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问题解决是心理学和物理教育长期关注的研究领域,在物理教育研究中占据着重要的地位。在对物理问题解决的深入研究过程中,前人分别对问题表征(包括各种问题表征的异同及其在问题解决过程中的不同作用)、问题本身、问题解决者、问题解决过程进行了系统的研究。而资源模型为研究者研究物理问题解决提供了新的思路,前人研究了如何利用资源的概念来描述问题的解决过程,并且对资源的组织结构进行了初步的研究。但是,尚无人对问题解决者头脑中的资源激活过程进行明确得细致研究。对其的研究,既可以使研究者“放慢”的细致描述问题解决者解决物理问题的认知过程,初步解释问题解决者头脑中资源的组织结构特点,又可以深入认识问题解决者对概念和规律的学习过程,进而指导教学以及概念测评试卷的开发。
本研究采用理论研究和实证研究相结合的研究方法。
在理论研究中以资源模型作为基础,初步提出物理问题解决中资源激活过程及其组织结构的模型。基本内容包括:物理问题解决过程中资源激活过程中资源区域的构成因子,以及各因子的作用、组成机制及其相互间的作用方式;并且对资源的组织结构特点(对错性、权重性和局部、全部一致性)进行了初步的讨论。
接下来,应用该模型对已有国内外对表征作为激活的线索的相关研究进行解释,结合物理问题解决和非专门领域问题解决的不同,对概念转变研究中概念状态的测评进行了初步的讨论。
在实证研究中,本研究通过测验和口语报告的方法,检验物理问题解决中资源激活过程及资源组织结构的模型中各个组成部分的存在,并用实例来说明资源组织结构的特点。
测验采用国外的力学测试题,对当阳高级中学和北京师范大学第一附属中学高一的共300多人进行测试。测验结果一方面证明了笔者提出的模型合理性,为物理问题解决研究领域中关于资源的激活过程提供了初步描述的符号;另一方面证明了资源组织结构中存在资源权重性、局部一致性和全部一致性,这些结果都值得研究者做进一步深入的探讨和研究。