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《天津师范大学》 2019年
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高中生解决费米问题与原始物理问题的比较研究

张佳  
【摘要】:客观现象是物理学的根源,而现代中学物理教学多采用物理习题教学,不断培养学生应试能力而忽视物理学的根本,导致产生一系列的弊端且日益严重。原始物理问题和费米问题在物理教学中扮演重要角色,二者均基于客观现象且与实际生活密切相关,对培养学生的物理核心素养和实际解决问题的能力有重要作用。研究高中生面对原始物理问题和费米问题时的思考方法与解决方式,对物理教师在教学实践中的合理运用有重要意义。本研究在已有的国内外理论和实证研究的基础上,进行文献的梳理和总结,从已往的理论成果中探索原始物理问题和费米问题的相关内容,结合物理学科特点,借鉴已有的研究方法,在关于原始物理问题教学的研究成果基础上,编制了信效度良好的原始物理问题和费米问题测试问卷,并参考专家意见进行改编测试卷。本测试选取某高中两个班的学生,采用纸笔测试对高中生进行实测,利用已有的评分标准对学生的答卷进行评分,对结果进行统计分析与比较,得出结论,并提出相应的教学建议。两种问题侧重不同,原始物理问题强调对客观现象的抽象分析,而费米问题更重在数量级估算。测试结果显示,高中生解答原始物理问题得分略高于费米问题得分,但二者没有明显差异且能力水平偏低。通过对试卷进一步比较发现,高中生的假设估算能力水平高于建模能力水平,而在建构物理模型方面,高中生解答原始物理问题难度略高于费米问题,但二者差异不明显,这是由于原始物理问题本身特点导致。在运用物理规律和方法上,高中生解答两种问题时无明显差异。统计检验结果显示,男女生在解答两种问题时无显著差异,但是物理成绩优秀的高中生的解题能力水平显著高于成绩一般的高中生,间接说明理科学习成绩对解决两种问题能力有一定的影响作用。最后,本研究进行了总结和反思,对研究的不足进行了说明,并希望能够在物理教学实践中合理运用原始物理问题和费米问题,更深入地比较分析两种问题的不同。
【学位授予单位】:天津师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:G633.7

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