（课程与教学论专业论文）中学生物教学中问题意识培养策略的实验研究.pdf

中文摘要 问题意识是创造性、创新能力的基础，没有问题就没有创造。保护和发展学生的问题 意识，是实现素质教育的重要途径。然而我国目前的中小学教育虽然经过一系列的改革， 但仍然存在诸多弊端。为了对学生问题意识作进一步的了解，本研究编制了中学生生物 问题意识调查问卷，测试卷的内部一致性信度系数为0 8 8 3 ，各因素层面的信度系数均高 于0 6 的最低可接受值，并且具有良好的结构效度。 为了培养学生的问题意识，本研究建立了“引疑探究”式教学模式，旨在提高学 生的问题意识，此模式的核心是在一定的问题情境中，在小组合作讨论的基础上，提出自 己想探讨的问题，课后进行问题反思。进行一段时间的教学后，实验班问题意识平均分为 9 2 5 7 ，而对照班问题意识的平均分为8 7 6 4 ，具有统计学意义。并且此教学模式可以明显 地提高女生的问题意识，即教学模式和性别之间存在着交互作用。 在对学生的生物学总成绩进行统计时，实验班和对照班在0 0 5 水平上有统计学意义， 实验班的总成绩高于对照班。在记忆和理解成绩方面，实验班和对照班无统计意义上的差 异，而在运用、分析、综合、评价方面，实验班和对照班有统计学意义上的差异，实验班 的生物成绩高于对照班，可见，“引疑探究”式教学模式，可以在高层次上提高学生 的生物成绩。 关键词 中学生物问题意识创新能力“引疑探究”式教学模式 a b s t r a c t b e i n gt h eb a s i so fc r e a t i v i t y ，q u e s t i o na w a r e n e s sp l a y sa ni m p o r t a n tr o l e i ns t u d e n t s d e v e l o p m e n t t h e r e f o r e ，p r o t e c t i n ga n dp r o m o t i n gt h e i rq u e s t i o na w a r e n e s si sam a j o rw a y t o r e a l i z eq u a l i t ye d u c a t i o n h o w e v e r ，t h e r ea r es t i l lv a r i o u sd i s a d v a n t a g e si nc h i n a s e d u c a t i o n a ls y s t e mo fp r i m a r ya n dm i d d l es c h o o la f t e ras e r i e so fr e f o r n l i no r d e rt om a k ea f u r t h e rs t u d yo ft h es t u d e n t s q u e s t i o na w a r e n e s s ，w ed e v i s e daq u e s t i o n n a i r eo nt h eq u e s t i o n a w a r e n e s so f m i d d l es c h o o lb i o l o g y t h eu n i v e r s a lc o e f f i c i e n to f r e l i a b i l i t yo f t h eq u e s t i o n n a i r e i s0 8 8 3 ，t h er e s tf a c t o r s c o e f f i c i e n th i 2 h e rt h a n0 6 ，t h el o w e s ta c c e p t a b l en u m b e r ，t h e r e f o r e i ta l s oh a sag o o ds t r u c t u r a lv a l i d i t y i no r d e rt od e v e l o ps t u d e n t s q u e s t i o na w a r e n e s s , t h i st h e s i se s t a b l i s h e dt h e “l e a di n d i s c u s s i o n t e a c h i n gp a t t e r nw h i c ha i m sa ti m p r o v i n gs t u d e n t s q u e s t i o na w a r e n e s s i nt h i s p a t t e m ，w ep u ts t u d e n t si nas p e c i f i e ds i t u a t i o na n de n c o u r a g et h e mt og i v et h e i ro w nq u e s t i o n s o nt h eb a s i so fg r o u pd i s c u s s i o n ，a n dt h e ng i v