摘要
综观国际科学教育的发展动态，培养学生的科学论证能力越来越受到人们的关注。科学论证能力被认为是科学素养的重中之重，对学生思维能力以及学习能力的发展具有重要的促进作用。科学论证能力并不是与生俱来的，需要借助适当的方式与策略进行有针对性地培养与训练。大量研究表明，在科学实践活动中融入论证活动或者直接将论证结构传授给学生，能够有效促进学生理解科学论证过程、发展科学论证能力。化学是高中阶段重要的科学学习领域之一，且化学学习过程体现了明显的实践性特征，包含许多实践学习要素（如化学实验学习），这为学生科学论证能力的培养提供了良好契机。因此，有必要以化学教学为背景积极探索学生科学论证能力的培养路径。 启发式科学写作（Heuristic science writing tools，简称SWH）是一种将科学论证过程与写作活动融入到实验教学过程的学习工具。利用SWH工具，学生可以在教师的指引下将实验进程以及实验学习过程中的内隐性思考及推论通过语言表达结构化地记录下来，使学生像科学家一样经历相对完整的科学论证过程，有助于学生科学论证能力的发展。目前，国内学者对化学实验教学中运用启发式科学写作学习工具关注的较少，且相关研究主要停留于教学设计层面，未能通过实证研究充分揭示这一学习工具对学生科学论证能力发展的实际作用效果。有鉴于此，本研究以化学实验教学为背景，探讨启发式科学写作的内容设计与运用方法，并用教育实验法探索启发式科学写作对学生科学论证能力发展的促进作用。 本研究的内容主要包括：第一，通过文献检索与阅读明确核心概念的内涵，并对相关研究进行梳理与述评，旨在为研究问题的提出和研究思路的设计提供基础；第二，在已有相关研究的基础之上，构建基于SWH工具的化学实验教学模式，并撰写教学设计案例；第三，在某校高一年级选取实验班和对照班，在实验班采用基于SWH工具的化学实验教学模式进行为期一年的教学实践，在对照班依据化学教科书的知识呈现顺序和方式进行教学实践；第四，设计科学论证能力调查量表对实验班和对照班分别进行前测和后测，以检验基于SWH工具的化学实验教学模式对学生科学论证能力发展所起到的作用；第五，在实验班选取不同学业成绩层次的学生代表进行学习效果访谈，以进一步检验基于SWH工具的化学实验教学模式的运用成效；第六，在数据资料分析的基础之上，得出本研究的结论，并提出合理化的改进建议。 本研究获得以下主要发现。第一，科学论证能力的前测调查发现，高一学生的科学论证能力水平总体不高，他们在提出观点、推理、反驳等科学论证能力要素方面均存在一定的提升空间。第二，通过实验班和对照班的对比发现，基于SWH工具的化学实验教学模式有助于提升学生的科学论证能力，并会对学生的科学写作能力和化学学业成绩产生积极影响。第三，通过访谈发现，不同学生在进行科学写作时会遇到不同的困难，化学教师要因材施教，有针对性地帮助学生克服学习障碍。最后，对研究进行总结与反思，为后续相关研究提出有参考价值的教学建议，对本研究的不足之处提出研究展望。
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