中学物理教学研究-文献综述

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1、粤教版高中物理必修一第一章第五节加速度，其教学目标教学目标之一：会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动。速运动还是减速运动。一、自发选题一、自发选题你觉得可以研究什么内容？你觉得可以研究什么内容？对象？困难？差异？原因？对策？粤教版高中物理必修一第一章第五节加速度，其教学目标教学目标之一：会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动。速运动还是减速运动。一、自发选题一、自发选题例如：例如：v中学生学习加速度方向的困难及策略中学生学习加速度方向的困难及策略v男女生对加速度概念的学习差

2、异及成因分析男女生对加速度概念的学习差异及成因分析v基于加速度方向研究学生物理思维方式基于加速度方向研究学生物理思维方式初中物理“二力平衡”，介绍二力平衡条件：作用在同一物体；两力大小相等，方向相反；作用在一直线上。物体在二力平衡下，可以静止，也可以作匀速直线运动。高中物理“共点力平衡条件”，介绍其条件是：物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零。（教学内容教学内容）一、自发选题一、自发选题你觉得可以研究什么内容？你觉得可以研究什么内容？初中高中影响？影响？衔接？衔接？初中物理“二力平衡”，介绍二力平衡条件：作用在同一物体；两力大小相等，方向相反；作用在一直线上。物体在二力平衡下，可以静止

3、，也可以作匀速直线运动。高中物理“共点力平衡条件”，介绍其条件是：物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零。（教学内容教学内容）一、自发选题一、自发选题例如：例如：v探讨初高中物理的衔接探讨初高中物理的衔接以以“共点力平衡共点力平衡”为例为例v先有概念对新知识学习的影响先有概念对新知识学习的影响以以“共点力平共点力平衡衡”为例为例一、自发选题一、自发选题教学流程教学流程：人教版高中物理必修一第二章“匀变速直线运动的研究”，先教“匀变速直线运动的v-t，x-t的关系”，再教“自由落体运动”；而粤教版高中物理必修一第二章“探究匀变速直线运动的规律”，先教“自由落体运动规律”，再教“从自由落体运

4、动到匀变速直线运动”。你觉得可以研究什么内容？你觉得可以研究什么内容？流程学生影响？影响？教师接受？接受？一、自发选题一、自发选题教学流程教学流程：人教版高中物理必修一第二章“匀变速直线运动的研究”，先教“匀变速直线运动的v-t，x-t的关系”，再教“自由落体运动”；而粤教版高中物理必修一第二章“探究匀变速直线运动的规律”，先教“自由落体运动规律”，再教“从自由落体运动到匀变速直线运动”。v研究教学流程对学生学习匀变速直线运动的影响研究教学流程对学生学习匀变速直线运动的影响v学生对匀变速直线运动不同教学流程的接受度学生对匀变速直线运动不同教学流程的接受度v教师对匀变速直线运动不同教学流程的接受

5、度教师对匀变速直线运动不同教学流程的接受度例如：例如：阅读和分析题目 控制变量方法控制变量方法（control-of-variable,COV）:在多变量场景中，每次实验只单独改变一个变量在多变量场景中，每次实验只单独改变一个变量 （Vary One Thing At a Time,VOTAT）。）。认知发展（认知发展（Cognitive development）：低年级到高）：低年级到高年级学生对某一概念的理解和运用的发展变化。年级学生对某一概念的理解和运用的发展变化。研究背景研究背景:课标（国内外）课标（国内外）理科教材（初中、高中）理科教材（初中、高中）教学评价（全国各地）教学评价（全国

6、各地）研究概况：研究概况：国内研究现状国内研究现状国外研究现状国外研究现状 课标教材评价重重要要性性 美国国家科学教育标准对美国国家科学教育标准对COV的重视的重视 在美国国家科学教育标准以及许多州的科学教育表中都明确提出：各个年级，即使是小学2，3年级的学生到12年级的学生都应该掌握控制变量（COV）的科学方法。我国新课改理科课程标准对我国新课改理科课程标准对COV的要求的要求 新课改课程标准的内容标准中重点提出“科学探究科学探究”，并对科学探究定义几个要素。其中，“制定计划与设计实验制定计划与设计实验”要素中，课标对控制变量（COV）提出了清晰的要求。（初高中物理、化学、生物、初中小学科学

7、）从表1-1可以看到：我国新课程标准要求从小学开始学生应具有COV方法的意识，能够开始做有关COV方法的探究性实验，考虑影响问题的主要因素，并运用考虑影响问题的主要因素，并运用COV方法设计实验。方法设计实验。根据我国课程标准对COV方法提出的要求来分析，主要将COV方法作为设计实验的一种重要的手段，培养学生运用COV方法进行设计实验的能力。然而，将将COV方法用于分析方法用于分析和解释实验数据中的要求偏少和解释实验数据中的要求偏少，比如，当呈现给学生多变量的场景，各个变量都有可能影响结果，让学生辨析和解释各个变量与结果之间的关系。高中物理：以粤教版为例高中物理：以粤教版为例这些探究实验，大部

