我国三版高中物理教科书科学本质观表征情况的比较研究

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科学本质作为科学素养的重要组成部分,近年来成为国内外科学教育关注的热点话题。教科书作为一种重要的教育资源,是课程标准的具体化体现,教科书中科学本质内容的选取、组织和呈现直接影响着教育目标的达成和科学素养的培养。因此本研究以国内三版教科书为例,对高中物理教科书科学本质观的表征情况进行了研究。本研究借鉴前人的研究成果,建立了包含“理论与定律”“科学模型”“经验基础”“暂定性”“观察与推论”“科学方法”“实验的作用”“创造性”“质疑性”“主观性”“科学事业的社群性”“科学渗透社会文化”“局限性”以及“科学与技术”14个要素的科学本质观分析框架,使用内容分析法对我国2019年出版的甲版、乙版和丙版高中物理教科书进行了编码,从科学本质观各维度出现频次、出现频次占比、表征方式和表述完整性几个角度对三版高中物理教科书进行了分析,探讨了三版教科书科学本质观的表征情况与三者间存在的差异。得到的结论如下:三版高中物理教科书科学本质观表征较为全面,均表征了除了“局限性”以外其他所有二级维度,其中,乙版教科书中呈现的科学本质观各维度总频次在三版教科书中最高;三版高中物理教科书科学本质观各维度表征不均衡,更为注重“理论与定律”和“经验基础”中具体科学知识的呈现、“观察与推论”中科学过程的描述以及“科学与技术”中STSE相关内容的呈现,对“创造性”、“质疑性”和“科学事业的社群性”等几个维度的关注较少;三版高中物理教科书科学本质观表征方式主要为隐性表征,缺少对科学本质观要素的直接描述;甲版和乙版高中物理教科书科学本质观表述完整性较好,除了未呈现的“局限性”维度外,甲版和乙版教科书完整表述了大部分科学本质观二级维度内涵;三版高中物理教科书大部分的科学本质观内容都呈现了现代的科学本质观点,但依旧有少部分内容带有与现代科学本质观相悖的质朴观点。最后,研究根据得到的结论为我国教科书编写和高中物理教师提出建议。对教科书编写提出的建议为:平衡科学本质观各维度内容占比,增加“创造性”“质疑性”“科学事业的社群性”和“局限性”等维度的相关内容的表述,重视学生认知、思维方式的培养;增加科学本质观的显性表征,在教科书中加入对科学本质观的直接讨论;减少质朴观点的呈现;改善科学本质观表述的具体内容,加入对“理论”、“定律”、“观察”、“推论”等概念的直接解释与区别,补充教科书中未完整表述的科学本质观内涵。对高中物理教师提出的建议为:引导学生重视科学认知、思维方式的相关内容;优化教科书中缺失或与现代观点相悖的科学本质观内涵;将教科书中隐性表征的科学本质观内容显性化。
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