对高中学生电磁学前概念的研究

论文摘要

在正式开始学习物理之前,学生通过生产生活及其它途径(包括之前的学习过程),已经广泛地接触到各种各样与物理相关的现象和问题,形成了大量对这些现象问题的直觉认识,这些认识统称为前概念。这些前概念有的与科学概念比较一致,有的则不太一致,甚至也有相当一部分是完全错误的,但是由于其建立过程大多有着深厚的实践基础,因此都具有顽固性与易复发性的特点,特别是在力学和电磁学中,由于相关经验更丰富,前概念便也越多越牢固。这些前概念对后续科学概念的学习将会产生举足轻重的影响。目前前概念的研究已成为国际物理教育研究的重要课题。本文以建构主义理论为指导,对高中学生关于电磁学部分的物理前概念(主要包括电场、直流电路和磁场三部分)进行了调查研究,发现学生中普遍存在的一些前概念,验证了其普遍性与顽固性,并在已有研究的基础上,根据建构主义学习理论中概念转变的心理过程和条件,提出有效矫正错误概念的教学策略,如诊断策略、冲突策略、直观策略、实验策略、应用策略、概念图策略、过程性策略。然后将其应用到课堂教学活动之中进行教学实验,对教学效果做了对比研究。研究结果表明:针对学生前概念实施教学策略的方法,在帮助学生建立正确物理概念方面优于传统的教学方法,它不仅有助于学生理解物理概念,而且有助于提高学生分析解决问题和进行知识迁移的能力,帮助学生自觉体验认识物理学习的意义所在,从而变被动学为主动学,激发其学习兴趣,提高教学质量。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 引言
• 1 问题提出与文献综述
• 1.1 问题提出
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 概念界定
• 1.2.2 国内外有关前概念及其教学对策研究的概况
• 2 理论基础
• 2.1 建构主义教育理论
• 2.1.1 建构主义的知识观
• 2.1.2 建构主义的学习观
• 2.1.3 建构主义的教学观
• 2.2 概念转变理论
• 2.2.1 承认学生的观点
• 2.2.2 强调冲突的作用
• 2.2.3 科学概念的建构
• 2.3 奥苏伯尔的有意义接受学习理论
• 2.3.1 有意义学习与机械学习
• 2.3.2 发现学习与接受学习
• 2.3.3 奥苏伯尔的认知结构迁移理论
• 3 高中学生电磁学前概念的调查研究
• 3.1 研究设计
• 3.1.1 研究内容
• 3.1.2 研究方法
• 3.1.3 调查问卷的编制
• 3.1.4 调查对象及时间
• 3.2 电磁学前概念调查结果及分析
• 3.2.1 电场部分前概念的调查研究结果
• 3.2.2 直流电路部分前概念调查研究结果
• 3.2.3 磁场部分前概念调查研究结果
• 3.3 讨论与分析
• 4 转变前概念的教学策略及在教学实践中的应用
• 4.1 教学策略分析
• 4.2 教学案例
• 4.2.1 研究对象
• 4.2.2 教学过程与知识点
• 4.3 研究结果
• 4.3.1 对《电场线》一节课教学效果的测试
• 4.3.2 实验班和对照班期末考试物理成绩对比
• 结论
• 一. 学生存在广泛的前概念
• 二. 转变前概念的教学策略对于提升课堂教学效率具有积极作用
• 三. 研究的不足与启示
• 参考文献
• 附录
• 后记