8、分属于验证性实验这些探究实验，大部分属于验证性实验初中教材：以人教版为例初中教材：以人教版为例 人教版初中物理教材（2001年版）中需要用到COV方法的探究实验有以下九个：比较速度的快慢、探究摩擦力的影响因素、探究压力的作用效果、探究液体内部压强的影响因素、研究浮力大小的影响因素、探究物质的比热容、探究影响电因素。教学评价和选拔中教学评价和选拔中COV的体现的体现 2010年北京中考物理试卷分析北京中考物理试卷分析中提到：“试题较好的体现了新课标理念，注重整体法的受力分析，控制变量法分析问题的思想，为初高中衔接做好铺垫。”例如，第第15题考查题考查“电和磁电和磁”相关知识，侧重对控制变量思想相

9、关知识，侧重对控制变量思想和物理规律表述严谨性的考察，属于对学生理解能力要求较高的考察，难度系数为0.55。摘自北京2010年中考物理试卷总体分析http:/ 值值对教学的指导对教学的指导1.有哪些相关研究？有哪些相关研究？2.研究方法包括哪些？研究方法包括哪些？3.如果是实证类，采用哪些测试工具？如果是实证类，采用哪些测试工具？4.得出哪些研究结论？得出哪些研究结论？5.存在哪些可继续研究的问题？存在哪些可继续研究的问题？对于对于“控制变量方法控制变量方法”：查什么？查什么？途径：华师图书馆期刊网等，途径：华师图书馆期刊网等，google scholar 为了搜索为了搜索COV方法在我国教育

10、研究的情方法在我国教育研究的情况，以关键词况，以关键词“控制变量控制变量”、“控制变量策略控制变量策略”、“控制变量法控制变量法”、“变量控制变量控制”、“因素控制因素控制”、“控制因素控制因素”、“控制条件控制条件”、“控制实验条件控制实验条件”等不同形式，结合等不同形式，结合“教育教育”、“教学教学”等教等教育领域的关键词在中文期刊网进行搜索。育领域的关键词在中文期刊网进行搜索。查什么关键词？查什么关键词？结果没有出现与之相关的博士、硕士论文，只结果没有出现与之相关的博士、硕士论文，只有期刊论文。有期刊论文。（包括：刘墨瑞，（包括：刘墨瑞，2007；寿丽萍，；寿丽萍，2006；孟；孟和，王

11、爱生，和，王爱生，2007；张论，；张论，2008；吉临荣；吉临荣；2009；陈野，陈野，2003；石亮成，；石亮成，2007；秦显华，；秦显华，2006；吴；吴正飞，正飞，2009；杨忠甫，；杨忠甫，2003；陈林海，；陈林海，2007；等）；等）国内研究概述：国内研究概述：总结性论文和试题分析论文。总结性论文和试题分析论文。总结性论文：总结性论文：主要通过教学总结出控制变量在主要通过教学总结出控制变量在教学中的重要作用，教学中的重要作用，哪些知识哪些知识和模块需要用到和模块需要用到COV方法，方法，如何如何较好的运用较好的运用COV方法，运用方法，运用COV方法方法时需要时需要注意哪些细节

12、注意哪些细节。试题分析论文：试题分析论文：主要针对考试题目中出现与主要针对考试题目中出现与COV方法相关的题目，以方法相关的题目，以例析的形式例析的形式展现。重心在展现。重心在于介绍该题目于介绍该题目如何考查如何考查COV的技能，经常出现的试的技能，经常出现的试题形题形式有哪些，遇到某种形式的问题应该式有哪些，遇到某种形式的问题应该如何如何运用运用COV方法解决。方法解决。关于国内研究概述，进一步思考关于国内研究概述，进一步思考 国内研究分析：国内研究分析：1.属于经验性论文，出自于一线教师的手，教师们属于经验性论文，出自于一线教师的手，教师们总结日常教学经验，总结日常教学经验，从教师的角度出

13、发，从教师的角度出发，归纳出控归纳出控制变量法的用途、运用步骤、注意事项、试题类型制变量法的用途、运用步骤、注意事项、试题类型等。等。2.缺少缺少从学生角度从学生角度挖掘题目对挖掘题目对COV方法认知的数方法认知的数据，不清楚学生对控制变量方法的认识与发展、没据，不清楚学生对控制变量方法的认识与发展、没有挖掘学生对该方法的理解存在哪些错误倾向等等有挖掘学生对该方法的理解存在哪些错误倾向等等核心期刊：1.CSSCI期刊期刊2.各高校学报各高校学报3.一些中学核心期刊，如：一些中学核心期刊，如：中学物理中学物理 物理教学物理教学 物理教师物理教师 中学物理教学参考中学物理教学参考 文献选择注意：年

