam-oriented thinking and so on. This series of problems due to the lack of scientific reasoning concepts, serious exam-oriented education, and the formality of teachers quality and inquiry teaching. To solve these problems need to do efforts on the following aspects, creating scientifi
10、c reasoning environment, carry out some research and extension the idea, accelerate the reform of teaching materials and evaluation system ,put inquiry teaching modes into practice etc. Finally, this paper gives suggestions for the form of scientific reasoning ability in physics inquiry and the comb
11、ination of two successful foreign scientific training of physics inquiry teaching cases in order to have implications for educators. The research results have three significance. First, make the connotation of scientific reasoning clear and make the education workers understand the scientific reason
12、ing ability; Second, found problems by investigation as to attract the educators eyes; And finally puts forward suggestions and the physical investigation case for the frontline teachers reference . key word：scientific reasoning; inquiry teaching; physics inquiry; absence 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师
13、指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得宁夏大学或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示了谢意。 研究生签名： 时间： 年 月 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解宁夏大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交 论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。同意宁夏大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位 论文的全部或部分内容。 (保密
14、的学位论文在解密后应遵守此协议保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名： 时间： 年 月 日 导师签名： 时间： 年 月 日 宁夏大学硕士学位论文 第一章 绪论 1 第一章 绪论 科学推理能力（Scientific Reasoning）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” 。 而教育理念滞后，应 试教育和功利教育导致了教育过程中对科学
15、知识重视而对科学方法的缺失。 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。 目前，国内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。中国
16、教育长期注重学生知识能力的培养，忽视了对科学思维、推理、研究方法的培养，造 成了我国学生知识能力世界遥遥领先，而科技创新能力薄弱。 1.1 研究目的与意义 1.1.1 问题的由来：教育的要求和科学推理能力教育的缺失 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
