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[摘要]物理探究实验、探究活动形成、发展中学生的探究能力。由于我国城乡经济条件、文化条件、教育条件存在差距，物理新课程标准实施以来，有必要探索城乡学生物理探究能力差异的表现。本文对这一差异进行了调查研究。采用自编的调查问卷，验证信度、效度后，对太原市城乡两所中学共457名学生(男230人，女207人)进行了问卷调查。结果显示：城乡学生物理探究能力存在显著差异，且城市学生优于乡镇学生。
[关键词]初中生 物理探究能力 地区差异
一、问题的提出
科学探究原指科学家用科学的方法探求事物的本质和规律的科研活动，由于学生运用科学方法进行的探究式学习活动与科学家的科学探究在本质上有许多相似之处，便把学生的探究式学习活动也称做科学探究实施物理探究教学对教师和学生提出了新的要求：1.提出问题阶段要求教师能创设产生问题的真实情景，学生自己发现，提出、筛选具有吸引力的探究性问题：2.猜想与假设环节要求教师鼓励学生根据一定的科学事实和科学思维推理结论，学生大胆地进行猜想；3.制定计划与设计实验环节要求教师引导学生以全班讨论或小组讨论的形式进行设计实验；(4)进行实验与收集证据环节要求教师对学生进行合理的分组和实验指导，学生准确记录、观察；5.分析与论证要求教师注意引导学生把重点放在求证上，不忙于得出结论，6.评估阶段要求教师引导学生反思，教给学生一些评估的具体方法，学生检查自己的探究过程、探究思路、探究方法、探究步骤、结果处理等；7.交流与合作阶段要求学生将各小组的探究过程，实验证据和结论向全班报告，被质疑的小组学生还要进行答辩或反驳，对结论修改完善，取得共识。中学物理新课程标准实施以来，由于我国地区经济发展不同、物理教师素质不同，因而探索初中物理探究能力的地区差异有必要性和重要意义。
二、研究方法
(一)研究被试 选取太原地区初中学生为被试。
(二)研究工具通过阅读现行《物理课程标准》和相关文章，参照已有问卷，自制调查问卷。该问卷由两部分组成；(1)二道初中内容的物理探究题。用于检验学生的问卷回答真实性和反映学生的实际探究能力。(2)11个选择题，包括3个物理探究意识题、4个物理探究方法技能题和4个物理探究品质题。用SPSS10.0软件统计计算内部一致性信度(Cronbachα系数)为0.8683，再測信度为0.8107。编制过程中多次同物理教师探讨该问卷的内容、结构和表达方式，许多教师认为该问卷能反映学生物理探究能力，具有一定的内容效度。做完问卷之后，还请代课教师与学生的物理平时成绩进行对比，问卷的回答与学生的平时表现基本一致，该问卷有很好的效标效度。
(三)研究程序与数据处理
2005年11月2日进行试测，修改表达不清晰语句后，2006年3月10日再测。以班级为单位进行集体测试，由班主任监督，时间45分钟，要求独立完成。实发问卷437份，收回437份。去掉回答与学生实际不符合的、字迹不清楚的、空白问卷，得到可用问卷共421份。结果的统计方法用SPSS10.0处理，采用百分比和方差分析的方法统计。
三、研究结果与分析
将《初中物理探究能力调查问卷》分为物理探究意识、物理探究方法技能和物理探究品质三个方面11个题目。统计结果包括物理探究能力和物理探究实验成绩，具体如下：
(一)初中物理探究意识的地区差异
本研究采用每题各选项的人数占该群体人数的百分比计算城市学生和乡镇学生的差异。具体数据见表。
物理探究意识、物理探究方法技能和物理探究品质的地区差异