14、份新、核心期刊、有内容、有名团文献选择注意：年份新、核心期刊、有内容、有名团队研究成果队研究成果从从1970年年-2012年：年：1.已有文献中主要研究已有文献中主要研究哪些年龄阶段哪些年龄阶段的人群对的人群对COV方法的认知？分别有什么特点？方法的认知？分别有什么特点？2.学生在理解和运用学生在理解和运用COV方法时经常存在方法时经常存在哪些错哪些错误倾向误倾向？3.哪些因素哪些因素影响学生理解和运用影响学生理解和运用COV方法的表现方法的表现差异？差异？1.1.不同年级的学生对不同年级的学生对COVCOV方法的理解状态。方法的理解状态。问题一：我国学生从低年级到高年级在理解和运用问题一：我

15、国学生从低年级到高年级在理解和运用COVCOV方法具有怎样的发展趋势？方法具有怎样的发展趋势？v小学生在理解和运用小学生在理解和运用COVCOV方法的任务总表现很弱方法的任务总表现很弱 （Chen&Klahr,1999Chen&Klahr,1999）：）：2 2、3 3年级，年级，26%26%和和34%34%v中学生对中学生对COVCOV方法的理解和掌握还不尽人意方法的理解和掌握还不尽人意 （Penner and Klahr,1996aPenner and Klahr,1996a）：不一致性）：不一致性v不同阶段人群理解不同阶段人群理解COVCOV方法的对比方法的对比 （SchaubleSch

16、auble，19961996）：）：11-1411-14岁，大人与小孩岁，大人与小孩2.2.学生理解和运用学生理解和运用COVCOV方法的错误倾向。方法的错误倾向。问题二：我国学生存在哪些错误倾向？学生对问题二：我国学生存在哪些错误倾向？学生对COVCOV方方法理解和运用的错误倾向是否具有不同的水平差异法理解和运用的错误倾向是否具有不同的水平差异？如何划分这些差异？如何划分这些差异？v基于前认知进行判断基于前认知进行判断v没有完全控制无关变量没有完全控制无关变量v忽略忽略“目标变量必须改变目标变量必须改变”v认定只有一个变量影响结果认定只有一个变量影响结果v不能解释部分有效控制的实验不能解释部

17、分有效控制的实验3.3.影响学生理解和运用影响学生理解和运用COVCOV方法的因素。方法的因素。问题三：除此之外，我国学生在运用问题三：除此之外，我国学生在运用COVCOV方法时存在方法时存在差异受到什么因素的影响？差异受到什么因素的影响？v变量对结果的正反影响变量对结果的正反影响v实验考核方式：实验设计或实验评价实验考核方式：实验设计或实验评价v假设倾向和预测倾向假设倾向和预测倾向v条件能否得出结论条件能否得出结论1.1.不同年级的学生对不同年级的学生对COVCOV方法的理解状态。方法的理解状态。问题一：我国学生从低年级到高年级在理解和运用问题一：我国学生从低年级到高年级在理解和运用COVC

18、OV方法方法具有怎样的发展趋势？具有怎样的发展趋势？2.2.学生理解和运用学生理解和运用COVCOV方法的错误倾向。方法的错误倾向。问题二：我国学生存在哪些错误倾向？学生对问题二：我国学生存在哪些错误倾向？学生对COVCOV方法理解方法理解和运用的错误倾向是否具有不同的水平差异？如何划分和运用的错误倾向是否具有不同的水平差异？如何划分这些差异？这些差异？3.3.影响学生理解和运用影响学生理解和运用COVCOV方法的因素。方法的因素。问题三：他们在运用问题三：他们在运用COVCOV方法时存在差异还受到什么因素的方法时存在差异还受到什么因素的影响？影响？1.1.以大学生的以大学生的能力能力为主线，如教学能力、科学推理能为主线，如教学能力、科学推理能力、自控能力等。力、自控能力等。2.2.以大学以大学实验实验为主线，如实验课程设置、实验教学过为主线，如实验课程设置、实验教学过程和效果、大学生对待实验的态度、实验改进等。程和效果、大学生对待实验的态度、实验改进等。3.3.以以衔接衔接为主线，如高中和大学课程的衔接、学生心为主线，如高中和大学课程的衔接、学生心态的承接、教学方法的转变等。态的承接、教学方法的转变等。其它自选题目其它自选题目 要求：要求：3人一组（少于人一组（少于3人也可），人也可），准备准备PPT，时间约为，时间约为10分钟分钟