《学生科学假设能力培养》通过当前科学探究教学现状和文献综述找出需要研究的问题和理论基础。首先，从脑科学、科学史等角度厘清人们对科学探究是否需要假设环节的模糊认识。然后，依据溯因推理、元认知等理论建构科学假设能力结构模型，以此为理论依据设计问卷和进行数据分析，调查陈述性知识与溯因推理能力对不同年龄阶段学生科学假设能力的影响，同时调查不同类型学生科学假设能力的现状。在此基础上，依据建构主义理论、溯因推理理论和科学假设能力结构模型建构学生科学假设能力培养的策略和教学模式，并进行实验验证。《学生科学假设能力培养》主要分为七章，第一章进行概述，找出已有研究的不足和问题，在此基础上，确定《学生科学假设能力培养》的研究内容、方法、思路和研究意义。《学生科学假设能力培养》分为理论研究和实证开究两个部分，理论和实证研究交错进行，互相验证，互相升华。理论部分包含三章，第二章厘清人们对科学探究是否需要假设环节的认识，在此基础上，第三章建构科学假设能力结构模型，第六章是在第二章和第三章及实证研究的基础上，建构科学假设能力培养的教学策略和模式。实证部分也包含三章，第四章主要基于科学假设能力的构成要素，研究陈述性知识和溯因推理能力对学生科学假设能力的影响，第五章对学生科学假设能力现状进行调查，然后在理论和实证研究的基础上，第七章通过实验研究验证第六章所建构的科学假设形成与论证教学模式。
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