题目1～3属于物理探究意识方面，包括探究兴趣(题目1)、探究效果(题目2)和主动性意识(题目3)。由表2数据可知(1)探究兴趣城乡学生选“完全符合”和“比较符合”的比例分别为93％、86％和7％、12％。说明城市学生和乡镇学生都具有比较强的探究兴趣和求知欲望。进一步表明开设探究课程有良好的基础和开设探究课程的必要性。(2)探究效果城乡学生选“完全符合”和“比较符合”的比例分别为21％、8％和47％、36％。从对探究效果的认识上看学生没有真正获得探究教学效果，只是有从实验现象产生的兴趣。(3)主动性意识城市学生较多选择“不太符合”和“比较符合”，乡镇学生选“完全符合”和“不太符合”的比较多，说明尽管学生有比较强的探究兴趣，但主动探究意识并不是很强，我们有必要多为学生提供探究机会，在探究过程中激发学生主动探究的意识。
把“完全符合”至“完全不符合”分别负分值4、3、2、1，采用方差分析的方法统计。结果显示：城市学生的探究意识平均分为9，方差为27.02081，乡镇学生的均分为7，方差为1931065，T=2.225(P<0.05)，表明城乡学生的探究意识有显著差异，城市学生优于乡镇学生。
(二)初中物理探究方法技能的地区差异
1.收集信息技能(题目4)：16％的城市学生能利用参考书解决学习中遇到的问题，20％的学生能够充分利用图书馆，32％的学生经常网上收集资料获取信息相对于13％的乡镇学生能够利用参考书来解决学习中的问题，31％的学生能够充分利用图书馆，15％的学生经常从网上收集资料获取信息。32％的城市学生、41％的乡镇学生不能从课外获得信息。说明城乡学生收集信息能力较强，利用了图书馆和网络资料。
2.合作探究技能(题目5)：乡镇学生中84％的学生经常与同学进行学习交流体会，能主动热情为同学提供帮助。城市学生中68％的学生经常与同学进行学习交流体会。表明乡镇学生比城市学生更重视合作学习，具备合作探究技能，乡镇教师应向深层次的合作探究方面引导。
3.实验和实践技能：通过题目6看出：城市学生中14％的学生能按照实验指导独立进行实验，41％的学生不能独立完成实验，有边实验边记录的习惯，32％的学生能发现一些别人注意不到的现象，不能完成实验操作。乡镇学生中5％的学生能按照实验指导独立进行实验，26％的学生有边实验边记录的习惯，3％的学生能发现一些别人注意不到的现象。这说明乡镇学生在实验技能方面和城市学生有相当大的差距，乡镇中学需要加大力度提高学生实验技能。
4.分析论证技能(题目7)城市学生中7％的学生具有较好的分析论证技能，48％的学生次之。乡镇中学中5％的学生较好，31％的学生次之。说明城乡学生的分析论证技能较差，且乡镇学生低于城市学生。
综合分析学生的物理探究方法技能可知(评分方法同物理探究意识一致，见结果一)：城市学生的探究方法技能平均分为7，方差为15.30588，乡镇学生的均分为6，方差为27.78469，T=2.980 (P<0.05)，表明城乡 学生的探究方法技能有显著差异，城市学生优于乡镇学生。
(三)初中物理探究品质的地区差异
1.灵活性(题目8)：18％的城市学生和10％的乡镇学生在学习上能举一反三，灵活运用知识。
2.实践性(题目9)城市学生中38％的学生能够运用所学知识去解决日常生活中的实际问题，50％的学生能够深刻认识教材中的原理、规律的重要性，应用能力差。乡镇学生中18％的学生能够运用所学知识去解决日常生活中实际问题，56％的学生能够深刻认识教材中的原理、规律的重要性。这说明乡镇学生和城市学生在理论联系实际方面相差不多。
3.创新性(题目10)：27％的城市学生、33％的乡镇学生不善于分析实验中出现异常现象的原因，10％的乡镇学生、5％的城市学生能够经常提出一些与众不同的观点，这说明学生的创新能力还比较差。教师应加强这方面的训练，在科学探究中培养创新能力。
4．反思性(题目11)：选择“完全符合”和“比较符合”的学生分别为57％、11％(城市学生)和8％、46％(乡镇学生)，说明城市学生相对于乡镇学生具有较强的自我反思能力，反映学生整体有较好的探究意志品质。
