基于物理习题的物理问题特征研究

论文摘要

如何培养学生的物理问题解决能力?为了回答这一问题,学者们从教育学、心理学等角度对物理问题解决进行了研究。认知心理学家研究了专家与新手解决问题特点,并认为专家在特定领域的知识记忆量、知觉范型的广度、技能执行速度、提出问题表征所耗费时间、问题表征深入程度以及自我监控技能等方面优于新手。造成专家与新手差异的原因主要来自于两个方面,一是专家具有更为完善的领域知识,二是专家具有更为熟练的问题解决基本技能以及良好的认知思维。问题解决的理论研究成果一定程度上影响了物理教学活动,激发老师去思考如何改进教学策略以提高学生的物理问题解决能力。但是回顾当前物理习题教学现状,我们发现：学生学习了物理并不等于他们学会运用知识解决问题和提高了物理问题解决能力；部分学生不具备运用所学知识去解答物理习题的能力,尤其是组织、整合知识,创造性解决问题的能力。针对此现象,我们认为有必要研究物理习题本身,探究物理习题构成要素特征以及认知特征,以探索新的教学策略去培养学生的物理问题解决能力。几乎所有有效的问题解决方案都是基于学习者对任务对象本质特征的把握。换言之,正确地把握物理问题构成要素和问题特征是成功地解决问题的关键。本论文以近年来全国各地高考物理试卷的部分计算题作为研究对象,通过对试题的构成要素以及对试题的问题解析与还原等分析研究,我们认为物理习题应具有学科性、情景性、间接性等物理问题特征。基于对以上习题问题的研究,我们认为物理学科问题与物理习题具有相似的问题解决的认知过程,即辨析问题情景、定位物理问题；明辨问题特征,建构理想情景；洞察问题属性,明析解题思路；梳理认知结构,形成解析方略；整合认知经验,调控解析行为；反思解题过程,完成问题解决。结合我们对物理学科问题与物理习题的物理问题特征研究与比较,提出相应物理教学建议,以指导物理习题教学。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 物理习题教学现状
• 1.1.1 高中物理课程标准目标解读
• 1.1.2 高中物理习题教学功能
• 1.1.3 高中物理习题教学现状
• 1.2 研究问题提出
• 1.2.1 物理问题解决研究现状
• 1.2.2 研究问题的意义
• 第二章 研究理论基础
• 2.1 认知建构主义学习理论
• 2.2 问题解决理论
• 2.3 专家与新手的研究
• 2.4 元认知理论
• 第三章 基于物理习题的物理问题特征
• 3.1 物理习题的构成要素及问题特征
• 3.2 基于"完形填空"认知视角的物理习题问题构成要素及特征的再审视
• 3.3 高考物理计算题的构成要素及问题特征解析
• 3.4 物理习题教学功能
• 第四章 基于物理问题特征的物理习题教学策略
• 4.1 物理学科问题的构成要素及问题特征
• 4.2 物理学科问题与物理习题的物理问题特征比较
• 4.2.1 物理学科问题与物理习题的差异
• 4.2.2 物理学科问题和物理习题的联系
• 4.2.3 物理问题的问题解决认知过程
• 4.3 物理习题教学策略
• 4.3.1 物理习题教学策略
• 4.3.2 物理习题教学策略解析
• 第五章 总结
• 参考文献
• 致谢