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问题呈现方式与中学生科学猜想思维活动关系的初步研究

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猜想与假设是科学探究活动的核心环节之一，它的深度和广度，也就是猜想与假设的质量决定了探究活动的质量和深入程度。而决定猜想质量的主要是探究问题内容本身，另外还有探究问题的呈现方式，以及探究者的兴趣、认知风格等因素。但是在一线探究式教学实践中探究问题呈现方式和中学生思维活动的关系的确让很多人困惑。本文从这一切入点着手，进行了三种具体常见呈现方式与中学生提出科学猜想思维活动关系的初步研究。 猜想和假设是科学探究活动的核心，具有预见性,在一定程度上决定着探究的方向,起着承上启下的作用,同时也是学生思维活动最为活跃和最为发散的阶段。因此研究中学生猜想与假设的思维活动，对促进探究式教学的开展以及教学改革都有着重要的意义。 一般来说，中学生提出猜想与假设都是根据已有的经验和知识进行的。为了更深入地研究猜想与假设的思维活动的真实情况，本文以物理学科为背景，通过精心设计的调查问卷以及三个真实问题情景，采用问卷调查和访谈相结合的方式，选取阳溯中学高一年级126名学生进行测试，同时还进行了CSA认知风格测试，获得了比较全面、详细而真实的第一手数据。然后对调查问卷、访谈信息和CSA认知风格测试结果进行比较分析，在样本范围之内得出以下结论： 1.有着共同非常熟悉生活经验的探究问题，图文、视频和实物三种呈现方式被试提出猜想的数量和质量没有显著性区别，这与有丰富教学经验的教师和专家根据经验判断的结果相一致。 2. 科学含量不高的探究问题，图文、视频和实物的呈现方式下，提出猜想与假设的数量视频和图文两种方式存在显著性差异，而实物与其他两种方式的差异没有达到显著性水平；三种呈现方式下的猜想质量都不高，实物呈现方式稍好于其他方式。 3. 现象与学生经验相左，且需要一定的知识水平才能解决的问题，图文、视频和实物三种呈现方式下，提出猜想与假设的数量存在显著差异，其中图文与其他两种呈现方式存在显著性差异，视频和实物呈现方式未达到显著性差异水平；而猜想质量实物呈现方式最好。真实的探究实验器材让学生感到亲切，也更容易引起学生的探究兴趣，而使学生能较快地进入探究状态。 4.总体来看，实物呈现方式人均提出的猜想数量最多，图文次之，视频第三。猜想与假设是探究者在感知到外部实验现象的信息和结合自己内部已有的知识、经验基础之上对探究问题提出的猜测估计或者假定性解释。实物与其他呈现方式相比，可以多角度多层次地给探究者提供更多立体时空的刺激信息，引起知觉注意，因此提出了比其他两种呈现方式更多的猜想与假设。 5.人均使用的思维策略频数，图文呈现方式明显少于其他两种呈现方式，而实物呈现方式好于视频呈现方式。 6.实物的呈现方式，被试使用的思维策略集中在观察和类比两种思维策略，图文方式主要使用类比思维策略，视频方式使用的思维策略除了观察和类比之外还用了演绎和溯因等思维策略，种类较多，利于培养学生的发散思维和创新思维。 7.学生提出猜想数量的多少与题目呈现的先后有关，先呈现的问题学生提出的猜想数量多，后呈现的问题学生提出的猜想数量少。 8.整体型和表象型认知风格的被试适合图文呈现方式下提出高质量的猜想与假设；分析型风格的被试，适合用视频呈现方式呈现探究问题，提出高质量的猜想与假设；言语型风格的被试最不适合在实物呈现提出高质量的猜想与假设；实物呈现方式下，绝大多数认知风格的被试都能提出高质量的猜想与假设。 从总体上来看，在猜想与假设环节，实物呈现方式无论是在数量、思维策略使用次数和猜想质量方面都优于是其他呈现方式。结合已有的研究表明：要想学生提出丰富的猜想并进一步地探究下去，实物的重要性和不可替代性不言自明。

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