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解题思维策略运用是对学生解题思维过程的直接反映,是学生解题思维能力的客观载体。学生的物理解题思维策略训练是物理教育研究者致力探讨的问题之一。另外,大量教材比较研究结果表明,国内外教材的差异很大。我们能否借鉴国外教材的优势,结合我国的实际情况,弥补国内中等物理水平的学生解题思维策略的不足呢?本论文对例题的比较研究和解题思维策略研究的概况进行了综述,以教材例题的解析呈现方式为切入点,比较两套中美高中物理教材例题的解析呈现方式,指出两套教材例题习题的各自特点。通过测量,探讨例题的解析呈现方式对学生的物理解题思维策略运用的影响。
本论文完成的主要工作:
(1)从物理教育和心理学的角度分析了国内对教材比较、习题比较和例题比较的相关研究,概述了问题解决思维策略的研究状况,对例题的解析呈现方式和物理解题思维策略进行概念界定。
(2)从教材的习题栏目设置、习题数量分布、例题章节配置三个角度对美国高中物理教材和粤教社高中物理教材的习题基本结构进行对照,了解两套教材习题设计的整体风格。
(3)从文字分析物理过程环节、语言符号转换环节、示意图呈现环节、检验反思环节四个环节对美国高中物理教材和粤教社高中物理教材的例题部分进行对照,归纳美国高中物理教材的例题解析呈现方式的特点,比较粤教社高中物理教材与美国高中物理教材的不同之处。
(4)从图解物理关系策略、语言符号转换策略、结果检验策略和类比源激活与调整策略四个维度进行策略运用测量活动,对能较好地促进学生物理解题思维策略运用的例题解析呈现方式的特点进行分析总结。
研究结果显示:(1)良好的例题解析呈现方式能带动学生运用正确的解题思维策略,使得学生问题解决能力得到相应的提高:(2)同一个呈现方式涵盖的解题思维策略并不是越多越好;(3)针对不同解题思维策略运用,要使用不同的测量方法对其进行评价,尤其是外显行为较难观测的解题思维策略运用;(4)例题解析过程的呈现方式与其相应的解题思维策略运用并不是“一对一”关系。
最后,本论文基于促进学生物理解题思维策略运用,对粤教材例题的解析呈现方式的编写提出了几点建议:第一,解析过程的各环节应当程序化,形成别具一格的呈现方式,给人以鲜明的例题解析风格。第二,分析物理过程环节可适当地增添一些关于解题思维步骤的关键词,使得例题的引导棒效果更为突出。第三,增设“已知/未知”的解析呈现方式,独立地运用语言符号转换策略,抑制其它解题思维策略运用。第四,丰富示意图种类,扩大示意图使用范围,注重使用能描绘物理过程或物理量的变化过程的示意图,以促进解题思维策略运用。第五,增设检验答案的解析呈现方式,增大对结果反思策略的重视程度。