高一物理学习困难认知诊断测验的编制

论文摘要

高一年级作为初中与高中的转折点,承担着承上启下的责任。而目前学校的测验只能提供一个笼统的分数,如何帮助学生认识知道自己在那些物理知识的掌握上有所欠缺,如何让老师知道在教学过程中具体那些地方应该着重讲解,这已经成为学校教育的一个难点。而认知诊断恰恰能够提供丰富的教育与决策信息,还能实现对个体的认知发展情况进行认知评估,促进个体的健康发展。高一物理学习当中学生较难掌握的是“物体的运动”,本研究以此为内容对高一学生的物理学习困难进行了诊断。要对学生的学习困难进行诊断,首先要解决的是“属性结构”,然后是编制试题。为此,本研究用文献资料法、专家评定法等的基础上析出高一物理关于运动这一章节的物理问题解决的认知成分,得到了两大认知成分:物理知识复杂性成分和物理运动复杂性成分。根据析出的认知成分,由两位一线物理教师编制了试题,后由五位教师进行了修改,最后随机选取了8个班级进行了测试,得到结果如下:1.物理知识复杂性成分和物理过程复杂性成分是影响高一学生物理学习困难的主要认知成分。2.对402名高一学生的诊断结果表明:第一、高一学生对运动这一章节所涉及的14个关键认知属性的掌握总体情况尚可。但在属性平均速度、平均速度公式、推论、匀减速、两个或多个研究物体的掌握上有所欠缺。第二、高一学生主要犯的认知错误大多和属性匀减速和两个或多个研究物体有关,表明他们分析整合复杂物理过程的能力较弱。第三、高一学生在运动这一章的学习上,公式的简单运用题掌握的最好,其次是概念题,综合运用题掌握的最差。第四、练习的分布、教师的教学侧重点和学生自身的品质等严重影响了学生对属性的掌握和对问题的解决。这个诊断结果表明:1.对于一些不常见的属性的教学还缺乏力度,相似属性之间辨析的教学有欠缺。在习题的安排上未考虑到属性出现频率对掌握的影响。2.教师在教学过程中比较偏向解题过程的教学,存在盲目灌输复杂物理问题解决的现象,对于基础概念的教学缺乏相应的重视。3.教师教学理念有所偏颇,在教授学科知识的同时,更应当注重学生品质的培养。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 2 文献综述
• 2.1 物理学习困难的界定
• 2.2 问题解决心理机制的相关研究
• 2.2.1 问题解决心理机制的早期研究
• 2.2.2 问题解决心理机制的认知心理学研究
• 2.3 物理学科中关于问题解决的表征研究
• 2.4 认知诊断模型和认知诊断评估基本流程简介
• 2.4.1 认知诊断模型简介
• 2.4.1.1 线性Logistic 模型（LLTM）
• 2.4.1.2 规则空间模型（RSM）
• 2.4.1.3 属性层次模型（AHM）
• 2.4.1.4 DINA 模型
• 2.4.2 认知诊断评估基本流程简介
• 2.5 研究本课题的目的和意义
• 3 高一学生物理问题解决认知属性的确定
• 4 试题的编制
• 5 施测和统计分析
• 5.2 测试对象
• 5.3 分析工具
• 5.4 统计分析
• 5.4.1 使用双参数逻辑斯谛克模型（2PLM）估计项目参数
• 5.4.2 物理问题解决认知成分检验
• 5.4.3 高一学生物理问题解决认知测验结果的认知诊断
• 6 结束语
• 6.1 研究结果
• 6.1.1 单个物理属性的掌握
• 6.1.2 题型的掌握
• 6.1.3 影响学生物理问题解决一些的其他因素
• 6.2 教学建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 在读期间公开发表论文（著）及科研情况