中学物理教师对模型建构知识理解的调查研究

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模型建构是物理学科核心素养中科学思维的重要组成部分,学生的模型建构能力不仅关系到学生的物理素养,而且对于其处理问题、发展能力也有举足轻重的作用。而已有研究发现,教师对学生的建模学习所起的引导与支持作用的有效程度取决于他们对于模型的认识和理解,亦即教师的模型建构知识,也可以称作元建模知识。通过搜集和整理相关文献发现,目前从教师视角进行元建模知识的相关研究还略显不足。故本研究旨在调查中学物理教师对模型建构知识的理解情况。本文主要采用文献研究法、问卷调查法以及半结构访谈法等研究方法对于中学物理教师对模型建构的知识的理解情况进行调查研究。通过研究一和研究二两个研究主题了解中学物理教师对模型建构知识的理解情况,以期为师范院校培养师范生以及教师职业生涯的提升提出建议。研究一为中学物理教师模型建构知识问卷的编制与检验研究。由于现有文献没有权威且全面的模型建构知识量表,所以本研究在阅读大量文献的基础上,结合Schwarz的模型建构知识维度以及多位学者关于建模知识的相关叙述,编制了一份六个维度下35个问题的量表,该量表涉及到模型本质、模型目的、模型效用、模型评价、建模本质、建模过程元认知知识六个方面的问题。研究二为中学物理教师模型建构知识的现状调查及分析研究。本研究对回收的问卷进行分析并进一步对9位中学物理教师进行访谈,以期从量化分析和质性分析两个方面调查中学物理教师模型建构知识的水平。本研究得到的结论如下:(1)编制出了一份信效度良好的中学物理教师模型建构知识的问卷。该问卷的各维度的克隆巴赫系数均大于0.84,经过探索性因子分析后发现该问卷效度良好。(2)78.85%的中学物理教师的模型建构知识理解情况较好,21.15%的中学物理教师认识不足。(3)根据差异性检验结果可知中学物理教师的模型建构知识在教龄、年龄两个因素上具有显著性差异,教龄长的教师的模型建构知识理解情况优于年轻教师;(4)教师的性别、学段、最高学历等因素对于中学物理教师模型建构知识没有显著差别;(5)中学物理教师的模型建构知识存在维度差异,教师对于模型本质、模型目的、建模本质的理解优于模型效用、模型评价以及建模过程元认知知识。(6)通过访谈发现中学物理教师对模型的本质了解比较清楚,但是对于模型呈现方式的认识存在不足;对于物理学中的建模过程,大部分老师都能说出大致步骤,但是没有形成一套完整的教学流程。基于以上研究结论提出了提升教师模型建构知识的三点建议:第一、师范院校应开展建模教学相关课程,提升职前物理教师建模能力;第二、学校应大力开展提升物理教师建模知识系列培训和讲座;第三、创设情境丰富学生的生活体验以促进建模能力的发展。
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