论证式教学在高中物理课堂中的实践研究

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科学论证在2017年版《普通高中物理课程标准》中是科学思维的重要组成部分,被纳入到核心素养中。国外科学教育很早就重视学生论证能力的培养,并将其作为科学素养的核心,而国内对这方面的研究尚在起步阶段。本研究将“论证”引入高中物理课堂,以论证式教学为载体,提出切实可行的应用策略与实践方案,引导学生体验、学习、运用论证,并在论证中培养学生思维的深刻性、逻辑性、灵活性、批判性。本文分为理论与实践两部分。理论研究方面:首先,对国内外论证式教学的研究进行分类梳理,对科学论证、论证式教学等概念进行界定,介绍国外常用的论证模式。其次,以图尔敏论证模式为依据,建构符合物理课堂教学的论证模式,使论证要素更加贴近物理学科特点。然后,针对高中物理概念课、规律课、实验课的特点,分别提出论证式教学策略,例如概念课通过创设问题情境组织学生开展论证,规律课通过介绍物理学史学习论证,实验课通过填写论证主张表提高学生书面论证能力等等。最后,对概念课、规律课、实验课进行教学设计,分别提出论证式教学课堂组织流程,为实践环节做铺垫。实践研究方面:在河南省汝州市某高级中学高一2340班、2341班开展教学实践,其中2340班作为实验班采取论证式教学,2341班作为对照班采取传统授课。实践中对两班学生的科学论证能力、科学论证态度、物理成绩进行前测和后测,再对测试结果运用SPSS软件进行独立样本t检验,分析实验班与对照班的横向差异。为了使科学论证能力测试更符合高一学生认知发展水平,参考大量文献后,本研究编制2套具有物理学科特色的《科学论证能力测试卷》,以增强论证式教学效果评测的信效度。研究结果显示,实验班经过论证式教学之后,科学论证能力测试得分要比对照班高4.13分,独立样本t检验显著性(双尾)p值小于0.01,说明论证式教学能够显著提升学生的科学论证能力。实验班学生在论证时,论证结构的完整性、论证逻辑的科学性、知识运用的正确性、论证语言的规范性要明显优于对照班。此外,论证式教学也能改变学生的论证态度,实验班在后测时倾向论证的人数比对照班高11.65%,避免论证的人数比对照班低11.59%,论证态度显著性p值为0.002,两班学生的论证态度差异明显。最后,两班物理成绩的t检验p值为0.08,大于0.05,虽然没有显著性差异,但实验班比对照班的平均分要高4.35分,说明论证式教学对帮助学生提升物理成绩有一定效果。
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