高一学生力学问题解决能力影响因素及提升策略研究——以运动学及静力学部分为例

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物理问题解决能力是一个人运用已有知识经验和策略,主动地有效地处理物理问题的能力。培养高中生的物理问题解决能力是物理教育的重要目的,而力学是物理学的基础内容,也是高一年级物理课程的主要内容。因此,研究高一学生力学问题解决能力的影响因素,进而提出相应的提升策略显得尤为重要。本研究主要围绕高一学生力学问题解决能力的影响因素展开。首先,采用文献分析法搜集整理了国内外学者关于物理问题解决的相关文献,并对相关概念进行辨析和界定。然后编制了《高一学生力学问题解决能力影响因素调查问卷》,以及包括“运动学”和“静力学”两部分内容的《力学测试题》。通过问卷和测试对两所不同层次学校的197位高一年级学生进行调查研究,并对调查测试结果进行了统计分析。在调查测试的基础上,对中学物理一线教师和不同层次水平学生代表进行访谈。结合调查测试和访谈结果,总结出高一学生力学问题解决能力的影响因素,并提出相应的提升策略。最后将力学问题解决能力提升策略运用到运动学和静力学的实际教学中,对实际教学案例进行分析。通过以上研究,本文得出的主要结论如下:(1)高一学生力学问题解决能力整体上良好,不同层次学校间相差较大。绝大多数高一学生能理解基本的物理概念如加速度、速度、平衡力与相互作用力,能熟练运用基本的物理规律如匀变速直线运动规律。(2)整体而言,高一学生对运动学问题的解决能力高于对静力学问题的解决能力。高一学生对运动学问题解决的难点在于读题审题、理解运动学图像的物理意义和实际问题的问题情景。高一学生对于静力学问题解决的难点在于受力分析中整体法隔离法等常用方法的灵活运用。(3)高一学生力学问题解决能力的影响因素主要包括:知识结构、审题能力、思维方法、非智力因素、反思总结等。力学问题解决能力较强的学生展现出完善的力学知识结构体系、较强的阅读审题能力和反思总结能力,能熟练并灵活运用解决力学问题的思维方法,兴趣、自信等非智力因素都对力学问题解决产生积极影响。基于以上结论,本文分别对教师和学生给出如下建议:(1)针对教师而言,提升高一学生力学问题解决能力的策略主要是:应该注重因材施教,采取多样化的教学策略方法;培养学生的阅读理解审查能力;渗透物理思想方法,进行问题解决方法专项训练;培养学生的科学探究精神,强化学生的心理意志;培养学生在解题后进行反思总结的好习惯。(2)针对学生而言,提升力学问题解决能力的策略主要是:应该夯实基础,建立完善的知识结构体系;认真审题,学会分析题意和获取信息;加强训练,提高对题型方法的熟练度;培养兴趣,建立自信;注重总结和反思。
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