科学探究能力是国内外科学教育研究与实践的重要领域，本书属于该领域的基础性研究。本书解构一般探究能力的构成要素，分析不同学段的化学教材，提炼出各类型化学探究活动的探究角度和探究思路；提出化学探究能力的构成模型，并依据Rasch模型理论开发了中学生化学探究能力的测评工具，测查了不同学段、不同水平中学生化学探究能力的发展现状，为制定中学生化学探究能力的培养目标提供依据。在上述研究基础上，本书从促进中学生化学探究能力发展的视角，探讨中学生化学课程研究的热点问题。
样章试读
目录
- 第一章科学探究能力概述1
第一节科学探究能力的研究背景1
一、公民的科学素养需要以探究能力的培养为核心1
二、学生的现状迫切需要研究探究能力及其发展的相关问题2
三、科学探究能力相关的已有研究缺乏深层结构4
第二节科学探究能力的相关研究概述6
一、科学探究概述6
二、科学探究能力的界定7
三、科学探究能力的构成10
四、科学探究能力的发展层级18
五、认识方式的相关研究22
六、科学探究能力的相关研究述评23
第三节研究问题、任务和方法24
一、研究问题24
二、研究任务24
三、研究方法25
四、研究的意义与价值26
五、研究构想与设计26
第二章化学探究活动的学科本体分析28
第一节化学探究活动的基本类型28
第二节化学探究活动的一般思路30
一、物质组成与结构探究活动的一般思路31
二、物质性质探究活动的一般思路34
三、物质制备与合成探究活动的一般思路35
四、物质分离探究活动的一般思路37
五、物质检验探究活动的一般思路40
六、化学变化规律探究活动的一般思路41
第三节化学探究活动的角度分析42
一、物质组成与结构探究活动的角度分析42
二、物质性质探究活动的角度分析48
三、物质制备与合成探究活动的角度分析55
四、物质分离探究活动的角度分析60
五、物质检验探究活动的角度分析62
六、化学变化规律探究活动的角度分析67
第三章化学探究活动的一般探究能力要素71
第一节一般探究能力要素的解构71
一、国外科学课程文本中的科学探究能力构成要素71
二、关于探究能力构成要素的实证研究77
第二节化学探究活动的一般探究能力要素79
一、化学提出问题能力要素80
二、化学猜想假设能力要素83
三、化学制订计划能力要素86
四、进行化学实验能力要素88
五、化学收集证据能力要素88
六、化学解释结论能力要素89
七、化学反思评价能力要素91
八、化学表达交流能力要素92
第三节化学探究能力及其构成模型93
一、化学探究能力构成模型相关概念界定93
二、化学探究能力的构成模型93
第四章中学生化学探究能力发展现状测查97
第一节中学生化学探究能力测查概述97
一、中学生化学探究能力的评价模型97
二、中学生化学探究能力测查目的97
第二节中学生化学探究能力评价工具的开发98
一、中学生化学探究能力评价工具的概述98
二、测查计划及测查样本的选取100
三、评价标准101
四、测试工具的信效度分析107
五、评分者信度110
第五章中学生化学探究能力的测查结果与分析112
第一节中学生总体样本化学探究能力结果与分析112
一、中学生总体样本化学探究能力总分结果与分析112
二、中学生总体样本化学探究能力分项指标总分结果与分析112
第二节不同学段化学探究能力结果与分析113
一、不同学段学生化学探究能力总分结果与分析113
二、不同学段学生化学探究能力分项指标总分结果与分析114
第三节中学生一般探究能力的测查结果与分析116
一、中学生化学提出问题能力的测查结果与分析116
二、中学生化学猜想假设能力的测查结果与分析125
三、中学生化学制订计划能力的测查结果与分析131
四、中学生化学收集证据能力的测查结果与分析137
五、中学生化学解释结论能力的测查结果与分析143
六、中学生化学反思评价能力的测查结果与分析149
七、中学生化学表达交流能力的测查结果与分析154
第四节中学生关于不同探究活动的探究能力测查结果与分析160
一、中学生关于物质分离探究活动的探究能力测查结果与分析160
二、中学生关于物质制备探究活动的探究能力测查结果与分析168
第五节中学生化学探究能力发展的研究结果分析与讨论175
一、对一般探究能力构成要素列表的分析与讨论175
二、关于中学生化学探究能力发展现状的分析与讨论176
第六章结论与展望186
第一节主要结论186
一、一般探究能力的构成要素186
二、建构化学探究能力的构成模型187
三、开发工具测查中学生化学探究能力的发展现状187
第二节研究启示188
一、对中学化学课程研究的启示188
二、对化学探究能力教学的启示189
三、对化学探究能力评价的启示189
第三节研究展望190
图目录
图1-1教师对中学生科学探究能力要素水平的认识情况调查3
图1-2约克大学提出探究活动的一般思路模式16
图1-3APU的科学探究问题解决模式17
