高中生科学认知信念的实证研究

来源 :课程教育研究·新教师教学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:redpig
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  【摘 要】 研究中设计一个真实科学情景,让学生自主参与科学探究活动过程中,采用访谈法了解学生的科学认知信念。研究发现:面对质疑时,大部分的高中生认为通过自己做实验或者让他人亲手做实验就可以解答质疑,只有少部分的学生认为会寻求证据支持自己的解释;学生被要求评价什么样的解释才能让他信服时,只有极少数的学生认为让他信服的科学解释是要有证据的支持和经得起验证;关于知识的来源,大部分的学生都认为通过科学探究、不断质疑以及实验验证才可以得到知识。
  【关键词】 信念;认知信念;科学探究
  【中图分类号】G515 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2012)23-0019-03
  1 问题的提出
  在心理学意义上,信念是指人对某一事物的坚定不移的相信,其基本的出发点是相信,接着由相信发展为信心和信任,并在这样的基础上形成信念。信念即是现实生活在人的精神世界的某一种内化,也是群体性文化因素的选择性沉淀[1].同时信念(belief)可理解为个体对于有关自然和社会的某种理论观点、思想见解坚信不移的看法。它是人们认识世界和改造世界的精神支柱,是从事一切活动的激励力量[2]。而个体认知信念是结合了知识信念及对学习的信念,是个体对知识的本质及其产生所持有的信念,一般包括个体对知识如何产生,个体是如何了解知识的成长、变化以及知识的结构,而学习信念则包含个体学习的速度及个体能力的稳定性[3]。有相关的研究显示许多新课程理念引入与它们相关的教学实践都失败了,是因为教师信念、观点和态度被忽视了[4]。同时学生的认识信念和动机方面存在着个体差异,这可能会影响学生在学习追求的目标[5]。所以可以看出认知信念不管是对教师的教学理念还是学生的学习理念都有着密切的关系。
  国外关于认知信念的研究:国外在于70年代就研究认知信念的发展的状况,并提出了不同的认知发展理论,其中King、Kitchener以实证的方法,经过长期研究提出了关于认知信念的反思判断模型。他们把个体的认识信念划分为三种水平:前反思思维水平、准反思思维水平、反思思维水平[6]。在前反思思维水平的个体认为知识个体相信正确答案的存在,认为知识来自个人的观察或从权威处所得。在准反思思维水平的个体开始察觉知识的不确定性,认为知识是相当主观的,理想的判断,是需要以证据为基础。反思思维水平的个体了解到知识的不确定性,相信整合证据有助于作出正确的判断,个体积极建构知识,并从情境中理解知识。
  国内关于学生认知信念方面的研究有:袁留亮其研究发现大学生认识信念包含五个维度,其中知识来源信念、知识获取判断信念、知识本质信念、知识获取速度信念分别对网络信息查询行为均有明显不同的影响。王婷婷的研究结果表明高中生认知信念与自主学习之间存在着显著相关。整合-建构信念与学习成绩之间存在着显著相关[8]。张立从的研究结果表明研究生认识论信念的各个维度与研究生自主学习各维度、科研能力之间存在显著的正相关关系[9]。喻平(2007)在其的研究中得出教师的认识信念会对教师自我的教学理念、教学设计、教学行为、教学组织以及教学评价产生直接影响,同时又会通过教学过程将自己的认识信念传达给学生,对学生的学习也会产生影响[10]。
  综合前人关于认知信念方面的研究可以得出,前人的研究主要有利用编制的量表,以问卷调查的形式研究学生老师认知信念与学习行为、学习成绩、教学成效的相关性研究。缺乏关于学生认识信念的实证研究,特别是在真实情景中利用访谈的方式调查学生真实的内心想法的实证研究。本研究基于King、Kitchener关于认知信念的反思判斷模型,采用开放式的访谈形式,在学生参加了科学探究活动后,对学生进行了一对一的访谈。同时利用分类和归纳的方法处理收集到的数据,并进行了定量和定性的分析。
  本研究关于认知信念的访谈主要聚焦以下问题:
  如果有人质疑你的解释,你会怎么办?
  你觉得什么样的解释才能让你非常信服?
  你认为课本中的知识是怎么来的?
  2 研究的方法
  2.1 研究对象的选取: 研究测试地点选择在广东省湛江市某所中学。该校在湛江市属于中等水平,该校高中每年级各有20个教学班,本人用随机抽样的方式在高一年级文理班级按照1:1的方式抽取了46名被试的样本。
  2.2 研究的程序
  2.2.1 设计一个关于撒尿娃娃喷水的科学探究活动,让学生参与并提出他的科学解释。
  2.2.2 在学生作出科学解释之后,对学生进行关于认知信念的访谈。访谈的问题主要有:如果有人质疑你的解释,你会怎么办?你觉得什么样的解释才能让你非常信服?你认为课本中的知识是怎么来的?
