（课程与教学论专业论文）中学生物实验设计技能培养策略的实验研究.pdf

首都师范人学顾l 论文中学生物实验设计技能培养策略的实验研究 2 0 0 6 年1 1 月1 4 中文摘要 实验设计是普通高中生物课程标准( 实验) 和高考理科综合考试说明的共同要求。 但是，目前高中生的生物实验设计水平与要求有较大差距。如何在高中生物教学中培养学 生的实验设计技能是中学生物教学亟待解决的问题。我们将“培养中学生生物实验设计技 能”作为本次研究的主题。 本文界定了实验设计和实验设计技能的概念；提出了中学生物实验设计技能的培养策 略一梯度指导策略和突击强化策略：并通过教学实验检验两种培养策略的有效性。实验 结果表明；梯度指导策略、突击强化策略对发展学生的实验设计技能、基础知识成绩均有 显著效果，与对照班有显著性差异；梯度指导策略对于实验设计及其四个项目均优于突击 强化策略。梯度指导策略与突击强化策略的教学效果的主要区别在于梯度3 、梯度4 的得 分，在梯度l 、梯度2 上基本无差异；性别与实验设计有明显的正相关，性别与基础知识 无明显的正相关；生物基础知识与实验设计成绩的s p e a 珊a n 等级相关系数( c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t ) ，r ，= 0 4 4 3 ，o 4 r ， 0 6 ，即学生的生物基础知识与实验设计成绩呈中等 j 下相关。 【关键词】实验设计，生物实验设计技能，梯度指导策略，突击强化策略，实验研究 3 首都帅范人学顾j 论文中学生物实验设计技能培养策略的实验研究 a b s t r a c t t h ee x p e r i m e n 诅id e s i g ni st l l es a m er e q u e s to ft h eo r d i n a r yh i g hs c h o o lb i o l o g y c 嘶c u l u ms t a n d a r da n dt h ec o l l e g ee n t r a n c ee x a m i n a t i o ns c i e n c es u b j e c ts y n t h e s j st c s t b u tt b e l e v e lo f h i 曲- s c h o o lp u p i lf o rb i o l o 舀c a le x p e r i m e md e s i g i li sl o w e rm a j lt i l er e q u e s t h o wt o d “e l o pt h es k i l lo fb i o l o g i c a le x p e r i m e n t a ld e s i g ni nt h eh i g hs c h o o lb i o l o g yt e a c h i n gi s t h e q u e s t i o nu 唱e n t l yt ob es o l v e d s or a i s i n gt h es k i l lo f b i o l o 垂c a le x p e r i r n e n t a ld e s i g i li nt 1 1 el l i 曲 s c h o o lb i o 【o g yl e a c h i n gi st h es u b j e c to f o u rr e s e a r c h t h em a i nc o n 把n to ft h ep 印e ri n c l u d e s ：d e f i i l i n gt l l ee x p e r i m e m a ld e s i g n 柚dt h es k i ni n b i o l o g i c a le x p e r i m e n t a ld e s i g n ；c o m i n gi m ot h es t r a t e g yt od e v e l o pm es k i l l i n b i o l o g i c a l e x p 谢m e n t a ld e s i g i l g r a d i e mi n s t r u c t i o ns 昀t e g ya n d 血es t r e n g t h e n e ds t r a t e g y ；e x a i l l i n i n g m ev a l i d i t yo f t w os t r a t e g i e st h m u 曲t h et e a c h i n ge x p e r i m e n t t h ee x p e r i m e n tr e s u l te x p r e s st h e t w os t r a t e g i e sh a v ear e m a r k a b l ee f f e c to nm i s