ead e e pt h o u g h to nt h e s eq u e s t i o n s a f t e ra p e r i o do ft e a c h i n gb yt h i sl m t t e r n ，t h ea v e r a g es c o r eo ft h eq u e s t i o na w a r e n e s so ft h e e x p e r i m e n t a lc l a s si s9 2 5 7w h i l et h a to ft h ec o m m o nc l a s si s8 7 6 4 ，s oi th a st h es t a t i s t i c a l m e a n i n g m o r e o v e r ，t h i st e a c h i n gp a t t e r nc a ns u b s t a n t i a l l yi m p r o v ef e m a l es t u d e n t s q u e s t i o n a w a r e n e s s ，a n dt h i ss h o w st h ei m e m c t i o nb e t w e e nt h et e a c h i n gp a t t e r na n dg e n d e r a c c o r d i n gt ot h es t a t i s t i c so ft h es t u d e n t s t o t a ls c o r eo fb i o l o g y ，t h ed i f f e r e n c eb e t w e e n t h ee x p e r i m e n t a lc l a s sa n dt h ec o m m o nc l a s sa tt h e0 0 5l e v e lh a st h es t a t i s t i c a lm e a n i n g ， a n d t h et o t a ls c o r eo f t h ef o r m e ri sh i g h e rt h a nt h a to f t h el a t e r a n dt h e r ei sn os t a t i s t i c a ld i f f e r e n c e b e t w e e nt h et w oo nm e m o r i z i n ga n du n d e r s t a n d i n ga b i l i t y ， b u to na n a l y z i n ga n dc o m m e n t i n g ， t h e r ei ss t a t i s t i c a ld i f f e r e n c eb e t w e e nt h et w o ，t h a ti s ，t h eb i o l o g ys c o r eo f t h ee x p e r i m e n t a l c l a s si sh i g h e rt h a nt h ec o m m o nc l a s s s ow ec a ns a f e l ys a yt h a tt h e l e a d i n - - d i s c u s s i o n t e a c h i n gp a t t e mc a ni m p r o v es t u d e n t s b i o l o g ya c h i e v e m e n t sa tah i g h e rs t a n d a r d 【k e yw o r d s lb i o l o g yo fs e n i o rh i g hs c h o o lq u e s t i o na w a r e n e s sc r e a t i v i t y “l e a d i n d i s c u s s i o n ”t e a c h i n gp a t t e r n 首都师范大学硕士论文中学生物教学中问题意识培养策略的实验研究 2 0 0 6 年3 月2 0 日 一、研究的背景及问题的提出 ( 一) 研究的背景 第一章文献综述 所谓问题意识，是指人们在认识活动中， 经常意识到一些难以解决或疑惑的实际问 题及理论问题，并产生一种怀疑、困惑、焦虑、探索的心理状态，这种心理又驱使个体积 极思维，不断提出问题和解决问题，思维的这种问题性心理品质，一般称为问题意识。i l 】 提出问题是学生问题意识的重要组成部分，学生认识和发现了问题就等于确立了思维活动 和主动探究的目标，它是培养发现能力的前提，也是挖掘学生创新潜能的有效手段。 英国哲学家波普尔认为：“科学知识的增长永远始于问题，终于问题，越来越多深化 的问题，越来越能启发新问题的问题。，【2 】现代心理学研究也表明：意识到问题的存在是问 题的起点，没有问题的思维是肤浅的、被动的思维。n i 1 题性思维品质能促使学生不断发 现问题，努力去解决问题。