摘要
物理学科核心素养是当前物理教育研究者关注的焦点，科学推理作为物理学科核心素养的二级要素，既是科学思维的重要组成，又与科学探究关系密切，其贯穿于整个科学探究过程中。然而，诸多研究表明我国中学生科学推理能力发展参差不齐且仍有较大提升空间。由此，在普通高中物理课程中培养学生的科学推理能力任重而道远。对众多科学推理能力测量工具的分析发现，均重视在真实情境中测评被试的能力，这表明科学推理本质上是与情境相关的。而情境认知理论关注个体与情境的动态交互过程，通过真实情境或实践中的问题解决和任务达成来培养能力。为此，本研究从培养科学推理能力出发，探究基于情境认知理论视角的高中生科学推理能力教学。 首先，运用文献研究法，明晰当前研究成果对本研究的导向性和相关性，梳理出情境认知理论与科学推理的内在联系。其次，应用调查研究法，找出培养高中生科学推理能力存在的问题;通过访谈，探询现阶段高中生物理科学推理能力的教学现状，了解物理教师对相关问题的处理方式或教学设计思路;以高一学生为调查对象，利用LCTSR量表进行科学推理能力水平前测，研究高一学生的科学推理能力水平现状。再次，以情境认知理论为指导，结合科学推理能力的特点及教学原则，以培养科学推理能力为教学目标，从教师活动、学生活动和教学环境三方面构建了基于情境认知理论培养科学推理能力的教学模式。最后，利用实验研究法验证该教学模式的有效性;以前测结果为依据，分别设置实验班和对照班，对实验班实施情境认知教学模式教学，而对照班进行传统教学模式教学;教学实践后，对实验班和对照班进行科学推理能力水平后测，分别从整体和各子维度对实验班和对照班的科学推理能力后测成绩及实验班的前后测成绩进行差异性分析。 研究发现，教师对科学推理的内容及其内涵的认识不够深入等诸多影响因素造成科学推理能力教学现状并不理想;学生整体的科学推理水平有待提升，学生的得分分布广，个体间差异较大，仅有守恒推理能力得分率为九成左右,各子维度发展不平衡;经历教学干预的实验班，其科学推理能力水平在整体和各子维度的表现均优于对照班，其中在假设演绎、控制变量、比例推理方面提升效果最为显著。可见，针对性的教学干预对学生的科学推理能力水平有显著性影响，基于情境认知理论的教学模式能有效的提升学生的科学推理能力。 本研究聚焦高中物理教学实际，从情境认知的新视角探索在高中物理教学中提升学生的科学推理能力，构建以情境认知理论为指导的教学模式，并给出针对性实施案例，为高中生科学推理能力的培养提供建议与参考。
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