图1-4科学探究能力的结构模型18
图1-5本研究的研究过程设计化学探究能力模型中的化学探究活动27
图2-1化学分析以及光谱分析确定分子结构的程序32
图2-2化学性质实验或仪器分析谱图判断官能团的程序32
图2-3有机化合物结构测定的总体流程33
图2-4有机物元素组成的测定方法33
图2-5有机物化学性质预测思路程序35
图2-6物质制备探究的思维流程图36
图2-7有机物制备与合成路线的设计思路36
图2-8逆推分析法设计有机合成路线的思维程序37
图2-9解决物质分离任务的一般思路38
图2-10菠菜中色素的提取与分离程序40
图3-1化学教师对探究能力要素构成的认同度79
图3-2化学探究能力构成模型94
图4-1中学生化学探究能力的评价模型97
图4-2中学生化学探究能力试题一维性检验110
图5-1提出问题能力样本总体分布Wright图118
图5-2初中学生学习后（a）和必修模块学习后（b）样本的Wright 图120
图5-3初中学生选修模块学习后（c）和高三学生学习后（d）样本的Wright 图121
图5-4不同学段学生化学提出问题能力的发展现状123
图5-5认为学生在不同学段能够达到的探究能力要素的教师比例124
图5-6化学猜想假设能力样本总体分布Wright图127
图5-7不同学段学生猜想假设能力的发展现状129
图5-8认为学生在不同学段能达到的猜想假设能力要素的教师比例130
图5-9制订计划能力样本总体分布Wright图132
图5-10不同学段中学生化学制订计划能力的发展现状136
图5-11认为学生在不同学段能达到制订计划能力要素的教师比例137
图5-12收集证据能力样本总体分布Wright图139
图5-13不同学段中学生收集证据能力的发展现状141
图5-14认为学生在不同学段能达到的收集证据能力要素的教师比例142
图5-15解释结论能力样本总体分布Wright图144
图5-16不同学段学生解释结论能力的发展现状147
图5-17认为学生在不同学段能达到的解释结论能力要素的教师比例148
图5-18反思评价能力样本总体分布Wright图150
图5-19不同学段学生反思评价能力的发展现状153
图5-20认为学生在不同学段能达到的反思评价能力要素的教师比例154
图5-21表达交流能力样本总体分布Wright图156
图5-22不同学段学生表达交流能力的发展现状159
图5-23认为学生在不同学段能达到的表达交流能力要素的教师比例160
图5-24物质分离探究能力样本总体分布Wright图163
图5-25初中学生学习后（a）和必修模块学习后（b）物质分离探究能力样本的Wright 图164
图5-26初中学生选修模块学习后（c）和高三学生学习后（d）物质分离探究能力样本的Wright 图165
图5-27中学生物质分离探究活动探究角度和探究思路的发展现状167
图5-28物质制备探究能力样本总体分布Wright图170
图5-29初中学生学习后（a）和必修模块学习后（b）物质制备探究能力样本的Wright 图172
图5-30初中学生选修模块学习后（c）和高三学习后（d）物质制备探究能力样本的Wright 图173
图5-31中学生物质制备探究活动探究角度和探究思路的发展现状175
图5-32一般探究能力各要素的发展情况比较180
图5-33中学生化学提出问题能力的发展层级180
图5-34中学生化学猜想假设能力的发展层级181
图5-35中学生化学制订计划能力的发展层级181
图5-36中学生化学收集证据能力的发展层级182
图5-37中学生化学解释结论能力的发展层级182
图5-38中学生化学反思评价能力的发展层级182
图5-39中学生化学表达交流能力的发展层级183
图5-40物质分离探究能力的构成模型184
图5-41物质制备探究能力的构成模型185
表目录
表1-1桑德和特罗布雷奇对探究目标的描述14
表1-2设计探究的学习层级20
表1-3科学解释和争论的学习层级20
表1-4六至八年级学生建立模型的学习层级21
表1-5系统思考的学习层级22
表2-1高中化学课程标准探究活动建议的主题29
表2-2本研究选择的教材的具体说明42
表2-3有机物组成与结构的探究活动要点43
表2-4有机物组成与结构探究角度的分析45
表2-5无机物组成与含量探究分析选取的教材说明45
表2-6无机物组成与含量探究活动要点46
表2-7无机物组成及含量探究角度分析47
表2-8无机物化学性质探究分析选取的教材说明48
表2-9无机物化学性质探究活动要点49
表2-10无机物化学性质的探究角度分析52
表2-11有机物化学性质探究活动所选择的教科书情况52
表2-12有机化合物探究内容和核心问题53
表2-13有机物化学性质的探究角度分析55
表2-14无机物制备探究分析选取的教材说明55
