生活情境下中学生物理现象预测能力的研究

论文摘要

生活情境下发生的物理现象是学生学习物理非常好的素材,而根据提供的生活材料对即将发生的物理现象进行预测却是很多中学生遇到的共同难题,这个难题也让中学一线的老师们感到困惑,为什么学生学了知识却不会用?对这样的问题进行研究将会从理论上帮助老师们找到困惑的答案。为了研究这样的问题,笔者精心设计了两个和生活有关的题目：蒸馒头时馒头的温度将如何变化(简称“蒸馒头”)和将可乐放在碎冰中,碎冰的温度将如何变化(简称“冰可乐”)。利用这两个题目对学生在预测物理现象时的特点进行研究。笔者采用纸笔测试加访谈的方法,以初二和高一两个年级共59名中学生(其中初二年级学生24名,高一年级35名)研究对象,对学生进行一次系统的调查研究。研究的内容是：(1)面对两个生活化(研究设计和结论部分均有解释)程度不同的题目学生表现出来的特点有什么区别；(2)两个年级的学生在对物理现象进行预测时各采用什么策略；(3)两个年级出现的预测类型有什么不同；(4)和实际结果不符的预测,其问题出在了哪里?在被试的积极配合下,笔者得到了丰富详实的一手资料,并在参阅大量文献基础上,经过分类和分析,对学生在预测时表现出来的特点总结如下：(1)生活化程度越高的物理现象,学生的预测质量越差；(2)从预测时采取的策略看,初中生更倾向于凭直觉；(3)学生在排除次要因素,凸显主要因素上有困难；(4)学生在预测时单纯得依赖知识而忽略了实际情境；(5)学生在预测时运用知识不合理,不能进行恰当的类比；(6)高中生考虑问题会更全面；(7)两个年级的学生均受生活经验的影响较大。总之,在生活情境中遇到物理现象时,学生的预测会和实验结果有一定程度的偏差,原因可能是课堂上知识的呈现特点,学生的学习方式和老师的教授方式等多方面的,而这些因素使得学生对生活情境中复杂的物理现象产生不适应感,不能合理地利用知识构建一个模型,作出的预测和实际情况出现了偏差。笔者根据研究得到的结论为一线教学提供了一些参考性建议：(1)挖掘生活中的素材,鼓励学生用日常性思考的方式去学习,在复杂的各要素中排除次要和无关的因素,进而构建模型；(2)初中生需要更多的指导；(3)营造生活化的课堂,不断通过解决生活中的物理问题,分析生活中的物理现象,使学生学得快乐,从而使得他们对物理乃至科学学习产生兴趣。最后笔者对研究设计、数据分析等重点环节进了反思,没有解决的问题将会在今后的工作和研究中继续进行,也留给感兴趣的读者们思考和研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 一、问题的提出及研究意义
• 二、相关理论及研究现状
• （一） 理论基础
• 1. 猜想与反驳说
• 2. 建构主义及相关理论
• 3. 模型与建模理论
• （二） 研究现状
• 三、研究设计
• （一） 研究内容
• （二） 研究工具及其分析
• 1. 题目一
• 2. 题目二
• （三） 对象的选取
• （四） 笔试阶段
• （五） 访谈阶段
• 四、数据分析
• （一） 学生预测的馒头升温曲线
• 1. 初二学生预测的馒头升温曲线及分析
• 2. 高一学生预测的馒头升温曲线及分析
• 3. 初高中两个年级学生作答情况的比较
• （二） 学生预测的冰的升温曲线
• 1. 初二学生预测的冰的升温曲线及分析
• 2. 高一学生预测的冰的升温曲线及分析
• 3. 初高中两个年级学生作答情况的比较
• 五、研究结论及教学建议
• 六、研究反思
• 七、参考文献
• 附录
• 致谢