保护和发展学生的问题意识，是实现素质教育的重要途径。问 题意识是创造性、创新能力的基础，创造始于问题，没有问题就没有创造。创造是一种有 目的的自觉性行为，它是在一定的意识支配下进行的。【4 】人类发明创造的历史和有关心理 学研究表明，那些卓有成就的发明、发现者，其成功的奥秘就在于能够看到常人看不到的 问题。垮j 创造意识实质上就是一种问题意识，一种对问题的敏感性。1 6 但创造意识并非是 人脑中固有的，相反，人类意识结构中存在着一种追求稳定、保持平衡的倾向，要想有所 发现有所创造，必须首先打破意识结构中这种固有的平衡状态，培养起习惯性的发现问题 的意识。f j 可见，能不能提出问题是科学发现、科学研究的前提。 ( 二) 问题的提出 我国目前的中小学教育虽然经过一系列的改革，在加强“双基”，培养能力等方面取 得了一定的成果和经验，但仍然存在诸多弊端。例如缺乏批判、怀疑精神，迷信权威；解 题能力很强，发现和提出问题能力差：问题停留在教师提问、学生回答的层次上。f 8 】学生 问题意识十分薄弱，主要表现在相当多的学生随着年龄和年级的增加，其提问的欲望和次 数反而呈明显的下降趋势，两者呈现一种反比的关系。 9 1 这不能不引起大家的思考。问题 意识，本是人与生俱来的本能，小孩刚开始会说话，说的最多的就是问题：“这是什么”、 “那是什么”、“为什么”，表现出强烈的问题意识，但经过多年学校教育后，学生的问题 意识却越来越薄弱。高中生物课程标课程理念之一是倡导探究性学习，而提出问题是探究 性学习的首要环节。高中生物课程标准提倡的科学探究过程包括：提出问题做出假设 制定计划实施计划得出结论表达、交流。0 0 其中，提出问题包括：从日 常生活、生产实际或学习中发现与生物学相关的问题：尝试书面或口头表达这些阉题；描 述已知学科与所发现的冲突等等。可见能否从日常现象或生活实际，经过启发或独立的发 首都师范大学硕士论文 中学生物教学中问题意识培养策略的实验研究2 0 0 6 年3 月2 0 日 现一些有探究的问题，是探究活动能否开展的先决条件，而且在探究过程中，始终都要保 持强烈的问题意识。 我国传统的学习理论都很重视加强对学生问题意识的培养。孔子早在两千多年前就提 出了“每事问”，指出“疑是思之始，学之端”，“学而不思则罔，思而不学则殆”；【l l 】其后 孟子提出“尽信书。则不如无书”【垃】积极倡导人的怀疑精神：东汉的唯物学家王充的“不 问不识”；1 1 副唐代韩愈的“师者，所以传道、授业、解惑也”：1 1 4 宋代理学家朱熹“读书无 疑者，须教有疑：有疑者却要无疑，到这里方是长进”，【1 5 】这是对学习中怀疑精神非常科 学的辨证的论述。到了近代著名教育家陶行知先生用“发明千千万，起问是一点”概括了 问题意识的作用。i l6 j “问题意识”一词最早见于我国著名科学家钱学森的著作关于 思维科学，1 1 7 】它是用来描述直觉思维的形成过程的。比较明确的概念由安徽师范大学姚 本先先生在他的论文论学生问题意识的培养中给出的。 我国从古代就重视“问题意识”、重视“提出问题”的重要性。我国的“四大发明” 可以说是我国的骄傲，然而这已经成为历史。现有的学生缺乏问题意识，在平常的练习中， 就会遇到这样的学生，特别在考试复习前的时候，自己都不清楚自己什么地方不懂，找不 到问题所在，只想依赖老师讲，自己提不出来问题，由于这种问题意识的缺乏，导致学生 思维品质低下，达不到解决问题的效果，使学生的自信及交往能力受到影响。爱因斯坦曾 经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。 1 a l 李政道教授也说过：“我们学习知识， 目的是要做学问，学问就是学习问问题，学习怎样问问题。” 1 9 1 两位科学家无疑想 说明同样一个道理：在学习中不断提出问题是极其重要的。这已经成为广大教师的共识。 但笔者从查找的资料中看到，培养学生的问题意识方面的文章很多，所有这些文章，只是 从表面泛泛而谈，问题意识的培养没有可操作性和可测量性，并且把问题意识与提出问题 能力混为一谈。我国现行教育只重视研究教师如何设计问题，而忽视培养学生的问题意识。 在这样的教育环境下，大多数学生提不出问题，即使能提出问题也仅仅只是做不出的习题。 因此，在生物教学中培养学生的生物问题意识迫在眉睫。 ( 三) 概念界定 i 问题意识所谓问题意识，是指人们在认识活动中，经常意识到一些难以解决 或疑惑的实际问题及理论问题，并产生一种怀疑、困惑、焦虑、探索的心理状态，这种心 理又驱使个体积极思维，不断提出问题和解决问题，思维的这种问题性心理品质，一般称 为问题意识。 2 问题提出：是指个体对意识到的问题进行加工、组织，然后用语言、图形或动作 等可感的形式表达出来，并传递给自己或他人。 2 首都师范丈学碗十论文中学生物教学中问题意识培养攮略的实验研究2 0 0 6 年3 月2 0 日 3 提问技能是教师利用提出问题的方法，通过师生相互作用检查学习、促进思 维、巩固知识、运用知识、促进学习，实现教学目标的一种教学行为方式。 2 0 l 4 提出问题的能力是指学生在教学过程敢于提问、乐于提问、勤予提问、善于 提问，用自己的语言把问题描述出来。