  2.3 数据的分析与讨论: 根据学生回答的情况,将学生在每个问题的回答情况进行分类和归纳。并进行了定性和定量的分析。具体的分析如下:
  2.3.1 当学生的解释面对质疑的时候,学生的认知信念指向只要分为一下四种情况:
  (1)寻求证据指向:案例:我会坚持我的观点,因为我有证据.再做一次实验,让他自己提供证据,将我推翻。
  (2)寻求实验的指向:案例:重做一次实验,让他观察现象,观察实验是否合上次现象一样,结果是否也一样。
  (3)反思解释指向:案例:查资料,问老师,与同学讨论,反思,补充解释。听他人怎么解释,反思自己的解释。
  (4)不知道怎么反应指向:案例:不知道怎么回答,不大确定怎么办。
  表1 当学生的解释面对质疑的时,学生的认知信念指向在整体被试中的情况
  当学生面对质疑时,认知信念指向情况分析
  由以上的表格中可以看出,有16.6%学生在面对质疑时会寻求证据对待自己的解释,而66.6%的学生认为做实验给他人看就可以解答别人的质疑。14.2%的学生中认为补充自己的解释或者对比他人的解释,7.1%的学生则在面对质疑时不知道如何反应。从研究结果中可以得出大部分的学生(61.9%)在面对质疑的时候,都认为通过自己做实验或者让他人亲手做实验就可以解答质疑。这是一个很有趣的问题,笔者初步认为这可能受到当时的情景所影响,因为学生在参与探究活动过程中被要求反复地做实验。当时也有可能是但部分的学生可能认为知识是可以通过观察获得,所以就觉得通过做实验可以稳定自己心中知识。   2.3.2 当学生被要求评价什么样的解释才能讓他信服时候,学生的认知信念指向只要分为以下8种情况。
  (1)他的解释中是否有证据
  案例:实事求是,贴近生活现象,而且解释要有一定的证据。
  (2)他的解释是否经得起验证
  案例:看他的解释是否有道理,通过做实验给我亲眼所看,能证明我的疑惑。
  (3)他的解释有正确的科学原理且和实验相结合
  案例:他解释与现象相符合,比较符合所学的知识。亲眼看到他的实验,看他解释中的原理是否符合现象。
  (4)他的解释与实验现象相符合
  案例:看他解释中的现象,与实验是否相符。实验中的现象与解释中的现象相同。
  (5)他的解释用了正确的科学原理
  案例:用正确科学原理去解释,像这个娃娃喷水这个实验,围绕着热涨冷缩、气压的原理。
  (6)他人的解释能说的清楚合理
  案例:他说的比较合理,一步步给我解释,并解释清楚给我听
  (7)受权威影响
  案例:如果是老师的解释,我就非常信。将其他同学的解释放入到实验中看是否行得通。
  (8)不知道怎么反应
  当学生被要求评价什么样的解释才能让他信服时候,学生的认知信念指向情况分析如下:
  由以上的表格中可以看出,只有有4.7%的学生在觉得一个让他信服的解释中要有证据支持,16.6%的学生认为一个让他信服的解释要经得起验证。由以上的分析可得出只有极少数的学生认为让他信服的科学解释是要有证据的支持和经得起验证。在King、Kitchener关于认知信念的研究中提到准反思思维水平个体认为并非所有的知识都是确定的,要评价和比较观点的正确性、优劣与否,必须要有证据。同时还认为知识是个体在其所处的情境中对证据进行的主观解释。准反思思维个体开始察觉知识的不确定性,认为知识是相当主观的,理想的判断需要以证据为基础[11]。这说明了在本研究中的整体只有极少部分的认知信念是处于这个准反思思维水平。
  而14.2%的学生认为让他信服的解释中是否有正确的科学原理和实验相结合。23%的学生中则认为让自己的信服的解释要与实验现象相符合。9.5%的学生中则认为让自己的信服的解释是因为使用了正确的科学原理。
  有14.2%的学生认为让他信服的解释还要看解释的身份或他人的解释与自己解释的接近程度等。也有少部分学生认为解释的信服度受解释人的身份也就是权威的影响。在King、Kitchener关于认知信念的研究中前反思思维的个体相信正确答案的存在,认为知识来自个人的观察或从权威处所得[12]。这就说明了本研究整体有少部分的的学生认为知识是可以来自于权威处所得。
  而认为他人的解释与实验现象想符合就是让人信服的解释的学生相对多一些。而则有11.9%的学生被要求评价什么样的解释才能让他信服时不知道如何回答。这说明在本研究中,大部分的学生已经意识到知识它是不确定性,必须从情景中去理解这种知识。
  2.3.3 当学生被提问认为课本中的知识是怎么来时候,学生的认知信念指向只要分为以下6种情况。
  1、通过不断地探索,经过大胆的猜想和实验证明,通过世界公认,最终形成知识。