表2-15无机物制备探究活动要点56
表2-16无机物制备的探究角度分析57
表2-17有机物制备与合成探究活动所选择的教科书情况58
表2-18有机物制备与合成探究内容和核心问题58
表2-19有机物制备与合成的探究角度分析59
表2-20物质分离探究分析选取的教材说明60
表2-21物质分离探究活动要点60
表2-22物质分离的探究角度分析62
表2-23物质检验探究活动所选择的教科书情况62
表2-24无机化合物检验探究活动要点63
表2-25无机化合物检验的探究角度分析64
表2-26有机化合物检验探究活动所选择的教科书情况65
表2-27有机化合物检验的探究内容和核心问题65
表2-28有机化合物检验的探究角度分析67
表2-29变量控制探究分析选取的教材说明67
表2-30化学变化规律探究活动角度的确立68
表2-31条件对化学变化的影响的探究角度分析70
表3-1提出问题能力构成71
表3-2猜想假设能力构成72
表3-3制订计划能力构成72
表3-4进行实验能力构成73
表3-5收集证据能力构成74
表3-6解释结论能力构成74
表3-7反思评价能力构成74
表3-8表达交流能力构成75
表3-9科学探究能力要素的构成75
表3-10受调查者的职称构成77
表3-11受调查者的教龄构成78
表3-12受调查者所在学校类型及比例78
表3-13教师对科学探究能力构成的认同度结果78
表4-1中学生探究能力发展现状测查有效样本的构成100
表4-2总体化学探究能力的评价指标102
表4-3化学一般探究能力要素水平及其评价标准103
表4-4化学探究能力A卷的总体统计107
表4-5化学探究能力测试题目拟合、误差统计107
表4-6一般探究能力要素测评工具的信度110
表4-7中学生化学探究能力评分者信度统计111
表5-1中学生总体样本化学探究能力总分情况112
表5-2总体样本化学探究能力分项指标得分情况112
表5-3不同学段学生化学探究能力总分情况114
表5-4不同学段学生化学一般探究能力得分情况114
表5-5不同学段学生化学探究活动关键角度得分情况115
表5-6不同学段学生化学探究活动探究思路得分情况116
表5-7化学探究能力得分在不同学段之间的差异116
表5-8不同学段学生化学提出问题能力得分情况117
表5-9中学生化学提出问题能力的水平119
表5-10不同学段学生化学提出问题能力的发展情况122
表5-11提出问题能力二级能力要素不同学段之间的差异124
表5-12不同学段学生化学猜想假设能力得分情况125
表5-13中学生化学猜想假设能力的水平128
表5-14不同学段中学生化学猜想假设能力的发展情况128
表5-15猜想假设能力二级能力要素不同学段之间的差异130
表5-16不同学段学生化学制订计划能力得分情况131
表5-17中学生化学制订计划能力的水平及其对应能力要素133
表5-18不同学段中学生化学制订计划能力的发展情况134
表5-19制订计划能力二级能力要素不同学段之间的差异136
表5-20不同学段学生化学收集证据能力得分情况137
表5-21中学生化学收集证据能力的水平140
表5-22不同学段学生收集证据能力的发展情况140
表5-23收集证据能力二级能力要素不同学段之间的差异142
表5-24不同学段学生化学解释结论能力得分情况143
表5-25中学生化学解释结论能力的水平145
表5-26不同学段学生解释结论能力的发展情况146
表5-27解释结论能力二级能力要素不同学段之间的差异148
表5-28不同学段学生化学反思评价能力得分情况149
表5-29中学生化学反思评价能力的水平151
表5-30不同学段中学生化学反思评价能力的发展情况152
表5-31反思评价能力二级能力要素不同学段之间的差异153
表5-32不同学段学生化学表达交流能力得分情况155
表5-33中学生化学表达交流能力的水平157
表5-34不同学段学生表达交流能力的发展情况158
表5-35表达交流能力二级能力要素不同学段之间的差异159
表5-36中学生物质分离探究能力的评价标准160
表5-37不同学段学生物质分离探究活动探究能力得分情况161
表5-38中学生物质分离探究能力的水平162
表5-39不同学段学生物质分离探究能力的发展情况166
表5-40物质分离探究能力不同学段之间的差异167
表5-41中学生物质制备探究能力的评价标准168
表5-42不同学段学生物质制备探究能力得分情况169
表5-43中学生物质制备探究能力的水平171
表5-44不同学段学生物质制备探究能力的发展情况174
表5-45物质制备探究能力不同学段之间的差异175
表5-46一般探究能力各要素得分情况179
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