把问题质量的高低作为提出问题的能力高低的标志。 二、理论依据 1 布鲁纳倡导“探究发现式”教学方法，他主张改变传统的重知识教学、忽视 创新能力的做法，把培养、发展学生的探索能力放在首位。他认为，教学过程对于学习者 来说，不应该是一种接受过程，而应该是一个探索过程，因此，布鲁纳提出了包括“提出 问题、制定假设、验证假设、得出结论”四个步骤地发现法学习模式。这个模式中布鲁纳 把“提出问题”当作探究发现的一个重要环节，认为它是学生探究性学习的起点，是创造 性能力培养的第一步。在教学过程中，让学生自己去发现和提出问题，自己去解决问题， 自己去探索知识的形成过程，这样才能使学生通过自己的努力，享受到学习的乐趣，提高 学生的学习能力。如果不能提出问题，那么就不能进行下一步的探究，而“提出问题”正 是问题意识的外显。 2 奥苏伯尔的有意义学习理论认为：学习的主要内容不是现成的给与学生，而是在 学生内化之前，必须由他们自己去发现这些内容，自己去发现问题。而创设问题情境，能 引发学生对知识本身发生兴趣，产生认识需要，产生一种要学习的心理倾向，能激发学习 动机，因此，创设合适的问题情景是有意义学习的前提。人的思维过程是在闯题情境中实 现的，问题情境是形成思维的中心环节。问题情境的基本组成成分有：一是新的、未知的 东西，反映的思维的对象内容；二是对未知东西的需要，反映的是思维的动机：三是 学生的可能性，包括学生的创造能力以及达到的知识水平。1 2 1 因而在教学中创设问题情 境的关键，也就是揭示“新的、未发生的东西”，促使学生原有的知识与必须掌握的新知 识发生冲突，从而产生对未知东西的需要，产生问题意识，而培养学生的问题意识正是发 现问题的起点。 3 罗杰斯也认为：人类有一种自我主动学习的天然倾向。人天生就有好奇心、 寻求知识、真理和智慧以及探求秘密的欲望。正是人类有这种好奇心，人们才能意识到问 题的存在，才能发现问题，在好奇心的驱使下，才能主动地去寻找答案，这个过程也是知 识的获得过程。如果一个人对什么事都是熟视无睹，不闻不问，那么它就发现不了问题， 也就无所谓发现。可见，好奇心、问题意识是一个人有所建树的金钥匙。瓦特正是由于对 壶盖的好奇心发明了蒸汽机；牛顿正是由于对落地苹果的好奇而发现了万有引力。 首都师范大学硕士论文中学生物教学中闯题意识培养策略的实验研究 2 0 0 6 年3 月2 0 日 三、国内外研究现状 当前，改变学生的学习方式，培养学生的学习能力，培养学生提出问题、研究问题、 解决问题的能力，培养学生的创新精神和实践能力，已经成为世界各国教育改革共同关注 的焦点。考察现代美国教学论，发现以“问题”为导向，基于问题式的教学( p b l ) 一直受 到研究者的关注。在教学论研究者看来，科学和知识的增长是从问题开始，发现问题既是 已有的知识之果，又是对未来知识的刺激与探究；在对问题的追问、探索、解决过程中， 养成学生的创新能力，促进个性发展。 上个世纪九十年代中期，美国在中小学和幼儿园开展了“问题学习法”的研究并取得 了成功。“问题学习法”指的是由教师精心设计问题学习单元，要求学生充当复杂问题的 解决者。试图解决的复杂问题的特征是：没有足够的信息和必要的经验，需要学生自己搜 集信息、进行假设和推理，提出解决问题的方案。开展问题学习的目的是，使学生学会应 用已有的知识、技能，通过问题的研究解决，获得分析解决问题豹能力，形成自主自立、 求异创新的品质。苏联基于对问题在学习和发展学生思维中的价值的认识，为了实现进行 创造性教学，培养具有独立性、创造性精神的学生，在上个世纪八十年代开展了问题教学 的研究，在现代教学改革中做出了成功的尝试，并取得了宝贵的经验。不管是美国还是苏 联，都指出问题的重要性。美国的p b l 教学在很大程度上受到教学科目的限制；苏联的问 题性教学也是教师设计问题，学生跟着老师的问题转。他们都十分重视知识的获得过程， 但具体怎样培养学生的问题意识谈的相对较少。 2 0 世纪8 0 年代以来，欧美一些国家的研究者从学生读写能力发展的角度切入，对学生 的提问能力发展特点进行了研究，结果发现，在课堂学习的过程中，教师仍然是最主要的 提问者，学生相对于教师来说，只能提出很少的问题。而且学生提问的水平不高，层次不 深。吲【2 3 】【2 4 】 在我国“探究性学习”这个词提得并不少，探究学习的第一步就是提出闯题，有关提 出问题，培养学生的问题意识的研究也很多，但大部分是经验层次的论述，只是提出几个 相关的策略：进行实验研究的相对较少；在提出策略的同时，注意到学生个体之间存在着 许多个别差异，在国内尚属风毛麟角；注意到教学方法与个体之间差异的交互作用的几乎 为零。在现有的文献中，有一些培养学生问题意识的策略，并指出提高学生问题意识的同 时学生的学习成绩也提高了，然而并没有对学生的成绩有层次上的区分，即在记忆 ( k n o w l e d g e ) 、理解( c o m p r e h e n s i o n ) 、运用( a p p l i c a t i o n ) 、分析( a n a l y s i s ) 、综合 ( s y n t h e s i s ) 、评价( e v a l u a t i o n ) 等做出详细的比较。