  案例:来源于人类在生活中的现象,引起了科学家的好奇心。随着他们去探索和发现,经过不断地探究,推断,大胆的猜想,实验,从而给后人留下了大量的知识。
  2、来源于生活中的发现,好奇以及实验证明了这种现象
  案例:根据生活中现象,深入一步探究,得出科学依据。
  3、通过不断实验,得出的实验结论。
  案例:前人做反复实验得出结论,或者就想伽利略那样通过做理想实验得出的结论。
  4、通过证明/实验而来
  案例:我觉得是通过别人证明而来或那些名人通过做实验得出的。
  5、来源于生活
  案例:来自于生活中的经验,在生活中就可以学到知识。
  6、收集前人的研究成果、实验结论
  案例1:收集前人的研究成果而来或者编者根据科学家做实验得出的结论。
  由以上的表格中可以看出,有19.0%学生认为课本中的知识是来源于人类的不断探探索,经过大胆的猜想和实验证明,通过世界的公认,最终才形成知识的。21.4%的学生认为课本中的知识来源于生活中的发现,好奇以及实验证明了这种现象。14.8%的学生中认为课本中的认知是通过前人的不断质疑,不断实验,得出的实验结论。19.0%、14.2%的学生则认为课本的知识是通过实验而来、来源于生活。还有11.9%的学生认为课本中的知识是收集前人的成果、实验结论而来。
  在King、Kitchener关于认知信念的研究中提到反思思维个体了解到知识的不确定性,相信整合证据有助于作出正确的判断,个体积极建构知识,并从情境中理解知识[13]。由以上的分析可得出大部分的学生都认为课本的知识都是不确定性的,都需要通过科学探究、不断质疑以及实验验证才可以得到知识。少部分的学生认为知识是来自于外部(生活中来),从权威那得来的(前人的研究成果),本人的经验和推理得来[14]。
  3 研究结论与反思
  本研究设计一个真实科学情景,让学生参与科学探究活动,同时基于King、Kitchener关于认知信念的反思判断模型,设计相关认知信念的问题,采用开放式的访谈形式,在学生参加了科学探究活动后,对学生进行了一对一的访谈。同时利用分类和归纳的方法处理收集到的数据,并进行了定量和定性的分析。研究发现:
  3.1 面对质疑时,大部分的学生认为通过自己做实验或者让他人亲手做实验就可以解答质疑,但没有具体说实验的目的是什么。只有少部分的学生认为会寻求证据对待自己的解释。   3.2 学生被要求评价什么样的解释才能让他信服时,只有极少数的学生认为让他信服的科学解释是要有证据的支持和经得起验证。
  3.3 关于知识的来源,大部分的学生都认为是通过科学探究、不断质疑以及实验验证才可以得到知识。少部分的学生认为知识是来自于外部、权威、本人的经验和推理。
  最后是本研究中采用的面对面的访谈法,在一个相对开放的环境中,提问相对开放的问题,对学生进行访问,所以学生的回答相对泛,而且在笔者对学生的回答进行分类过程中可能存在着主观的影响,如果采用制定量表问卷调查法可能会导致不一样的结论。同时,本研究参照的是King、Kitchener关于认知信念的反思判断模型理论,如果参照的是其他的认知信念理论,可能也会得出不一样的结论。还有,本研究中只是收集和分析了三种认知信念与解释水平的相关情况,如果是其他种类的认知信念的话,可能也会得出不一样的结论。
  参考文献
  [1]史孝武.理科教师科学探究信念的实证研究.[D]广西师范大学硕士学位论文.2008
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  [6]袁留亮.认知信念对网络信息查询行为的影响-以西南大学本科生为例 .[D]西南大学. 2010
  [7]袁留亮.认知信念对网络信息查询行为的影响-以西南大学本科生为例 .[D]西南大学,2010
  [8]王婷婷.关于我国高中生认知信念认知信念的初步研究.[D]华东师范大学,2009
  [9]张立从.研究生认知信念对学习行为影响的实证研究.[D]大连理工大学 ,2009
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  [11]袁留亮.認知信念对网络信息查询行为的影响-以西南大学本科生为例 .[D]西南大学. 2010
  [12]袁留亮.认知信念对网络信息查询行为的影响-以西南大学本科生为例 .[D]西南大学. 2010
  [13]袁留亮.认知信念对网络信息查询行为的影响-以西南大学本科生为例 .[D]西南大学. 2010
  [14]袁留亮.认知信念对网络信息查询行为的影响-以西南大学本科生为例 .[D]西南大学 .2010
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