i n gt h es k i l li i lb i 0 1 0 9 i c a lc x p e r i m e n t a ld e s i g n t b e r ei st 1 1 ed i s t i n c td i 伍：r e n c ea m o n gt l l et w oe x p e r i m e n t a lc l a s s e sa i l dt h ec o m p a r i s o nc l a s s ；t h e g r a d i e mi i l s t m c t i o ns t r a t e g yi sb e t 衙t h a l lt h cs t r e n 昏h e n e ds 仃a t e g ) ，i nt h ee x p e r i m e n t a ld e s i 印 a n d f o l 】rp r o j e c t s 1 m e m a md i 仃e r e n c eo f t w os t r a t e 酉e s l i e s i ng r a d e3a i l d t i l eg r a d e4a n d t h e r e i sn od i 仃e r e l l c ei nt h eg r a d e1a j l dt l l eg r a d e2 ；m e r ei st h eo b v i o l l sp o s i t i v ec o 仃e i a t i o nb e t w e e n s e xa n dt | l ee x p e r i m e n t a ld e s i g l l ，a 1 1 dt h e r ei s n to b v i o u sc o n l a t i o nb e t 、e e ns e xa 1 1 dm e e l e m e n 似yk n o w l e d g e ；t h es p e a 咖a l l 删 1 i 【c o n l a t i o nc o e 所c i e n tr s = 0 4 4 3 ，o 4 o 0 5 。所以可以得出结论，对于实验设计前测来说，实验班和对照班之间 不存在差异。 ( 三) 实验设计前测成绩的分类 利用s p s s 的单变量频数分布分析( f r e q u e n c i e s ) 对实验设计前测成绩进行分析，结 果如下： 首都帅范人学坝i 。论文中学生物实验设汁技能培养策略的实验研究2 0 0 6 年l l 门1 4 表9实验设计前测成绩的分类 有效人数 1 8 9 缺夫人数 o 均值2 6 5 8 4 7 标准莘1 1 0 4 3 9 5 最小值 6 5 0 最大值 6 3 0 0 百分比 1 51 6 7 5 5 02 4 5 0 8 53 9 7 5 依据表中的频数统计结果分类：第一，按照分数百分比将实验设计i j 测成绩分为四类： 低水平1 6 ，7 5 分以下，占1 5 ；较低1 6 7 5 2 4 5 0 分，占3 5 ；较高2 4 5 0 一3 9 7 5 分， 占3 5 ；高3 9 7 5 分以上，占1 5 。依据上表分类，通过s p s s 在不同变量中重新编码功能 ( r e c o d ei n t od i f f e r e n tv a r i a b l e s ) ，把数据分为1 、2 、3 、4 组。 二、结果与分析 ( 一) 基础知识成绩与实验设计成绩的s p e a r m a n 相关分析 表1 0 基础知识成绩与设计实验成绩的s p e a m a n 相关分析 实验殴计 基 人数 1 8 9 础 知 相关系数 4 4 3 木 识 s i g ( 2 一t a i l e d ) 0 0 0 检测结果表明：s p e a r m a n 等级相关系数( c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t ) ，r ；= 0 4 4 3 ，p o 0 5 ，所以可以得出结论，基础知识成绩与设计实验有显著的正相关，这说明，基础知 识与实验设计成绩帽关。 ( 二) 培养策略、性别与基础知识成绩的相关分析 利用s p s s 的方差分析功能，检测培养策略、性别及其交互作用对基础知识成绩的影 响： 1 8 首都帅范夫学硕l 论文中学生物实验设计技能培养簧略的实验研究2 0 0 6 年1 1 门1 4 表1 1t e s t so fb e t w e e n s u b j e c t se f f e c t s ( 组间效麻检验) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：基础知识后测成绩 来源平方和白由度均方f 值 s i g c o r r e c t e dm o d e l4 3 7 3 4 758 7 4 6 95 2 5 6o 0 0 0 i n t e r c e p t 6 6 1 8 