可见，在我国培养学生的问题意识 是一个艰难而曲折的道路。 笔者对有关各个学科问题意识的文献进行总结，概括起来有以下几个方面： 4 首都师范大学硕土论文中学生物教学中问题意识培养策略的实验研究 2 0 0 6 年3 月2 0 日 1 培养学生问题意识的意义。 2 问题意识薄弱的表现：不敢提出问题、不善于提出问题 3 培养学生问题意识的方法：主要从以下三个方面进行 ( 1 ) 教师教学观念的转变 加强教学内容、教学方法和教学手段的改革 改革评价制度、考试制度 提高教学业务水平、改变师生关系 ( 2 ) 教师教学方法的转变 创设合适的问题情景，培养学生的问题意识 要激发学生的好奇心和求知欲，培养学生的质疑精神和思维方式，发挥学生的想象力 通过知识的构建，悟出问题 课堂上留出问题空间，让学生产生问题 教会学生提问题的方法、提问的技能，学生学会提出问题 重视引导学生发现和提出问题、使学生想问 改变学生学习方式，让学生“善问” ( 3 ) 学生态度的改变 克服自卑、树立信心 四、课题的定位及研究的目的和意义 ( 一) 课题的定位 张厚粲等人的实验研究得出了这样的结论：男生的场独立性强而女生的场依存性强。 口5 】男生在任务分析上和区分知觉对象上更有能力，更喜欢独立活动，有自我定义目标， 能对内在强化做出反应，喜欢对学习做出规划和重新构造，愿意发展自己的学习策略， 喜欢探索未知世界，对问题有较高的敏感性，思维上更具有坚持性；女生则倾向于小组 学习，即频繁地与教师或者同伴进行交互作用，容易受外部环境左右。【2 6 】所以在教学过 程中，不同的教学方式对不同性别的学生应该有所影响。本论文的研究是以问题意识为 载体，来研究教学方法与性别以及它们之间的交互作用。 ( 二) 问题意识与问题提出的关系 问题提出是指个体对意识到的问题进行加工、组织，然后用语言、图形或动作等可 感的形式表达出来，并传递给自己或他人。问题提出必须以一定的问题意识为心理基础。 问题意识和问题提出作为问题解决的“起点”，又是问题解决的“终点”，但把二者等同 起来则是不恰当的。 5 首都师范大学硕士论文 中学生物教学中问题意识培养策略的实验研究 2 0 0 6 年3 月2 0 目 问题意识是问题提出的前提和基础。问题意识是一种思维的状态，而问题提出则反 映了个体在问题意识的基础上，对思维进一步加工、提出问题的能力。 问题提出是问题意识明朗化的结果。我们前面已经说了问题意识属于对一些难以解 决的、疑虑的实际问题或理论产生的一种怀疑、困惑、焦虑、探究的心理状态，这种心 理状态能驱使个体积极思维，不断提出问题。 ( 三) 生物学问题意识及其含义 生物问题意识是指学生在生物认知活动( 生物概念学习、命题学习、技能形成与问题 解决) 中意识到一些难以解决的、疑虑的实际问题或理论问题时产生的种怀疑、困惑、 焦虑、探究的心理状态。这种心理状态驱使学生积极思维，不断提出问题和解决问题。 对于这个定义应该从以下几个层面来理解： 1 问飓意识的主体是谁 在生物教学中意识到问题存在，产生问题，发现问题和提出问题的应该是学生。即真 正的思维不应是他人给予问题，而是自己发现问题；不是别人指出解决问题的办法，而是 自己探索分析寻找解决问题的办法。在课堂教学中实施素质教育，教师应该从以教案为本、 主观地拟定很多问题，转变为师生共同研究问题、探求新知，把提出问题的权利交还给学生，使 他们有充分的机会去发现、去研究、去创造。问题意识的主体是学生。 2 问题意识产生的条件 问题意识是在一定的问题情境下产生。因此，教师必须科学的设置问题情景，还要有 适宜的环境和气氛，如果在整个课堂教学活动过程中，学生没有时间，没有机会，没有能 力，没有意识去思考、去发问，那么学生也就无所谓问题意识、创新能力。 3 影响问题意识产生的因素 学生在生物认知活动中不是一个孤立的个体，而是具有师生、生生之间的互动性和多 ( 双) 边性，因此教师和其他学生在其问题意识的发展和培养中发挥着不可替代的作用，应 重视教学过程中学生与教师、学生与学生的相互交流。 4 问题意识产生的过程 学生问题意识的形成和发展应有一个从无意识到有意识的过程。这是因为从心理学角 度讲，有意识行为与无意识行为的最根本区别在于：有意识行为具有明确的目的性，并有 计划去达到它。因此，学生有意识的提问的特点是具有明确的目的性，并有计划有步骤去 实现。 ( 四) 培养生物学问题意识的可行性 不管是行为主义者还是认知主义者都承认人是一个可教的动物。意识具有主动性、适 6 首都师范大学硕上论文中学生物教学中问题意识培养蘸略的实验研究 2 0 0 6 年3 月2 0 日 应性和相辅相成的规律。因此，问题意识的培养是可行的。张奠宙教授早就指出，培养学 生的问题意识，完全可以在课堂教学中实现。生物学科是一门试验性学科，它的研究对象 是地球上的生物和非生物。生物学现象就发生在自己身边，甚至发生在自己身上，关键是 学生能不能从生物学的角度去思考。所以作为生物教师，就应该有义务去启发、去提示、 去引导学生，培养学生的生物学问题意识。 ( 五) 研究目的和意义 1 从学习的方式来看，学生不仅要获得关于生命现象和生命运动规律的知识和技能， 而且还要知道在知识的形成和发展过程，问题是一条主线，创造始于问题，没有问题就 没有创造。