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3—12年级学生“物质”和“平衡”科学概念的认知发展研究

作 者: 薛俊梅
导 师: 吴俊明
学 校: 上海师范大学
专 业: 课程与教学论
关键词: 3-12(11)年级学生 物质 平衡 科学概念 认知发展
分类号: G633.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 207次
引 用: 5次
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内容摘要


科学概念是科学理论体系的基石,科学概念教学是科学教育的重要内容。如何将这些科学概念正确地教给儿童、使他们很好地理解和掌握?要解决这个问题,需要对学生科学概念的认知发展进行深入研究。“物质”和“平衡”概念是自然科学中重要的基础概念,广泛地出现在学生学习的各个科学领域。开展“物质”和“平衡”科学概念的认知发展的研究,不仅对搞好科学教育的改革和实践具有重要现实意义,对科学概念的认知发展研究也具有重要的学术价值。本研究尝试通过对包括小学、初中、高中的3-12年级学生进行问卷和访谈的调查研究,探查不同年级被试“物质”和“平衡”科学概念的认知发展特点。首先编制调查问卷:在概念辨析的基础上,编制问卷调查提纲;结合学生调查,对问卷设计提纲进一步具体化、操作化,初步编制试题;再根据试测结果修订、完善问卷。然后依据问卷提纲编制确定访谈提纲,细化、深化调查内容,作为问卷调查必要的解释和补充,进一步探查学生对此概念的认识。最后,对调查结果进行定性和定量分析,并对得出的结论进行讨论、对进行的研究再次反思。通过调查和分析,本研究主要获得了如下结论:“物质”概念研究表明:3-11年级学生“物质”概念的认知发展(1)存在隐蔽性、理论倾向性、替代性、不稳定性和层次性的特征。(2)主要存在五个层次:即“与物体相混淆”的阶段;对“物质客观存在属性”认识的萌芽阶段;认为物质是“组成物体和材料的成分”的阶段;认为“物质即存在”的阶段;认为物质是“由微粒或元素组成的或纯净物”的阶段。(3)随年级(年龄)的增高而增高,5年级和9年级是两个明显的上升转折点。(4)受教育和被试思维发展水平的影响和制约。“平衡”概念研究表明:3-12年级学生“平衡”概念的认知发展(1)存在科学萌芽性、理论倾向性、主观性、替代性、不稳定性和层次性的总体特征。(2)年级间存在显著性差异,且随年级的增长大致呈现不断增长趋势,概念发展大致遵循“从静到动、从宏观到微观”的顺序。其中,静止平衡、杠杆平衡、匀速直线运动平衡基本在一个层次上,认知发展在9年级左右有明显上升;生态平衡的认知10年级约为转折点,而生态平衡的微观方面的认知发展较晚、水平较低;溶解平衡认知发展大约在11年级有明显上升,整体水平不高。(3)性别间差异均不显著。(4)较多的出现了“量等”、“不动”、“对称”、“匀速”、“水平”等一些替代概念,其中“量等”、“对称”、“运动”或“匀速”等替代概念,随年级的升高而没有明显变化。(5)受教育和被试思维发展水平的影响和制约。

全文目录


摘要  2-4
Abstract  4-9
第一章 课题缘起  9-18
  1.1 科学概念认知发展研究的意义  9-11
    1.1.1 科学概念是科学理论的基石  9
    1.1.2 科学概念教学是科学教育的重要内容  9-10
    1.1.3 科学教育实践需要科学概念的认知发展研究  10-11
  1.2 “物质”和“平衡”概念认知发展特点研究的特殊意义  11-13
    1.2.1 “物质”概念认知发展特点研究的特殊意义  12
    1.2.2 “平衡”概念认知发展特点研究的特殊意义  12-13
  1.3 科学概念认知发展研究的理论背景  13-18
    1.3.1 皮亚杰的儿童认知发展理论  13-14
    1.3.2 对皮亚杰儿童认知发展研究方法和理论的挑战  14-15
    1.3.3 布鲁纳的认知理论  15-16
    1.3.4 认知发展观的发展:领域特殊性和朴素理论  16-18
第二章 相关的概念及研究  18-38
  2.1 “概念”的含义  18
  2.2 科学概念及相关研究  18-26
    2.2.1 “科学概念”的定义和范围  18-19
    2.2.2 科学概念的形成过程研究  19-20
    2.2.3 自然科学各领域中科学概念的认知发展研究  20-25
    2.2.4 前科学概念的研究  25-26
  2.3 “认知”及“认知发展”  26-27
  2.4 “物质”概念及相关研究  27-32
    2.4.1 “物质”概念的界定  27-29
    2.4.2 “物质”概念认知发展的相关研究  29-32
  2.5 “平衡”概念及相关研究  32-38
    2.5.1 “平衡”概念的界定  32-33
    2.5.2 “平衡”概念认知发展的相关研究  33-38
第三章 论文研究的设计和思路  38-43
  3.1 研究内容的确定  38
    3.1.1 “物质”概念研究的主要问题  38
    3.1.2 “平衡”概念研究的主要问题  38
  3.2 研究对象  38-39
  3.3 研究方法  39-40
  3.4 研究工具  40-42
    3.4.1 调查问卷  40-42
    3.4.2 访谈问卷  42
  3.5 研究思路  42-43
第四章 3-11年级学生“物质”概念的认知发展的研究分析  43-64
  4.1 研究方法  43-44
    4.1.1 被试  43
    4.1.2 研究方法和工具  43
    4.1.3 研究程序  43-44
    4.1.4 数据处理  44
  4.2 结果与分析  44-56
    4.2.1 “物质”概念的认知发展特点  44-49
    4.2.2 “物质”质量和体积属性的认知发展特点  49-51
    4.2.3 “物质”状态的认知发展特点  51-52
    4.2.4 “物质和物体、材料关系”的认知发展特点  52-56
  4.3 讨论  56-64
    4.3.1 “物质”概念认知发展的总体特征  57-60
    4.3.2 “物质”概念认知发展的层次分析  60-61
    4.3.3 “物质”概念发展的年级(年龄)特点分析  61-64
第五章 3-12年级学生“平衡”概念认知发展的研究及分析  64-88
  5.1 研究方法  64-65
    5.1.1 被试  64
    5.1.2 研究方法和工具  64
    5.1.3 研究程序  64-65
    5.1.4 数据处理  65
  5.2 结果与分析  65-78
    5.2.1 对“平衡”概念的认识  65-74
    5.2.2 “平衡”形成条件的认知特点  74-75
    5.2.3 “平衡”的影响因素的认知特点  75-77
    5.2.4 “平衡”的状态的认识特点  77-78
  5.3 讨论  78-88
    5.3.1 “平衡”概念认知发展总体特征  78-81
    5.3.2 “平衡”概念的认知发展层次分析  81-84
    5.3.3 “平衡”概念认知发展的年级(年龄)特点分析  84-86
    5.3.4 “平衡”概念认知发展研究中替代概念的分析  86-88
第六章 研究结论和反思  88-92
  6.1 研究结论  88-89
  6.2 研究反思  89-92
致谢  92-94
参考文献  94-100
附录  100-108
附件  108

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