7 2 6 916 6 1 8 7 2 6 93 9 7 7 4 5 0o 0 0 0 培养策略2 7 5 5 3 l21 3 7 7 6 58 2 7 9o o o o 性别5 0 7 2 2l 5 0 7 2 2 3 0 4 8 o 0 8 3 培养策略 性别1 0 0 ，3 2 02 5 0 1 6 0 3 0 1 4 0 0 5 2 e r r o r 3 0 4 5 2 3 51 8 31 6 ，6 4 l t o t a l 6 9 4 8 8 0 0 01 8 9 ：o r r e c t e dt o t a l 3 4 8 2 5 8 2 1 8 8 检测结果说明：培养策略对基础知识成绩影响的伴随概率p o 0 5 ，所以得出结论，培养策略对基础知识成绩的影 响有显著性差异，性别对基础知识不存在显著影晌，且培养策略与性别不存在交互效应。 利用方差分析的多重比较功能，得出结果如下： 表1 2d e p e n d e n tv a r i a b l e ：基础知识后测成绩 9 5 置信区间 教师采_ l j 的培养策略 均值 标准误 f 域 上域 梯度指导策略 2 0 3 8 4o 5 1 81 9 3 6 22 l ，4 0 7 突击强化策略 1 8 3 3 4o 5 1 11 7 3 2 61 9 3 4 2 空白对照1 7 4 9 4o 5 1 51 6 4 7 91 8 5 0 9 表1 3m u l t i p l ec o m p a r i s o n s ( 多重比较) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：基础知识后测成绩 ( i ) 教师采州的( j ) 教师采用的培e a nd i f f e r e n c e 培养策略养策略( i j )标准误 s i g 梯度指导策略 突击强化策略2 0 7 4o ，7 2 6 9o 0 0 5 梯度指导策略 空白对照2 9 4 2o 7 2 9 7o o o o 突击强化策略空白对照 8 6 8o 7 2 4 0o 2 3 2 检测结果表明：梯度指导策略与空白对照存在显著差异，s i g o o l ：梯度指导策略 与突击强化策略存在显著差异，s i g o 0 5 。所以得出结论，梯度指导策略能提高基础知识成绩，在0 0 5 水平上效果显 著，突击强化策略也能提高基础知识成绩，但在o 0 5 水平上效果不显著。就生物基础知 识来说，梯度指导策略优于突击强化策略。 ( 三) 培养策略、性别与实验设计后测成绩的相关分析 l 、利用s p s s 的方差分析功能，以实验设计后测成绩为因变黾，以培养策略、性别为 1 9 首吉l f 师范人学硕卜论文中学生物实验设汁技能培养箭略的实验研究2 0 0 6 年j j 月) 4 因素，检测培养策略、性别及其交互作用对实验设计后测成绩的影响： 表1 4t e s t so fb e t w e e n s u b j e c t se f f e c t s ( 组间效应检验) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测成绩 来源平方和 自由度 均方f 值 s i g c o r r e c t e dm o d e l2 3 6 8 3 4 8 954 7 3 6 6 9 82 9 9 3 50 0 0 i n t e r c e p t 3 1 4 4 3 6 4 9 213 1 4 4 3 6 4 9 21 9 8 7 1 7 10 0 0 培养策略2 2 6 9 3 3 7 12“3 4 6 6 8 57 1 7 0 90 0 0 性别8 5 4 5 7 3l8 5 4 5 7 35 4 0 10 2 1 培养策略性别 3 5 5 8 6 521 7 7 9 3 21 1 2 43 2 7 e r r o r2 8 9 5 6 6 7 81 8 31 5 8 2 3 3 t o t a l3 6 6 9 1 4 ，5 0 01 8 9 c o r r e c t e dt o t a l 5 2 6 4 0 1 6 71 8 8 检测结果况明：培养策略对实验设计成绩影响的伴随概率s i g o 0 l ，性别对实验设 计成绩影响的伴随概率s i g o 0 5 ，所 以得出结论，培养策略、性别对实验设计成绩有显著性影响，但培养策略与性别不存在交 互效应。 