问题意识是创造性、创新能力的基础。问题是思维碰撞的结果，这就需要在 学习活动中，需要师生之间、生生之间的交流与合作，并且在学习过程中，学会反思自 己的问题。 2 从学习的态度来看，使学生明白，知识的获得并不是一个简单的事情，需要经过 不断的实验、探究，从而使学生体会科学家那种敏锐的洞察力、实事求是、锲而不舍的 精神。 3 从教学的重心来看，教师在关注学生全面发展的同时，还要着重培养学生的创新 精神和实践能力。而创新精神的培养需要有强烈的问题意识，只有意识到问题的存在， 才可能通过同化和顺化，改变自己的认知结构，从而使认知结构达到新的平衡。所以教 师在传授知识的同时，还要创造学生提问的氛围，讲授提问的技能和方法，培养学生的 问题意识，以适应终身发展的需要。 4 从研究的结果来看，本研究提出了“引疑探究”教学模式，此教学模式具 有可操作性，本论文通过实验以证明该教学模式的有效性，对于一线教师具有一定的借 鉴意义。 5 同时也希望通过本实验的探索，为适应教育改革的要求，转变教学方式，提供一 定的借鉴意义，以适应社会和时代的要求。 7 首都师范大学硕士论文 中学生物教学中问题意识培养策略的实验研究 2 0 0 6 年3 月2 0 日 第二章研究过程 本课题分为两个阶段，第一个阶段是制定中学生物问题意识测试卷；第二个阶段 采取不同的教学方法，比较学生的问题意识、生物学成绩以及教学方式与性别的交互作用。 一、第一阶段：中学生物问题意识测试卷的制定： 根据姚本先先生对问题意识的定义以及自己的教学经验，初步对测试卷进行纬度定位 ( 见附录1 ) ，并制定出相关的测试题( 见附录3 ) 。 发放问卷：选取清华附中高中二年级理科班3 班、8 班、7 班、9 班1 7 5 人进行测试，其 中男生9 8 人，女生8 7 人，收回文卷1 7 0 份，回收率9 4 ，有效问卷为1 6 5 份。 问卷分析 1 区分度 首先对测试题的区分度进行分析，结果如下： 表1 试题区分度 题 统计描述相关分析 号 平均数标准差问卷份数相关系数显著水平( 双尾检 ( m e a n ) ( s t d d e v i a t i o n )( n )p e a r s o nt e l 戤i o n ) 验) s i g ( 2 由i l 呻 l 2 5 90 8 0 01 6 53 7 30 0 0 22 4 6 8 6 91 6 5 磁 9 2 4 32 4 97 5 91 6 53 3 60 0 0 43 4 68 1 9 1 6 54 2 4 0 0 0 52 8 47 9 91 6 5 。5 1 6。0 0 0 62 4 98 0 01 6 54 6 3 0 0 0 72 9 6 9 5 01 6 5 慰 0 0 5 82 6 76 6 81 6 s4 3 60 0 0 93 2 58 7 7 1 6 54 5 2 0 0 0 1 02 8 78 4 4】6 54 8 70 0 0 1 12 3 28 9 21 6 53 9 10 0 0 1 22 6 77 6 31 6 54 0 50 0 0 1 32 8 9 9 4 41 6 54 3 90 0 0 1 42 5 78 2 51 6 54 7 40 0 0 1 52 9 48 6 91 6 5 图 0 0 0 1 62 5 49 6 8 1 6 5 圃1 o o l 1 72 7 58 5 51 6 53 1 30 0 0 1 82 7 78 1 4 1 6 5 3 9 40 0 0 1 9 2 8 7舯6 1 6 55 3 5舢 8 堕塑堡苎查堂堡主堡塞堂皇塑塾堂主塑壁童望垫鲞苎堕塑塞壁型壅三! 些兰! 旦! ! 旦 2 0 2 7 18 5 81 6 55 6 10 0 0 2 12 8 38 4 31 6 53 1 6 0 0 0 2 23 0 18 6 81 6 54 4 7o o o 2 33 0 38 8 81 6 55 0 20 0 0 2 4 3 0 58 9 71 6 55 4 40 0 0 2 52 8 78 7 51 6 54 7 10 0 0 2 62 9 38 3 71 6 53 8 3 0 0 0 2 72 8 78 9 31 6 55 7 7 0 0 0 2 83 0 38 8 11 6 55 9 50 0 0 2 9 3 0 47 6 3 1 6 54 6 1 0 0 0 3 0 2 9 3 8 5 l1 6 54 8 6 0 0 0 3 1 3 0 08 “ 1 6 55 9 5 0 0 0 3 22 6 31 0 6 11 6 53 0 40 0 0 3 32 5 99 8 31 6 53 7 40 0 0 3 42 7 31 0 2 61 6 54 7 40 0 0 3 52 7 21 0 0 41 6 55 4 20 0 0 3 62 8 59 4 21 6 s5 7 10 0 0 数据分析：从表l 的结果可以看出，除第2 题、第7 题、第1 5 题、第1 6 题的相关系数小 于0 3 外，其他试题的相关系数都大于0 3 ，说明试题的区分度较好。故删去区分度不好的 第2 、7 、1 5 、1 6 题。 