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数理匹配是物理学研究的一个重要领域,主要关注的是物理问题与数学方法之间的关系问题。所谓的数学方法是指运用数学所提供的概念、符号、规则、理论和技巧,对所研究的对象进行定量分析、表达规律的方法。物理学中的数学方法是物理思维与数学思维高度融合的产物,掌握良好的数学思维和方法是学习物理学的重要基础之一。但是,物理学中的数学方法也有其特殊之处,与数学学科本身的方法相比,其表现的更为“模糊”、灵活、辩证,并很大程度上受到物理实验的影响。在物理学的学习过程中,学生如果认识不到两者之间的差异性,就容易产生数学方法对物理学学习的“负迁移’’作用,出现数理不匹配问题。因此,在教学过程中,教师既要使学生充分认识到数理结合的重要意义,同时也要使他们了解数理结合的特殊性和局限性。
本研究主要是针对高中物理量学习中的数理匹配问题进行的调查研究,主要从以下三个方面的问题展开:
1、学生对数理匹配问题的整体掌握情况如何?
2、数理匹配能力是否存在着性别差异?
3、数理匹配能力与物理成绩之间是否具有相关性。
本研究主要采取文献法、深度访谈、课堂观察和问卷调查等研究方法,通过课堂观察、与一线教师的深度访谈,了解教师对数理匹配问题的认识和解决方法,并通过调查问卷,了解学生对这一问题的掌握情况。
根据访谈材料以及调查的数据分析,我们初步得出以下结论:
1、研究表明,在日常的学习活动中,数理匹配问题对学生物理知识学习的影响确实存在。但是通过教师有意识的范例教学,能够引导学生既充分利用数学的工具性,也能够比较好的注意到物理思维与数学思维之间的差异性,在一定程度上有利于解决学生数理不匹配问题。
2、根据统计数据的分析,数理匹配问题不存在明显的性别差异。但是,由于种种原因,女生对于数理匹配问题的掌握情况普遍要比男生好一些。
3、调查显示,数理匹配能力与物理成绩之间存在着明显的相关性。