利用s p s s 中方差分析的多重比较功能，得出结果如下： 表1 5d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测成绩 9 5 置信区间 教师采_ l f j 的培养策略均值标准误 卜域上域 梯度指导策略 5 4 3 61 5 9 85 1 2 1 45 7 5 2 l 突击强化策略4 0 7 5 8 1 5 7 5 3 7 6 5 0 4 3 8 6 7 空f 1 对照2 7 3 9 6 1 5 8 72 4 2 6 63 0 5 2 7 表1 6m u l t i p l ec o m p a r i s o n s ( 多重比较) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测成绩 ( i ) 教师采h j 的( j ) 教师采h j 的 m e a nd i f f e r e n c e 培养策略培养策略( i j )标准误s i g 梯度指导策略突击强化策略 1 3 5 3 9 木2 2 4 1 5o o o o 梯度指导策略 空白对照2 6 8 2 1 丰2 2 5 0 3o o o o 突击强化策略空白对照 1 3 4 6 2 木2 2 3 2 5o 0 0 0 b a s e do no b s e r v e dm e a n s 奉t h em e a nd i f f e r e n c ei ss i g n i f i c a n ta tt h e 0 51 e v e l 检测结果表明：梯度指导策略与空白对照存在显著差异，s i g 0 0 l ：梯度指导策略 与突击强化策略存在显著差异，s i g 0 o l ：突击强化策略与空白对照存在显著差异，s i g 2 0 首丧1 f 师范人学硕 。论文中学生物实验改计技能培养策略的实验研究 2 0 0 6 年1 1 月1 4 0 o l 。所以得出结论，梯度指导策略、突击强化策略能提高实验设计成绩，在o 0 5 水 平上效果显著。梯度指导策略对提高实验设计后测成绩的影响优于突击强化策略。 2 、 性别对高中生实验设计技能的影响 表1 7 男生、女生的实验设计后测成绩 9 5 置信区间 性别均值标准误 f 域 上域 男性 4 2 9 7 01 2 7 94 0 4 4 64 5 4 9 3 女性 3 8 7 l l1 3 1 23 6 1 2 34 1 3 0 0 3 、不同水平学生实验设计后测成绩的比较、分析 表1 8 实验班、对照班不同水平学生的实验设计后测成绩 实验设计实验a 班实验b 班 对照c 班 后测成绩 ( 梯度指导策略) ( 突击强化簟略)( 空白处理) 第1 组 3 7 2 1 42 6 9 1 71 1 7 2 2 第2 组4 8 0 3 43 4 3 2 52 0 1 6 7 第3 组 6 3 2 0 04 6 6 9 03 0 8 4 l 第4 组 7 4 4 1 75 6 9 5 54 7 2 7 3 实验设计前测成绩分组 教师采用的培养策略 o # m # * b oz 自强m * 略 p2 n n 凰 图示结果表明：突击强化策略对高水平组的教学效果明显低于对其它各组的效果。对 于低水平组，梯度指导策略和突击强化策略的教学效果差异最小。对于高水平组，梯度指 导策略和突击强化策略的教学效果差异最大。 ( 四)中学生物实验设计各项的比较研究 l 、不同培养策略在实验设计后测各项的得分 首都帅范人学坝i + 论文中学生物实验i 5 计技能培养策略的实验研究 表1 9 不同培养策略在实验设计后测各项的得分 确定实验原理选择实验器材制定实验步骤 预期实验结果 教师采f ；| 的培养策略 均值均值 均值均值 梯度指导策略 3 0 8 63 8 1 5 2 9 6 7 71 6 9 5 2 突击强化策略2 3 5 92 3 4 42 2 2 4 2i 3 7 6 6 空白对照1 8 4 99 9 21 5 3 4 99 2 2 2 2 、实验班和对照班的实验设计后测中“确定实验原理”项的比较、分析 ( 1 ) 培养策略与实验设计后测中“确定实验原理”得分的方差分析 利用s p s s 中的方差分折功能，以“实验设计后测确定实验原理的得分”为因变量， 以培养策略为因素，进行分析，结果如下： 表2 0t e s t so fb e t ”e n s u b j e c t se f f e c t s ( 组问效应检验) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测确定实验原理的得分 来源平方和自由度均方f 值 s i g c o r r e c t e dm o d e l1 2 8 6 8 626 4 3 4 3z o ，7 1 50 0 0 i n t e r c e d t1 3 4 8 8 2 9l1 3 4 8 8 2 94 3 4 2 5 60 0 0 培养策略 1 2 8 6 8 6 26 4 3 4 32 0 7 1 50 0 0 e r r o r5 7 7 ，7 2 91 8 63 1 0 6 t o t a l2 0 4 7 7 5 01 8 9 c o r r e c t e dt o t a i7 0 6 4 1 51 8 8 检测结果表明：培养策略对学生“确定实验原理”的得分效应显著，s i g o 0 1 。所 以得出结论，培养策略对学生确定“确定实验原理”的影响差异显著。 