由学生的物理探究品质综合得分可知(评分方法同物理探究意识一致，见结果一)：城市学生的探究品质平均分为12，方差为12.47860，乡镇学生的均分为10，方差为27.93124，T=0.815(P>0.05)，表明城乡学生的探究品质无显著差异。
(四)初中物理探究实验成绩的地区差异
由两道物理实验探究题的得分情况看出：城乡学生物理探究实验成绩有显著差异。城乡学生的优秀率、合格率、不合格率分别为：12％对8％、56％对42％、32％对50％，进一步表明学生探究能力差。
(五)综合讨论与分析
1.由上结果表明：城市初中学生的物理探究意识优于乡镇学生，分析其原因为；农村中学实施探究性学习的形势不容乐观，存在探究性内容、实验器具、教学时间、教师素质等方面的制约，这些制约条件束缚了学生的探究意识，而城市中学的外围环境好，教师素质提高快，学生的见识面广。从探究意识的平均分8来看(最高平均分是12)，初中生探究意识达到中等水平，说明学生总体素质较好，具有强烈的探究兴趣，但主动探究意识较差。
2.以上结果表明：城市初中学生的物理探究方法技能强于乡镇学生：学生总体探究技能和能力还比较差。究其原因为：无论城乡探究教学存在实施困难，如教师素质问题、教学设施问题、教学工作量问题、教学管理问题、学生能力问题等，探究教学还处于不断发展阶段。
3.研究结果还表明：城乡初中生物理探究品质无显著差异。因为学生智力发展相当，年龄特征相似，在学习品质方面也无差异。
四、研究结果
1.城市初中生的物理探究意识优于乡镇学生：初中生总体素质较好，主动探究意识较差。
2.城市初中生的物理探究方法技能强于乡镇学生：学生总体探究技能和能力还比较差。
3.城乡初中生物理探究品质无显著差异：學生总体探究品质良好。
五、物理探究教学建议
就乡镇中学来说，探究教学的成败在于教师的改革，因此要加强教师综合能力的提高，改进物理教学方式，提高课堂质量：其次注意因地制宜，因陋就简，不放过每一次探究机会：教学中加强物理实验操作训练，培养学生探究、创新能力。就城市中学来说，应继续加强新课程的理论学习，切实转变教育观念；还应充分利用校园现代网络技术，提供课例，进行具体分析，提高探究教学质量。
[关键词]初中生 物理探究能力 地区差异
一、问题的提出
科学探究原指科学家用科学的方法探求事物的本质和规律的科研活动，由于学生运用科学方法进行的探究式学习活动与科学家的科学探究在本质上有许多相似之处，便把学生的探究式学习活动也称做科学探究实施物理探究教学对教师和学生提出了新的要求：1.提出问题阶段要求教师能创设产生问题的真实情景，学生自己发现，提出、筛选具有吸引力的探究性问题：2.猜想与假设环节要求教师鼓励学生根据一定的科学事实和科学思维推理结论，学生大胆地进行猜想；3.制定计划与设计实验环节要求教师引导学生以全班讨论或小组讨论的形式进行设计实验；(4)进行实验与收集证据环节要求教师对学生进行合理的分组和实验指导，学生准确记录、观察；5.分析与论证要求教师注意引导学生把重点放在求证上，不忙于得出结论，6.评估阶段要求教师引导学生反思，教给学生一些评估的具体方法，学生检查自己的探究过程、探究思路、探究方法、探究步骤、结果处理等；7.交流与合作阶段要求学生将各小组的探究过程，实验证据和结论向全班报告，被质疑的小组学生还要进行答辩或反驳，对结论修改完善，取得共识。中学物理新课程标准实施以来，由于我国地区经济发展不同、物理教师素质不同，因而探索初中物理探究能力的地区差异有必要性和重要意义。
二、研究方法
(一)研究被试 选取太原地区初中学生为被试。