2 信度 然后对剩余的3 2 道测试题进行信分析，其结果如下： 可靠性统计量( r e l i a b i l i t ys t a t i s t i c s ) ( 1 ) 总体信度 可靠性系数( 口) ( c r o n b a c h sa l p h a ) = 8 8 3 标准化后的可靠性系数( 口) ( c r o n b a c h sa l p h ab a s e do ns t a n d a r d i z e di t e m s ) = 8 8 4 项目个数( no fi t e m s ) = 3 2 ( 2 ) 折半信度 试卷总数( no fc a s e s ) = 1 6 5 试题个数( no fi t e m s ) = 3 2 两部分的相关系数( c o r r e l a t i o nb e t w e e nf o r m s ) = 6 3 4 等长度的s p e a r m a n b r o w n 系数( e q u a l - l e n g t hs p e a r m a n b r o w n ) = 7 7 6 不等长度的s p e a r m a n b r o w n 系数( u n e q u a l l e n g t hs p e a r m a n b r o w n ) = 7 7 6 g u t t m a n 劈半系数( g u t t m a ns p l i t h a l f ) = 7 7 1 第一部分试题( i t e m si np a r t1 ) = 1 6 ( a ) 9 首都师范大学硕士论文中学生物教学中问题意识培养策略的实验研究2 0 0 6 年3 月2 0 目 第二部分试题( i t e m si np a r t2 ) = 1 6 ( b ) 第一部分的口系数( a l p h af o rp a r t1 ) ：7 8 7 第二部分的口系数( a l p h af o rp a r t2 ) = 8 3 6 数据分析：总测试卷的内部一致性信度系数为0 8 8 3 ，分半信度0 7 7 1 ，说明该问卷的 信度是较高的。 ( 3 ) 各层面的信度： 一级纬度( 困惑) ： 可靠性系数( c r o n b a c h sa l p h a ) = 7 1 7 标准化后的可靠性系数( c r o n b a c h sa l p h ab a s e do f fs t a n d a r d i z e di t e m s ) = 7 1 9 试题数( no fi t e m s ) = 7 一级纬度( 焦虑) ： 可靠性系数( c r o n b a c h sh l p h a ) = 6 9 8 标准化后的可靠性系数( c r o n h a c h sh l p h ab a s e do ns t a n d a r d i z e di t e m s ) = 6 9 9 试题数( no fi t e m s ) = 6 一级纬度( 怀疑) ： 可靠性系数( c r o n b a e h sa l p h a ) = 6 3 0 标准化后的可靠性系数( c r o n b a c h sa l p h ab a s e do f fs t a n d a r d i z e di t e m s ) = 6 2 5 试题数( no fi t e m s ) = 7 一级纬度( 探究) ： 可靠性系数( c r o n b a c h sa l p h a ) = 8 1 7 标准化后的可靠性系数( c r o n b a c h sa l p h ab a s e do ns t a n d a r d i z e di t e m s ) = 8 1 8 试题数( no fi t e m s ) = 1 2 数据分析：各因素层面的信度系数均高于0 。6 的最低可接受值。 3 效度分析 对测试卷进行因子分析以确定其结构效度。其结果如下 ( 1 ) 一级维度( 困惑) 因子分析： 蔓塑墅堇查堂堡主堡奎 兰生塑墼堂主坚曼童堡塑茎苎堕竺壅璧翌塞 ! ! 竺兰! 旦垫旦 表2k m o 抽样适度测定值与b a r t l e t t 球形检验值t ( k m oa n db a r t l e t t st e s ) k m o 适度测定值( k a i s e r - m e y e r - o l k i nm e a s u r e 7 3 9 o fs a m p l i n ga d e q u a c y ) b a r t l e t t s 球形检验值( b a r t l e f f st e s to f 近似x 2 值( a p p r o x c h i - s q u a r e ) 1 9 5 4 1 0 s p h e r 沌j t y )自由度( d f ) 2 1 显著水平( s i g ) o o o 数据分析：l ( m o 抽样适度测定值为7 3 9 0 5 ，本数据可用于因子分析。 