利用s p s s 中方差分析中多重比较的功能，检测梯度指导策略、突击强化策略对“确 定实验原理”得分的影响，结果如下： 表2 l m u l t i p l ec o m p a r i s o n s ( 多重比较) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测确定实验原理的得分 ( i ) 教师采用的( j ) 教师采用的e a nd i f f e r e n c e 培养策略培养策略 ( i j ) 标准误 s i g 梯度指导策略突击强化策略 1 4 4 73 1 4 lo 0 0 0 梯度指导策略空白对照1 9 5 73 1 5 30 0 0 0 车 突击强化策略空白对照 5 1 03 1 2 80 1 0 5 b a s e do no b s e r v e dm e a n s 丰t h em e a nd i f f e r e n c ei ss i g n i f i c a n ta tt h e 0 51 e v e l 检测结果显示，梯度指导策略与空白对照在“确定实验原理”得分的差异显著，s i g o o l ；梯度指导策略与突击强化策略在“确定实验原理”得分的差异显著，s i g o 0 5 。所以得出 结论，梯度指导策略对提高“确定实验原理”得分有效，在o 0 5 水平上效果显著。突击 强化策略也能提高“确定实验原理”得分，但在统计学意义上不显著。 ( 2 ) 培养策略对不同水平学生的效果分析 利用s p s s 的c o m p a r em e a l l 功能，并做出下降线图，结果如下： 表2 2不同水平学生在实验设计后测中实验原理的得分 实验设计后测中实验a 班实验b 班对照c 班 实验原理的得分( 梯度指导策略)( 突击强化策略)( 空白处理) 第l 组( 低水平组) 2 o o o5 0 04 4 4 第2 组( 较低水平组) 3 2 4 l1 8 5 01 7 8 6 第3 组( 较高水平组) 4 7 5 03 0 4 81 7 7 3 第4 组( 高水平组)5 5 0 0 4 0 0 0 3 2 7 3 实骑设计前测成绩分组 教师采用的培养策略 0 鹰插蟹女日 o 奄强m 略 9 宅n w 照 根据图表可知，在“确定实验原理”项，梯度指导策略的效果优于突击强化策略，两 种策略问存在显著差异。两种策略对于低水平组、较低水平组的影响低于对较高水平组、 高水平组的影响。突击强化策略对低水平组和较低水平组的影响极小。 3 、实验班和对照班的实验设计技能后测中“选择实验器材”项的比较、分析 ( 1 ) 培养策略与实验设计技能后测中“选择实验器材”项的方差分析 利用s p s s 的方差分析功能，以实验设计后测中“选择实验器材”得分为因变量，以 培养策略为因素，进行分析，结果如下： 首鄙帅范人学侦i j 论文 中学生物实验设计技能圯养策略的实验州究2 0 0 6 年1 1 r 】1 4 表2 3t e s t so fb e t w e e n s u b j e c t se f f e c t s ( 组问效应检验) d e p e n d e n tv a “a b l e ：实验设计后测选择实验器材的得分 来源平方和自由度均方f 值 s i g c o r r e c t e dm o d e l2 4 9 0 2 821 2 4 5 1 45 0 7 5 50 0 0 i n t e r c e p t 1 0 7 3 4 9 l11 0 7 3 4 9 14 3 7 ，5 8 30 0 0 培养策略 2 4 9 0 2 821 2 4 5 1 45 0 ，7 5 50 0 0 e r r o r4 5 6 3 0 01 8 62 4 5 3 t o t a l 1 7 7 2 0 0 01 8 9 c o r r e c t e dt o c a l 7 0 5 3 2 81 8 8 检测结果表明：培养策略对学生“选择实验器材”的得分效应显著，s i g o 0 5 。所 以可以得出结论，培养策略对学生“选择实验器材”的得分的影响有显著差异。 利用s p s s 方差分析中多重比较的功能，检测梯度指导策略、突击强化策略对“选择 实验器材”得分的影响，结果如下： 表2 4m u l t i p l ec o m p a r i s o n s ( 多重比较) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测选择实验器材的得分 ( i ) 教师采用的( j ) 教师采用的m e a nd if f e r e n c e 培养策略培养策略 ( i j )标准误 s i g 梯度指导策略突击强化策略 1 4 7 1 半2 7 9 l lo 0 0 0 梯度指导策略空白对照2 8 2 2 事2 8 0 1 9o 0 0 0 突击强化策略空白对照1 3 5 2 车2 7 7 9 80 0 0 0 b a s e d0 no b s e r v e dm e a n s 枣t h em e a nd i f f e r e n c ei ss i g n i f i c a n ta tt h e 0 51 e v e l 检测结果显示，梯度指导策略与空白对照对“选择实验器材”得分的影响差异显著， s i g o o l ；梯度指导策略与突击强化策略对“选择实验器材”得分的影响差异显著，s i g o 0 1 ；突击强化策略与空白对照对“选择实验器材”得分的影响差异显著，s i g 0 0 l 。 