(二)研究工具通过阅读现行《物理课程标准》和相关文章，参照已有问卷，自制调查问卷。该问卷由两部分组成；(1)二道初中内容的物理探究题。用于检验学生的问卷回答真实性和反映学生的实际探究能力。(2)11个选择题，包括3个物理探究意识题、4个物理探究方法技能题和4个物理探究品质题。用SPSS10.0软件统计计算内部一致性信度(Cronbachα系数)为0.8683，再測信度为0.8107。编制过程中多次同物理教师探讨该问卷的内容、结构和表达方式，许多教师认为该问卷能反映学生物理探究能力，具有一定的内容效度。做完问卷之后，还请代课教师与学生的物理平时成绩进行对比，问卷的回答与学生的平时表现基本一致，该问卷有很好的效标效度。
(三)研究程序与数据处理
2005年11月2日进行试测，修改表达不清晰语句后，2006年3月10日再测。以班级为单位进行集体测试，由班主任监督，时间45分钟，要求独立完成。实发问卷437份，收回437份。去掉回答与学生实际不符合的、字迹不清楚的、空白问卷，得到可用问卷共421份。结果的统计方法用SPSS10.0处理，采用百分比和方差分析的方法统计。
三、研究结果与分析
将《初中物理探究能力调查问卷》分为物理探究意识、物理探究方法技能和物理探究品质三个方面11个题目。统计结果包括物理探究能力和物理探究实验成绩，具体如下：
(一)初中物理探究意识的地区差异
本研究采用每题各选项的人数占该群体人数的百分比计算城市学生和乡镇学生的差异。具体数据见表。
物理探究意识、物理探究方法技能和物理探究品质的地区差异
题目1～3属于物理探究意识方面，包括探究兴趣(题目1)、探究效果(题目2)和主动性意识(题目3)。由表2数据可知(1)探究兴趣城乡学生选“完全符合”和“比较符合”的比例分别为93％、86％和7％、12％。说明城市学生和乡镇学生都具有比较强的探究兴趣和求知欲望。进一步表明开设探究课程有良好的基础和开设探究课程的必要性。(2)探究效果城乡学生选“完全符合”和“比较符合”的比例分别为21％、8％和47％、36％。从对探究效果的认识上看学生没有真正获得探究教学效果，只是有从实验现象产生的兴趣。(3)主动性意识城市学生较多选择“不太符合”和“比较符合”，乡镇学生选“完全符合”和“不太符合”的比较多，说明尽管学生有比较强的探究兴趣，但主动探究意识并不是很强，我们有必要多为学生提供探究机会，在探究过程中激发学生主动探究的意识。
把“完全符合”至“完全不符合”分别负分值4、3、2、1，采用方差分析的方法统计。结果显示：城市学生的探究意识平均分为9，方差为27.02081，乡镇学生的均分为7，方差为1931065，T=2.225(P<0.05)，表明城乡学生的探究意识有显著差异，城市学生优于乡镇学生。
(二)初中物理探究方法技能的地区差异
1.收集信息技能(题目4)：16％的城市学生能利用参考书解决学习中遇到的问题，20％的学生能够充分利用图书馆，32％的学生经常网上收集资料获取信息相对于13％的乡镇学生能够利用参考书来解决学习中的问题，31％的学生能够充分利用图书馆，15％的学生经常从网上收集资料获取信息。32％的城市学生、41％的乡镇学生不能从课外获得信息。说明城乡学生收集信息能力较强，利用了图书馆和网络资料。
2.合作探究技能(题目5)：乡镇学生中84％的学生经常与同学进行学习交流体会，能主动热情为同学提供帮助。城市学生中68％的学生经常与同学进行学习交流体会。表明乡镇学生比城市学生更重视合作学习，具备合作探究技能，乡镇教师应向深层次的合作探究方面引导。
3.实验和实践技能：通过题目6看出：城市学生中14％的学生能按照实验指导独立进行实验，41％的学生不能独立完成实验，有边实验边记录的习惯，32％的学生能发现一些别人注意不到的现象，不能完成实验操作。乡镇学生中5％的学生能按照实验指导独立进行实验，26％的学生有边实验边记录的习惯，3％的学生能发现一些别人注意不到的现象。这说明乡镇学生在实验技能方面和城市学生有相当大的差距，乡镇中学需要加大力度提高学生实验技能。