表3 总方差解释( t o t a lv a r i a n c ee x p l a i n e d ) 出始特征值( i n i t i a le i g e n v a t u e s ) 方差百分比( o f公因子方差百分比 变量( c o m p o n e n t ) 特征根( t o t a l ) v a r i a n c e )( c u m u l a t i v e ) 1 2 6 2 4 3 7 4 9 2 3 7 4 9 2 2 1 1 3 11 8 1 5 45 3 6 4 6 38 6 61 2 3 7 16 6 0 1 7 4 7 4 91 0 6 9 7 7 6 7 1 3 5 6 3 29 0 3 58 5 7 4 9 6弱57 9 2 8s 3 6 7 7 74 4 36 3 2 31 0 0 0 提取公因子的方法：主成份分析法( e x t r a c t i o nm e t h o d ：p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ) 数据分析：表明原来7 个变量反映的信息可由4 个主成分 ( 2 6 2 4 + 1 1 3 1 + 0 8 6 6 + 0 7 4 9 = - 5 3 7 ) 反映，累计方差达7 6 7 1 3 ，大于7 0 ，说明提取4 个 主成分便可以了，并且结果比较满意。包括第1 、4 、7 、1 6 、1 8 、1 9 、2 0 题 表4 旋转后因子成分矩阵( r o t a t e dc o m p o n e n tm a t r i x ( a ) ) 公因子变量( c o m p o n e n t ) 茸g 弋 1234 1 6 8 7 53 5 8 0 9 1一0 2 7 7 5 7 28 7 43 3 81 4 0 10 4 78 7 10 2 91 2 1 1 81 7 76 4 0 3 4 62 3 9 1 90 8 95 0 41 9 9，0 3 8 4 4 7 0 0 0 74 8 63 7 1 2 00 7 32 5 4 79 2 3 提取公因子的方法：主成份分析法( e x t r a c t i o nm e t h o d ：p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ) 旋转方法：放差最大正交旋转法( r o t a t i o nm e t h o d ：v a r i m a xw i t hk a i s e rn o r m a l i z a t i o n ) 旋转迭代次数为6 次( ar o t a t i o nc o n v e r g e di n6i t e r a t i o n s ) 分析结果：( 其中，a 1 、a 2 、a 3 、a 4 分别表示一级纬度、二级纬度、三级为度、四级 纬度，a l l 表示一级纬度下的第一个二级纬度、a 1 2 表示一级纬度下的第二个二级纬度、h 1 3 、 首都师范大学硕士论文 中学生物教学中问题意识培养策略的实验研究 2 0 0 6 年3 月2 0 臼 h 1 4 等等，以此类推。) 表5 纬度a l 试题的分配 一级维度二级维度 困惑 1 l l 第1 6 题 a 1 2 第1 、7 、1 8 、1 9 题 h 1 3 第4 题 a 1 4 第2 0 琏 对二级维度h 1 2 进一步因素分析 表6k m o 抽样适度测定值与b a r t l e t t 球形检验值( k m oa n db a r t l e t t st e s t ) k m o 适度测定值( k a i s e r - m e y e r - o l k i nm e a s u r eo fs a m p l i n ga d e q u a c y j b 2 3 b a r t l e t t s 球形检验值( b a r l l e t t st e s t近禽l x 2 值( a p p m x c h i - s q u a r e )6 8 ，1 0 8 o fs p h e d o t y ) 自由度( e l f )6 显著水平( s 码) 0 数据分析：k m o 抽样适度测定值为6 2 ) 0 5 ，可以认为本数据可用于因子分析。 表7 总方差解释( t o t a lv a r i a n c ee x p l a i n e d ) 出始特征值( i n i t i a le i g e n v a l o m s ) 方差百分比( o f公因子方差百分比 变量( c o m p o n e n t ) 特征根( t o t a t )v a d a n c e )( c u m u h t i r e ) 11 7 8 84 4 7 1 1 4 4 7 1 1 2 9 2 4 7 4 76 9 4 秘 36 4 71 6 1 8 78 5 6 4 5 4 5 7 41 4 3 5 51 0 0 0 提取公因子的方法：主成份分析法( x t r a c t i o nm e t h o d ：p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i