基于科学论证的初中化学教学设计与实践研究--以“燃料的合理利用与开发”为例

来源: tmxfw.com 作者:vicky 发布时间:2019-08-08 论文字数:33663字
论文编号: sb2019062916570027082 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
本文是一篇教学论文,基于研究结论,提出了教学建议:(1)加强学生思维能力的培养;(2)侧重教学策略的多元化;(3)注重营造科学论证的氛围,以期为初中化学教学提供一些有益的参考
本文是一篇教学论文,笔者在梳理相关文献的基础上,确定了研究的理论基础,结合义务教育阶段化学课程标准和初中化学教学特点以及初三学生的特点,以“燃料的合理利用与开发”为研究载体,以“非形式逻辑学”和“对话教学”为理论指导,完成了“我家该使用哪种燃料”2 课时的教学设计,并进行了论证教学实践研究。结合教学内容和相关文献,编制了“教学效果调查问卷”、“知识测试问卷”以及“能力测试问卷”,对教学实践效果进行检测,并运用社会学统计软件 SPSS17.0 对数据进行统计分析,得出以下结论:(1)论证教学可以激发学生的学习兴趣,有助于学习迁移;(2)论证教学能够提升学生对知识的认知水平;(3)论证教学可以提高学生的论证能力。

1 问题的提出

1.1 研究意义
近年来,科学教育更加重视发展学生在实际生活中做出决策和解决问题的能力,由此国内外的科学教育工作者将目光投向了能够培养学生科学思维方式的论证教学。在科学论证的大背景下,如何有针对性地对学生实施教育,以促进其综合实践能力的提升,
将来更好地适应社会的发展,成为广大教育工作者越来越关注的研究领域。
1.1.1 学生个人发展需要
当今世界的迅猛发展,也对每一个人的发展提出了一定的要求。现在的中学生作为将来社会生活中的主流,其个人发展也间接影响世界的发展。如今,科学教育领域的改革更加重视学生主观能动性的发展,特别要求学生不仅能够了解科学知识的发展过程,还能够在将来的实际生活中对争议性问题作出正确的判断和决策。将科学论证融入课堂教学已成为教学趋势之一。论证教学常以自主思考、小组讨论、组间辩论等形式展开教学,学生在活动中理解科学概念,理智作出决策,由此发展能力。从长远角度来看,在中学课堂中实施论证教学符合学生个人发展的需求。
1.1.2 化学课程标准提出的要求
《普通高中化学课程标准》(2017 年版)中提到要注重学生核心素养的培养,通过基于核心素养的化学教学,帮助学生形成必备的品质和关键能力。其中“证据推理与模型认知”旨在培养学生的论证推理能力和搜集、处理证据的能力[1]。而《义务教育化学课程标准》(2011 年版)作为学生化学学习的启蒙内容和要求,也指出“能主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和学习方法[2]”。教学中,以有争议的社会性科学议题内容为载体,学生通过查阅文献资料,证明自己的观点,反驳他人的观点,在与他人的辩论中发展自己的论证能力和决策能力。
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1.2 研究现状
1.2.1 科学论证教学
1.2.1.1 国外研究现状
国外对科学论证教学的研究最早出现在 20 世纪 90 年代,目前,国外关于科学论证的研究已经成熟,国外教育工作者对论证教学的研究主要反映在以下三个方面:关于论证质量评价标准的研究、影响论证教学的相关因素研究、开展论证教学的内容研究。
关于论证质量评价标准的研究
论证质量评价标准是衡量论证教学水平的重要工具,国际上通常以 Toulmin 的论证模式为基准设计评价标准。
Osborne J 等(2004)以 Toulmin 论证模式为基准,将论证能力划分了 5 个水平,如表 1.1 所示。

由表 1.1 可知,Osborne J 等人认为水平 1 到水平 5 论证的复杂性逐渐增加,论证的质量也逐渐增强[3]。
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2 理论概述

2.1 核心概念界定
2.1.1 科学论证
论证最早出现在逻辑学领域,如今在科学教育领域,论证也被视为是极为重要的因素。国内外关于科学论证的研究已经成熟,许多学者对科学论证的定义进行了自己的阐述,总结了国内外代表性的几种观点如表 2.1 所示。

