基于核心素养的科学探究教学——全国中学物理青年教师教学大赛课例分析

摘要

科学探究作为培养学生核心素养的重要内容与方法，在物理教学过程中具有及其重要的地位。而物理科学探究教学在实践中的实施过程并不乐观，践行科学探究教学内容，应用科学探究方法教学存在探究知识点难、探究耗时、无法合理评价探究、探究形式化等诸多壁垒与不足。本研究基于以“核心素养”为主题的全国物理青教赛课例分析，依照我国《普通高中物理课程标准(2017年版)》中凝练的核心素养目标下的科学探究内容，通过选取和修改后的科学探究教学评价工具，采用多人观看青教赛高中物理组的比赛录像和评价课堂文本实录的研究方法，收集、统计、分析评价数据和结果，研究了物理课堂中科学探究教学实施过程中问题、证据、解释、交流四个维度在课堂实践中的整体差别，科学探究课堂中的不同教师的主要差距，科学探究教学具体内容在课堂中的实施情况。
　　本研究分为七章:第一章绪论，主要描述核心素养要求下科学探究教学的研究背景、问题提出、科学探究教学面临的问题、选题意义，为研究确定了方向。第二章文献综述，研究了国内外科学探究目标、科学探究内涵、课例研究、科学探究评价工具研究，为研究内容、研究方法的确立以及研究工具的建构提供了参考依据。第三章科学探究理论和概念界定，阐述了建构主义、认知一发现学习理论、人本主义、经验学习理论、施瓦布探究教学理论，对科学探究、科学探究教学、物理核心素养下科学探究模式进行了概念鉴定，为研究提供了理论支持。第四章研究设计，确定了研究问题、研究方法、研究对象、同时基于新课标、NGSS以及廖伯琴探究评价量表等关于科学探究内容标准的描述指标，修改并形成符合本研究的科学探究评价工具。第五章研究数据收集，叙述了应用科学探究工具评判了青教赛24份课堂视频与实录，对四位评价者的评价数据进行信度检验，证明了数据的可操作性和可靠性。第六章数据分析，采用描述统计和柱状图的呈现方式，分析统计了科学探究一级维度、二级维度和具体的内容指标，详细的表述了科学探究教学研究结果。第七章研究结论与反思，通过研究得出结论为:①科学探究教学缺乏交流，学生的主体地位依旧较低;②科学探究维度相互影响，科学探究教学注重探究的整体性;③教师注重设置科学探究问题情境，但并没有转化成学生问题意识和提出问题能力;④证据收集过程强调实验操作，注重形式，学生缺乏思考空间;⑤教师与学生重视对探究结果的解释与论证，学生与教师在解释维度的表现较好;⑥学生科学探究教学的交流表达能力欠缺，科学探究教学未能重视探究报告的撰写。根据结论对探究教学提出了如下的反思建议:①探究教学应强调学生主体地位，学生才是教学的主体，教师要避免喧宾夺主;②探究教学应注重情境的设置、激发学生兴趣，引导学生思考，让学生在“做”与“思”中完成科学探究;③科学探究教学应该具备灵活性，避免形式化，科学合理的设置探究环节。
　　本研究希望通过研究代表全国高中物理最高水平的青教赛视频，展现我国科学探究教学的现状，暴露现如今科学探究教学的不足之处，肯定了科学探究中的优点，是对“科学探究”这一热点研究课题理论的展示与总结，有助于教师理解科学探究内涵，帮助教师认清楚采用科学探究教学培养学生关键能力过程中存在的普遍性问题与不足，为教师采用科学探究教学提供参考。

目录

摘要

一、绪论

1．核心素养的教育改革浪潮

2．学科核心素养得以突显

3．科学探究是核心素养重要内容

(二)问题的提出

1．科学探究在核心素养中为何被重点强调

2．科学探究问题教学是否达成

3．科学探究教学证据收集存在哪些不足

4．如何评价科学探究教学

(三)科学探究实施面临主要问题

1．物理科学探究内容难以被学生轻易掌握

3．物理教学中“科学探究”过程难以进行

4．教师对于“科学探究”的教学理解有偏差

5．“伪探究”大行其道

6．学生自主探究和教师的指导相矛盾

(四)选题的意义

1．实践意义

2．理论意义

二、研究综述

(一)科学探究是各国科学课程的重要目标

(二)科学探究核心内涵

1．科学探究内容

2．学生科学探究内涵研究

(三)课例分析研究

(四)科学探究评价工具研究

1．杰夫·马歇尔探究教学评价量表

2．托德·坎贝尔学生科学探究评价工具

3．黄小玲科学探究教学评价标准

4．美国科学探究评价标准

5．我国科学探究评价标准

三、理论基础与概念界定

2．布鲁纳认知——发现学习理论

3．施瓦布探究教学理论

(二)科学探究概念界定

1．科学探究

2．科学探究教学

3．物理核心素养下的科学探究模式

四、研究设计

1．视频分析法

2．文本案例分析法

(三)研究对象选择

(四)科学探究工具

1．科学探究工具的指标体系

2．科学探究研究工具建构

五、研究数据收集

(一)评分过程与标准

(二)科学探究教学数据采集

1．文本转录分析过程

2．数据评价过程

3．科学探究评价数据编制

(三)科学探究评价信度分析

1．肯德尔和谐系数分析

2．科学探究整体相关性分析

六、数据分析

(一)科学探究缺乏交流

(二)科学探究二级指标整体分析

1．科学探究缺乏实验设计以及对证据的评估

2．科学探究教学差异性与学生主体地位分析

(三)科学探究重视“问题”提出

1．提出问题

2．猜想与假设

(四)科学探究凸显“证据”收集过程

1．实验器材

2．实验设计

3．数据收集

4．证据评估

(五)解释——分析与论证

(六)交流——交流合作

七、研究结论与反思

3．科学探究情境设置没有能促进学生提问能力培养

4．科学探究证据收集过程缺乏思考能力的培养

5．科学探究教学聚焦于学生解释能力培养

6．科学探究教学缺乏合作能力和交流表达能力的培养

1．引导学生自主探究，强调学生的主体地位

2．科学探究教学应设置情境，激发兴趣，引导学生思考

3．科学探究教学应该具备灵活性，避免形式化

(三)研究反思与展望

参考文献

附录

攻读学位期间发表的论文目录

致谢

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