所以得出结论，梯度指导策略、突击强化策略对提高“选择实验器材”得分都有效，在o 0 5 水平上效果显著。梯度指导策略优于突击强化策略。 ( 2 ) 培养策略对不同水平学生的效果分析 利用s p s s 的c o m p a r em e a n 功能，就培养策略对于不同水平学生得分的影响进行比较， 并做出下降线图，结果如下： 2 4 酋右1 f 师范人学坝i 论文中学生物实验躞计技能培养策略的实验研究 表2 5 不同水平学生在实验设计后测中选择实验器材的得分 实验设计后测中 实验a 班实验b 班对照c 班 选择实验器材的得分 ( 梯度指导策略)( 突击强化策略)( 空自处理) 第l 组( 低水平组)1 5 7 l1 0 4 20 0 0 0 第2 组( 较低水平组) 3 2 9 32 2 7 5o 2 8 6 第3 组( 较高水平组)4 8 2 52 5 7 l1 3 1 8 第4 组( 高水平组)5 5 8 33 4 5 52 5 0 0 下降线图 教师采用的培养策略 。梯度括导b o 化略 9 自 实骋设计翦测成续分组 从图中可知，就实验设计后测中“选择实验器材”项的得分来况，突击强化策略对高 水平组的影响明显小于对其它三组的影响。梯度指导策略对于低水平组的影响低于对其它 各组的影响。对于低水平组和较低水平组来浣，梯度指导策略和突击强化策略的差异小于 对较高水平组和高水平组。 4 、实验班和对照班的实验设计技能后测中“制定实验步骤”项的比较、分析 ( 1 ) 培养策略与实验设计技能后测中“制定实验步骤”项的方差分析 利用s p s s 的方差分析功能，以实验设计技能后测中“制定实验步骤”项的得分为因 变量，以培养策略为因素，进行方差分析，结果如下： 首都师范大学硕 论文中学生物实验设汁技能埔养策略的实验研究2 0 0 6 年l l 门1 4f 表2 6t e s t so fb e t w e e n s u b j e c t se f f e c t s ( 组间效应检验) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测制定实验步骤的得分 来源平方和 白由度均方f 值s i g c o r r e c t e dm o d e l6 4 1 7 0 7 723 2 0 8 5 3 95 2 1 6 70 0 0 i n t e r c e d t9 5 0 l o 9 9 519 5 0 1 0 9 9 51 5 4 4 7 7 80 0 0 培养策略 6 4 1 7 0 7 72 3 2 0 8 5 3 95 2 1 6 70 0 0 e r r o r1 1 4 3 9 8 6 21 8 6 6 1 5 0 5 t o t a l1 1 2 5 5 0 7 5 01 8 9 c o r r e c t e d 丁o t a l1 7 8 5 6 9 3 91 8 8 检测结果表明：培养策略对学生“制定实验步骤”的得分效应显著，s i g o 0 1 。所 以可以得出结论，培养策略对学生“制定实验步骤”得分的影响有显著差异。 利用s p s s 中方差分析中多重比较的功能，检测梯度指导策略、突击强化策略对“制 定实验步骤”得分的影响，结果如下： 表2 7m u l t i p l ec o m p a r i s o n s ( 多重比较) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测制定实验步骤的得分 ( i ) 教师采用的( j ) 教师采用的e a nd if f e r e n c e 培养策略培养策略 ( i j ) 标准误 s i g 梯度指导麓略突击强化策略7 4 3 5 1 3 9 7 5o 0 0 0 梯度指导策略空白对照 1 4 ，3 2 8 事1 4 0 3 00 0 0 0 突击强化策略空白对照6 8 9 3 宰1 3 0 1 9o 0 0 0 b a s e do no b s e r v e dm e a n s 半t h em e a nd i f f e r e n c ei ss i g n i f i c a n ta tt h e 0 5l e v e l 检测结果显示，梯度指导策略与空白对照对“制定实验步骤”得分的影响差异显著， s i g 0 0 5 ；梯度指导策略与突击强化策略对“制定实验步骤”得分的影响差异显著，s i g o 0 5 ：突击强化策略与空白对照对“制定实验步骤”得分的影响差异显著，s i g 0 0 5 。 