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科学本质(nature of science)作为国际科学教育的重要目标,体现在世界各国科学教育改革文件中(如美国、英国、澳大利亚、南非等)。我国最新修订的《普通高中化学课程标准》(2017)中多次指出要“增进学生对科学本质的认识”[1]。科学教育文献建议运用“显性”教学(explicit instruction)提高学生对科学本质的理解,但其有效性仍有待加强。近年来,论证领域的新兴研究表明,学生参与论证对提高他们的科学本质观具有积极的促进作用。本研究旨在探讨“显性”科学本质教学与论证相结合对于促进学生理解科学本质的教学效果。以期为教师进行有效的科学本质教学提供参考和建议,并对未来有效科学本质教学的相关研究提供基础。科学本质内容主要包括:(1)科学知识以经验证据为基础;(2)科学知识具有暂时性;(3)科学知识具有主观性(理论负荷);(4)创造力和想象力在科学中发挥着重要的作用;(5)社会和文化与科学相互作用;(6)观察和推理是有区别的;(7)理论和定律是有区别的;(8)科学方法的多样性,即不存在菜谱式的、一步一步进行的科学方法能够保证获得确定的科学知识[2]。本研究主要探讨以下两个问题:(1)调查当前我国高中生科学本质观的基本情况,包括高中生对科学本质各个方面的了解情况,发展平衡性以及性别差异;(2)“显性”科学本质教学与论证结合的这种融合式教学方法对学生科学本质观的影响,包括介入该种教学后学生的科学本质观情况及发展平衡性,相比较未介入时的科学本质观有无显著性差异,性别对学生科学本质观的发展有无显著性差异。本研究主要目的是探究“显性”科学本质教学与论证结合的融合式教学方法对学生科学本质观的影响。介入内容主包括四部分:(1)前测;(2)去情景化的科学本质内容学习活动;(3)关于社会性科学议题的论证活动;(4)后测。前后测包括问卷调查和访谈两部分。本研究使用的研究工具及方法包括:(1)VNOS-C问卷,Lederman开发的适用于调查高中及以上水平的参与者的科学本质观;(2)半结构化访谈;(3)对问卷、访谈转录文本、反思日志和课堂实录进行结构化的文本分析。本文使用的科学本质观评价指导方案借鉴Lederman、Khalick和Eastwood三人的评价标准,将学生的回答划分为三个水平,分别为质朴的(naive)、过渡的(Transitional)和理性的(informed)。本研究的结论如下:(1)通过前面对前测数据的分析,我们发现除了暂时性和社会文化方面,学生的科学本质观多为质朴和过渡的观点。(2)性别对高中生科学本质观各个方面的理解无显著影响。通多对相关数据进行T检验发现p值均大于0.05,说明性别对高中生科学本质观各个方面的理解无显著影响。(3)后测时学生对科学本质观的整体理解相比较于前测水平有显著提高。通过对相关数据进行T检验,得到p=0<0.05,说明后测时学生对科学本质的整体理解与其前测时的理解水平有显著性差异,进而说明显性科学本质与论证结合的教学方式可以显性提高学生的科学本质观。(4)学生在科学本质八个方面的理解上,除了科学方法的多样性外,均有显著性提高。通过对相关数据进行T检验,发现除了科学方法多样性外,科学本质的其他七个方面对应的P值均小于0.05,说明介入后,学生在暂时性、理论定律、经验证据、观察推理、主观性、社会文化和创造想象七个方面均有显著性提高。(5)性别对学生在发展科学本质各个方面理解的改变上无显著影响。通过对相关数据进行卡方检验,得到科学本质八个方面对应的P值均大于0.05。说明学生性别与其在发展科学本质方面的改变之间无显著关系。