4.分析论证技能(题目7)城市学生中7％的学生具有较好的分析论证技能，48％的学生次之。乡镇中学中5％的学生较好，31％的学生次之。说明城乡学生的分析论证技能较差，且乡镇学生低于城市学生。
综合分析学生的物理探究方法技能可知(评分方法同物理探究意识一致，见结果一)：城市学生的探究方法技能平均分为7，方差为15.30588，乡镇学生的均分为6，方差为27.78469，T=2.980 (P<0.05)，表明城乡 学生的探究方法技能有显著差异，城市学生优于乡镇学生。
(三)初中物理探究品质的地区差异
1.灵活性(题目8)：18％的城市学生和10％的乡镇学生在学习上能举一反三，灵活运用知识。
2.实践性(题目9)城市学生中38％的学生能够运用所学知识去解决日常生活中的实际问题，50％的学生能够深刻认识教材中的原理、规律的重要性，应用能力差。乡镇学生中18％的学生能够运用所学知识去解决日常生活中实际问题，56％的学生能够深刻认识教材中的原理、规律的重要性。这说明乡镇学生和城市学生在理论联系实际方面相差不多。
3.创新性(题目10)：27％的城市学生、33％的乡镇学生不善于分析实验中出现异常现象的原因，10％的乡镇学生、5％的城市学生能够经常提出一些与众不同的观点，这说明学生的创新能力还比较差。教师应加强这方面的训练，在科学探究中培养创新能力。
4．反思性(题目11)：选择“完全符合”和“比较符合”的学生分别为57％、11％(城市学生)和8％、46％(乡镇学生)，说明城市学生相对于乡镇学生具有较强的自我反思能力，反映学生整体有较好的探究意志品质。
由学生的物理探究品质综合得分可知(评分方法同物理探究意识一致，见结果一)：城市学生的探究品质平均分为12，方差为12.47860，乡镇学生的均分为10，方差为27.93124，T=0.815(P>0.05)，表明城乡学生的探究品质无显著差异。
(四)初中物理探究实验成绩的地区差异
由两道物理实验探究题的得分情况看出：城乡学生物理探究实验成绩有显著差异。城乡学生的优秀率、合格率、不合格率分别为：12％对8％、56％对42％、32％对50％，进一步表明学生探究能力差。
(五)综合讨论与分析
1.由上结果表明：城市初中学生的物理探究意识优于乡镇学生，分析其原因为；农村中学实施探究性学习的形势不容乐观，存在探究性内容、实验器具、教学时间、教师素质等方面的制约，这些制约条件束缚了学生的探究意识，而城市中学的外围环境好，教师素质提高快，学生的见识面广。从探究意识的平均分8来看(最高平均分是12)，初中生探究意识达到中等水平，说明学生总体素质较好，具有强烈的探究兴趣，但主动探究意识较差。
2.以上结果表明：城市初中学生的物理探究方法技能强于乡镇学生：学生总体探究技能和能力还比较差。究其原因为：无论城乡探究教学存在实施困难，如教师素质问题、教学设施问题、教学工作量问题、教学管理问题、学生能力问题等，探究教学还处于不断发展阶段。
3.研究结果还表明：城乡初中生物理探究品质无显著差异。因为学生智力发展相当，年龄特征相似，在学习品质方面也无差异。
四、研究结果
1.城市初中生的物理探究意识优于乡镇学生：初中生总体素质较好，主动探究意识较差。
2.城市初中生的物理探究方法技能强于乡镇学生：学生总体探究技能和能力还比较差。
3.城乡初中生物理探究品质无显著差异：學生总体探究品质良好。
五、物理探究教学建议
就乡镇中学来说，探究教学的成败在于教师的改革，因此要加强教师综合能力的提高，改进物理教学方式，提高课堂质量：其次注意因地制宜，因陋就简，不放过每一次探究机会：教学中加强物理实验操作训练，培养学生探究、创新能力。就城市中学来说，应继续加强新课程的理论学习，切实转变教育观念；还应充分利用校园现代网络技术，提供课例，进行具体分析，提高探究教学质量。