所以得出结论，梯度指导策略、突击强化策略对提高“制定实验步骤”得分都有效，在0 0 5 水平上效果显著。梯度指导策略优于突击强化策略。 ( 2 ) 培养策略对不同水平学生“制定实验步骤”得分的效果分析 利用s p s s 的c o m p a r em e a n 功能，对实验a 班( 梯度指导策略) 、实验b 班( 突击强 化策略) 和对照c 班( 空白对照) 的第l 组( 低水平组) 、第2 组( 较低水平组) 、第3 组 ( 较高水平组) 和第4 组( 高水平组) 在实验设计后测中“制定实验步骤”项的得分，进 行分析，并作条形图，结果如下表： 首都帅范大学硕l 论丘中学生物实验设计技能培养策略的实验研究2 0 0 6 年1 1 月1 4 表2 8 不同水平学生的“制定实验步骤”得分 实验设计后测中 实验a 班实验b 班对照c 班 制定实验步骤的得分 ( 梯度指导策略)( 突击强化策略)( 空白处理) 第1 组2 0 1 4 31 3 7 5 06 4 4 4 第2 组 2 6 2 0 71 7 7 0 01 0 9 7 6 第3 组3 4 7 5 0 2 6 4 7 6 1 7 1 5 9 第4 组 4 0 6 6 73 1 6 8 22 7 3 6 4 实验设计托利成绩分绑 教n f j 采用的培养策略 毋l 晡m 日 o m 盏m _ f2 自# 上图表明；突击强化策略对于高水平组的影响明显小于其它各组。梯度指导策略和突 击强化策略对于高水平组的影响有较大差异。 5 、实验班和对照班的实验设计技能后测中“预期实验结果”的比较研究 ( 1 ) 培养策略对“预期实验结果”效果的方差分析 用s p s s 方差分析，以实验设计技能后测中“预期实验结果”得分为因变量，以培养 策略为因素，作方差分析，结果如下： 表2 9t e s t so fb e t w e e n s u b j e c t se f f e c t s ( 组间效应检验) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测预期实验结果的得分 来源平方和自由度均方f 值 s i g c o r r e c t e dm o d e l1 8 9 8 0 2 929 4 9 0 1 56 6 6 8 5o o o i n t e r c e d t3 3 7 4 2 1 6 113 3 7 4 2 1 6 l2 3 7 0 9 8 30 0 0 培养策略 1 8 9 8 0 2 929 4 9 ，0 1 56 6 6 8 50 0 0 e r r o r2 6 4 7 0 2 11 8 61 4 2 3 l t o a l 3 8 2 1 1 7 5 01 8 9 c o r r e ct e dt o t a l 4 5 4 5 0 5 01 8 8 从榆测结果町知：培养策略对实验设汁后测中“预期实验结果”项得分的影响效应显 2 7 首都帅范人学坝l 论文中学生物实验改计技能蚺荠策略的实验研究2 0 0 6 年1 1 月1 4 著，s i g o 0 1 。所以可以得出结论，培养策略对学生在实验设计后测中“确定实验原理” 项得分的影响有显著差异。 利用s p s s 方差分析的多重比较功能，得出结果如下： 表3 0m u l t i p l ec o m p a r i s o n s ( 多重比较) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验没计后测预期实验结果的得分 ( i ) 教师采用的( j ) 教师采用的m e a nd if f e r e n c e 培养策略培养策略 ( i j ) 标准误 s i g 梯度指导策略突击强化策略 30 3 8 木 6 7 2 2o 0 0 0 梯度指导策略空白对照7 7 2 9 丰6 7 4 9o 0 0 0 突击强化策略空白对照 4 6 9 2 术6 6 9 5o 0 0 0 b a s e do no b s e r v e dm e a n s ， 幸t h em e a nd i f f e r e n c eiss i9 1 1 i f i c a n ta tt h e 0 5l e v e l 检测结果显示，梯度指导策略与空白对照对“预期实验结果”得分的影响差异显著， s i g 0 0 5 ；梯度指导策略与突击强化策略对“预期实验结果”得分的影响差异显著，s i g o 0 5 ：突击强化策略与空白对照对“预期实验结果”得分的影响差异显著，s i g o 0 5 。 所以得出结论，梯度指导策略、突击强化策略对提高“选择实验器材”得分部有效，在o 0 5 水平上效果显著。梯度指导策略优于突击强化策略。 ( 2 ) 培养策略对不同水平学生的效果分析 利用s p s s 中的作图功能，以实验设计后测中“预期实验结果”的得分为纵轴，以培 养策略、实验设计前测总分的分组为作下降线图： 表3 l不同水平学生“预期实验结果”的得分 实验设计后测中 实验a 班实验b 班对照c 班 预期实验结果的得分 ( 梯度指导策略)( 突击强化策略)( 空白处理) 第l 组 1 3 5 0 01 1 7 0 8 4 8 3 3 3 第2 组 1 5 3 6 2 1 2 4 0 07 1 4 3 第3 组1 8 7 0 01 4 5 4 8l o 5 2 3 第4 组2 2 8 3 31 7 8 6 41 4 1 8 2 首都帅范人学硕 - 论文中学生物实验垃计技能培养策略的实验研究2 0 0 6 年l l 门1 4 实验设计前测成绩分组 教师采用的培养策略 。梯m # 略 o * 盛化m 喀 9 自w 凰 上述图表表明：突击强化策略对于低水平组的效果最大，对于高水平组的效果最小。 梯度指导策略对于不同水平学生的效果基本相同，均有显著效果。对于低水平组，两种策 略的效果差异最小，对于高水平组，两种策略的效果差异最大。 7 ( 五) 实验班和对照班的实验设计技能后测中不同梯度的比较研究 l 、培养策略在不同梯度成绩的比较分析 利用s p s s 的c o m p a r em e a i l 功能，对实验班和对照班的实验设计技能后测中不同梯度 的得分进行比较，结果如下： 表3 2 实验设计技能后测中不同梯度的得分 教师采i h 的实验没计后测实验殴计后测实验设计后测实验殴计后测 实验殴计后测 皇= 养篆略梯度l 的得分梯度2 的德分 梯度3 的得分梯度4 的得分成绩 梯皮指导策略3 5 3 2 32 6 1 1 2 91 4 1 8 5 51 0 4 1 1 35 4 2 4 2 突击慢化策略3 5 6 2 52 4 4 7 6 67 9 3 7 54 9 0 6 34 0 8 8 3 空向对照2 8 0 9 51 6 8 3 3 3 5 8 4 9 2 1 9 2 8 62 7 4 2 1 根据表中数据可知，梯度指导策略与突击强化策略的教学效果的主要区别在于梯度3 、 梯度4 的得分，梯度2 的差异不大，在梯度l 上基本无差异。 2 、梯度1 的比较与分析 利用s p s s 的方差分析功能，以实验设计后测中梯度l 的得分为因变量，以培养策略 为因素，进行方差分析，结果如下： 首都师范人学硕卜硷文中学生物实验改汁技能培养策略的实验研究 表3 3t e s t so fb e t w e e n s u b j e c t se f f e c t s ( 组问效应检验) d e p e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计后测梯度1 的得分 来源平方和自由度 均方f 值s i g c o r r e c t e dm o d e l2 2 9 1 02 1 1 4 5 56 ，8 6 4o 0 0 1 i n t e r c e d t2 0 5 9 6 4 5l2 0 5 96 4 51 2 3 4 1 9 5o 0 0 0 培养策略 2 2 9 1 02 1 1 4 5 56 8 6 40 0 0 i e r r o r3 l o 4 0 01 8 6 1 6 6 9 t o t a l2 3 9 3 5 0 01 8 9 c o r r e c t e dt o t a l3 3 3 3 1 01 8 8 检测结果表明：培养策略对学生的实验设计后测中梯度1 的得分的影响存在显著差异 s i g o 0 5 。梯度指 导策略与空白对照之间、突击强化策略与空白对照之间差异显著，s i g 0 0 5 。所以可以得 出结论，梯度指导策略和突击强化策略对提高实验设计测试中梯度l 的得分有显著效果， 两种策略之间无显著差异。 3 、梯度2 的比较与分析 利用s p s s 的方差分析功能，以实验设计后测中梯度2 的得分为因变量，以培养策略 为因素，进行方差分析，结果如下： 酋都帅范大学坝卜论文中学生物实验垃计技能培养策略的宴验研究 2 0 0 6 年1 1 月1 4 表3 5t e s t so fb e t w e e n s u b j e c t se f f e c t s ( 组问效应检验) d e 口e n d e n tv a r i a b l e ：实验设计厉测梯度2 的得分 s o u r c e平方和自由度均方f 值 s i g c o r r e c t e dm o d e l3 0 8 2 1 0 221 5 4 1 0 5 l3 9 4 2 50 0 0 i n t e r c e d t9 5 4 4 6 4 7 419 5 4 4 6 4 7 42 4 4 1 8 1 7，0 0 0 培养策略 3 0 8 2 1 0 221 5 4 1 ，0 5 l3 9 4 2 5o o o e r r o r7 2 7 0 4 2 51 8 63 9 0 8 8 t o t a l1 0 5 7 4 1 5 0 01 8 9 c o r r e c t e dt o t a l1 0 3 5 2 5 2 61 8 8 检测结果表明：培养策略对学生的实验设计后测中梯度2 的得分的影响存在显著差