纵观国内外学者对科学论证的界定发现,大多数学者将“科学论证”视为一种独特的表达方式。借鉴王星乔,米广春的观点,本研究认为科学论证是以理性思维为基础,在证据与结论之间构建合理的逻辑使结论被接受的一种特殊的表达方式。
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2.2 理论基础
2.2.1 建构主义学习理论
建构主义学习理论在皮亚杰和维果斯基的思想上不断发展成熟,具有非常深远的心理学渊源。该理论认为学习应是学习者主动建构的过程,不经思考的知识,犹如“嗟来之食”,食不知味,因此学习者对于知识的建构需要自身的主观努力;该理论还认为知识的建构需要一定的情境性。单纯的知识习得在学生头脑中并不能留下深刻记忆,只有结合学生生活经验的知识才能更好的被学生吸收和应用[36]。
论证教学多结合争议性情境,以辩论、讨论等形式进行研究。教学实践中,学生需要搜集大量的资料,对争议性问题表明观点;在辩论中,小组协作查找证据支持自己的观点,并寻找突破口反驳他人的观点。通过辩论,学生不再一味地接受知识,而是成为课堂的主人去自主建构知识,这样的教学形式更有利于学生对科学概念的深层次认识。
2.2.2 非形式逻辑学
逻辑学是研究思维形式及其规律的科学。一直以来,受到教育工作者的广泛关注。但是人们逐渐发现,形式逻辑学并不能满足学生在课堂上进行论证和非形式推理的需要。非形式逻辑在北美的主要代表之一高威尔教授,在《论证的分析和评估问题》一书中坦率地指出,虽然现代形式逻辑的严格性与确定性不容置疑,但“这种严格性与确定性是以空洞性为代价而实现的[37]”。形式逻辑受到了大众的质疑,越来越多的学者将研究目光放在了具有一定开放性和争议性的非形式逻辑中,由此,非形式逻辑学应运而生。
形式逻辑主要是研究推理的科学,而非形式逻辑主要是研究论证的。科学论证最大的特点就是争议性,没有绝对的答案,每个人都可以自持己见,通过搜集到的证据支持自己的观点,这也就是所谓的“非形式逻辑”。
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3 “燃料的合理利用与开发”教学设计...............................17
3.1 教学分析..................................... 17
3.1.1 课标要求............................17
3.1.2 教材分析................................18
4 “燃料的合理利用与开发”教学实践........................................30
4.1 教学实践设计................................. 30
4.1.1 教学实践目的.......................................30
4.1.2 教学实践对象................................30
5 研究建议................................44

5 研究建议

5.1 加强学生思维能力的培养
如今,社会需要的是全方位发展的综合型人才,教师不可一味传授知识,而应教会学生学习知识的方法,授人以鱼不如授人以渔。在平时教学中,教师应当注重学生思维能力的培养,利用论证教学内容的争议性,鼓励学生从不同角度思考问题,并及时进行指导,使学生掌握辩论、思维导图、决策游戏等活动的论证思维方式,指导学生对方法进行应用与迁移,做到举一反三。
论证教学旨在培养学生的科学素养,让学生在学习过程中自由发表言论、自主建构知识,体验科学探究的过程。学生是课堂的主体,由于初三年级学生的好奇心、求知欲较重,有着探索知识的欲望,为了使学生更好地融入论证课堂,就需要教师安排好教学内容和教学活动。在实际教学中,教师应当根据教学需要灵活安排教学策略进行论证教学,如:讨论、辩论、决策游戏、思维导图等,让学生在活动中发展能力。学生在新颖、丰富、有趣的环境中更容易接受知识,因此教师应当采用多种教学策略协助学生完成论证,使论证教学有序进行。
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6 反思与展望

6.1 反思
由于中学化学教学中论证教学的实践研究不多,可供参考的文献有限,因此对于燃料课题论证教学的研究还处在尝试与摸索中。由于时间、精力和能力的限制,尚存在很多不足,这些问题都需在以后的研究和工作中进行改善。
反思 1:扩大实践对象的范围。教学实践前,从 S 市某中学选取了两个平行班展开研究,两个班级的学生一共才 93 人。样本选取量较少,缺乏普适性,因此所得结论不一定适用于所有地区的学校,具有一定的区域局限性。
反思 2:优化教学设计思路,丰富教学设计案例。由于论证教学可供参考的资料较少,具体到化学学科的文献更少。采用的教学设计是在借鉴相关教学资料的前提下,与科学教育专家和一线老师共同设计完成的,经过教学实践后,发现仍存在一些细节问题,需要进一步的优化设计。
反思 3:开发教学策略。由于时间和精力关系,教学实践主要采用的是辩论、思维导图、决策游戏等教学策略,其实除此之外还有很多种有效策略,比如说角色扮演、支架引导等,所以关于论证教学策略的研究还有待于进一步开发和应用。
参考文献(略)

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