初中生科學實驗能力結構測量與分析

【摘要】對初中學生科學實驗能力各結構能力的情況進行了統計測量，根據科學實驗能力結構測量結果，提出了科學實驗能力的培養策略，對于中學實驗教學的指導具有一定的參考價值和指導意義。

【關鍵詞】初中；教學方法；實驗

【中圖分類號】G632【文獻標識碼】B【文章編號】1005-1074(2008)07-0211-01

學生能力的培養一直為人們所關注，實驗能力是科學素養的基本要素之一，是實現科學探究目標的重要因素。在實施新課改的過程中，實驗能力培養也以其特有的地位得到相應的重視，對有關科學實驗能力本質及實驗能力測量的研究也在不斷發展，研究中學生的實驗能力結構，了解其構成要素，促進學生實驗能力的提高，無疑對提高中學生的科學素養會很有幫助。

1科學實驗能力測量中反應變量的確定及其測量方法

本次實驗調查的反應變量確定為兩類:①認知水平和能力變化，這一變量是指被試對相關實驗知識內容的，記憶、理解、分析、綜合、創新發現，以及相關實驗技能等方面的變化。此變量測量方法主要是通過知識題測驗進行。②即時行為變化，這一變量是指被試在料學實驗操作過程中，操作的正誤和熟練程度，以及創新性操作行為的變化等。在本次測量研究中，此變量的測量方法主要是根據結構化測量量表，利用結構化觀察的方法進行動態觀察測量。

本次能力測量實驗歷時一年(2006-2007)，測量分兩個階段進行，第一階段是測量實驗的準備工作和測量試題及評分標準的編制，首先對我們學校三個班級的科學實驗教學狀況、實驗室建設情況、學生實驗能力基本狀況進行全面的調查與訪談，然后查閱有關能力測量特別是中學科學實驗能力測量的最新研究成果，在此基礎上編制出本次能力測量的試題及評分標準;第二階段選取初三畢業班的學生作為被試對象進行實驗能力測試。

2實驗能力結構測量統計結果

表1科學實驗能力結構測量數據統計

知識結構技能結構問題解決能力結構實驗能力總得成績平均分33.6131.1029.5394.24標準差8.023.604.3214.54三個班級各項實驗能力測量得分見表1，可以發現，技能結構卷和問題解決能力卷得分高的被試，其知識結構卷的得分也高，同樣技能結構卷和問題解決能力卷分數低的被試，其知識卷的分數相對就低，這非常明顯的說明被試的知識結構是整個實驗能力結構的基礎，知識結構是否豐富完整和組.織有序決定著技能結構和問題解決能力結構的發揮。當然良好的技能結構和問題解決能力結構，又會促進知識結構的進一步完善，這與系統論的整體原理是完全相符的。關于這一點，在實際教學中若使教師和學生都能理解科學實驗能力結構的意義，無疑對科學實驗教學效率的提高會有很大的指導作用。

3科學實驗能力的分析

科學實驗能力的培養要求師生充分理解科學實驗能力結構的概念。特別是教師要在教學中明確分析實驗能力結構的各個子結構及其相互關系的基礎上，依據教學目標，制定出相應的、能統籌兼顧的，能夠充分提高實驗能力培養效率的教學措施;對學生來一說，從結構上、整體上把握能力結構概念，結合能力測量結果，診斷出自己能力結構上的缺陷，從而有針對性的做出學習上的調整。

3.1加強學生探究實驗的開展，促進學生各實驗能力結構的發展實驗能力培養不同于一般知識的學習，從能力結構定義分析，雖然把實驗能力結構分為三個明確的子結構，但三個子結構之間總是處于相互聯系、相互補充和相互轉化的狀態之中，科學實驗能力的特殊性就在于其與具體的實際操作有緊密的聯系，因此三個子結構的相關內容在相互促進和相互轉化過程中，學生的實際實驗操作在其中起到了關鍵性的橋梁作用。因此在實驗教學中，我們應適當增加學生實驗操作和實驗探究的時間，對促進各子結構之間能力的轉化(即促進各能力間的遷移)將起到非常積極的作用，而這正是現在各班級在實驗教學中的不足之處。從本次科學實驗能力測試的情況分析來看，本校學生實驗操作技能還是存在一些缺陷。一些學生雖然實驗知識結構能力較高，但實驗操作技能水平卻偏低。

3.2增強學生自我監控能力，培養學生形成良好的實驗習慣養成科學的實驗素質和良好的實驗習慣，從長遠來看比掌握正確的操作還要重要，影響更大，是實現創新的基礎和不竭動力。學生的操作知識是從教師的示范得來的，教師的操作示范為學生提供視覺形象和模仿的依據，給學生留下很深刻的第一印象，對學生實驗操作學習的態度及培養嚴謹的科學學風都起到潛移默化的作用。因此，教師要注意發揮示范作用，認真做好演示實驗，操作要細致規范，同時要用簡潔的畫龍點睛的言語講清“為什么這樣做”，使學生對示范要領有正確理解和領會，同時啟發學生思考“依托什么原理”，“是否有變通的方法”，使知其然亦知其所以然，激發興趣，開闊思維。在進行學生分組或實驗時，學生即使按照教師要求在實驗前做好預習準備工作，對儀器的操作步驟也比較清楚了，但一旦接觸到實驗儀器，仍會束手無策。因此，實驗前教師應對如何正確操作儀器進行示范，必要時強調說明不按規范操作會造成什么后果。尤其在學生進行操作過程中，要抓住典型事例向學生反復示范。

在實驗教學中應重視學生實驗意識的培養。實驗意識就是實驗思維的邏輯性內容的總和。包括實驗者對問題的感知與判斷，對解決問題策略的謀劃與手段取舍，對實驗結果的預見與確認，對結論的構想與表述等。我們只有以實驗意識的形成為核心，去考慮實驗教學的目標，才可能達到培養學生實驗能力的根本目的。圍繞實驗意識的形成，可以確定實驗教學的基本目標為:問題感的形成，實驗方案的設計，觀察數據的整理和適當結論的提出。

3.3培養學生的實驗能力要有計劃性和針對性學生的實驗能力需要在實驗過程中逐步培養和提高，其中教師的主導作用至關重要。學生實驗能力的形成和發展是循序漸進、日積月累的，不是每個實驗都能把各種實驗能力結構同時培養起來。教師首先要根據課程標準和教材，將每個實驗認真分析后，確定每個實驗要著重培養學生哪些方面的能力。例如，在使用常用的測量儀器—直尺、天平、彈簧秤、壓強計、溫度計、電流表、電壓表時，就應該著重培養學生觀察能力、操作能力及數據處理能力。初中科學實驗教學注重培養學生的實驗探究能力，在學生實驗能力形成的過程中，教師應針對實驗內容的特點，制定能力培養的計劃安排，同時應結合學生的特點，有針對性地豐富學生的科學實驗知識結構內容、培養學生的實驗操作技能和實驗問題解決能力等。

建立明確的科學實驗能力結構概念，有利于學生實驗能力的培養，對于中學實驗教學的指導具有一定的參考價值和指導意義。實驗教學中實施有效的培養策略，有利于促進學生實驗能力的遷移。增強實驗意識，關注學生科學實驗能力發展的特點.加強對學生實驗能力的考核，將有利于促進學生實驗能力的發展。

4參考文獻

1胡衛平.論中學生科學能力的結構[J].中國教育學刊，2001，(3)

2李春密.物理實驗操作能力的結構模型初探[J].學科教育，2002，(6)