科学探究过程技能(6)
发布时间:2021-06-12
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传达 传达不仅是科学的过程,也是人类自古能力从事的过程。清晰、精确而公正传达是任何活动所必须的,也是一切科学工作基础。 科学家、教育学家、社会学者及一般企业经常使用口头、文字、图表、数学式及各种视听媒体来传达数据。 (七)预测 预测是根据持久而仔细的观察及精确的测量的结果,预报未来的观察事项的。如果不是根据观察及测量所做的预测,只不过是一个无意义的臆测或猜测而已。我们周遭的环境中,许多现象都具有规律性及周期性的变化。因此经过仔细的观察及测量,可做未来事项的预测。预测与传达是分不开的。从观察与预测所得的相关曲线,可用内插或外推法从事预测。多数预测都能加以试验。 学生在试验预测时,发展判断预测可靠程度的能力。学生发现所做的预测不正确时,应核对作预测的依据。 (八)推理 推理是对观察结果的解释。推理必须根据观察,对同一观察的资料,应有二种以上的推理。因此推理的结果不一定可靠,根据观察者的观察过程是否仔细、详尽,从数种推理中,选择最可靠推理的必要。推理的结果可能因新的观察来修正。 综合过程为建立在八个基本过程基础上的较复杂,具综合性的科学过程。综合过程包含控制变因、解释数据、形成假设、下操作型定义及实验。 (九)控制变因 在科学活动中,时常使用控制变因的过程。因为在一个研究中辨认各种有关的变因,分别加予适当的控制(操纵一变因,固定一些变因保持不变,看看另一变因即反应的变因怎样改变)时,才能得到可靠而有再现性的结果。 (十)解释资料 解释资料是将各科学过程所收集的各种资料,加以整理、分析、分析并解释的过程。当学生看到报章杂志的图表、照片或气象图时,需要有解释数据的能力。 (十一)形成假设 将观察的事实,做一般性的概括,或将推理作归纳性的解释,就是所谓的形成假设。所形成的假设不一定是正确的,因为假设必须经过验证。在验证假设时,因为假设所叙述的对象,往往包括了同一类事物的全体,因此要找出一个不支持假设的观察,远比找所有支持假设的观察容易。如果假设通过了许多验证,没有发现有任何不支持假设的观察时,我们接受其为已经验证的假设,而可形成为概念或定律。如果有些验证观察不支持假设,即假设必须修正或放弃。 (十二)下操作型定义 一种定义包括逐项说明观察或测量某一现象、事物或结构所用的操作加以描述出来的称为操作型定义。 要判断某一用词的定义是不是属于操作型定义有两个标准。 第一,在此定义里,要描述需要「操作什么」,也就是需要「做什么」。 第二,在此定义里面,要描述需「观察什么」。例如:氧的操作型定义可用下列方式表示“氧是一种无色、无臭、无味的气体,将有余烬的木片放入装有氧的容器时(你所做的),木片会起火焰剧烈燃烧(你所观察到的)。」假如有一学生要辨认集中瓶中气体是否为氧时,可采用这操作型定义,因为根据此定义,他知道要做什么,观察什么,可辨认瓶中的气体是不是氧。氧尚有其它定义:氧是一种非金属元素,它的原子序为8,原子量为16。这定义对于一学生要辨认集气瓶中的气体是不是氧,毫无帮助,因为根据此定义,学生不知道要做什么,观察什么,也就是非操作型定义。 (十三)实验 实验是包括所有基本过程与综合过程的综合能力。实验的过程,通常先作详细的观察,由观察提出发现的问题,设法加以回答。有时从问题中,形成假设,设计一个实验来回答问题。进行实验时要先辨认变因并做适当的控制,作好操作型定义,收集及解释数据,必要时修正被试验过的假设。 科学知识未必样样都可达到到因果关系的理解程度,有些仅止于事实的确认,例如知道 “在油上点火,会引起燃烧”、“知道被石子打到很痛,被快速的大石子打到更痛,也可能受伤”、????,有些则是知其然而未必知其所以然,只到了会做的程度,例如 “发现磁石会指向南北,就把它制成指南针”,“发现移动时用滚动的方式很省力,就设计轮子装置车子,用来搬运货物”、“知道吃了什么会有什么效果,就取来治病”????不管对现象的认知到达什么程度,有一个基本的本质就是“真”;认识的事实要真确(确有其事,确如其事)、制作的过程和成果要真实(不是幻想的、说空话的、而是做出来的成品是可用的、确如所想的)、诠释时所依据的理论要合理(可解释一切现象的、不相互矛盾的、其预测是可验证的????)。 获得知识方法和过程也常成为检验“某知识是否科学”的依据。因此,科学教育者非常想培养学生“在科学性的探究过
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