初中生物理模型建构能力的调查分析及教学建议

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《普通高中物理课程标准(2017年版)》中将“模型建构”作为“科学思维”的要素之一,发展物理模型建构能力对学生的科学思维的培养起着关键作用,也是进一步培养和发展物理核心素养的重要途径。关于物理模型建构能力的研究主要集中于高中学段,研究初中学段较少,所以本文主要对初中生物理模型建构能力现状进行调查分析,并在此基础上提出一定的教学建议。本文通过文献研究,了解到国内外关于初中生模型建构能力研究的现状。在此基础上,对初中生物理模型建构能力进行要素、维度及水平的划分,将物理模型建构能力划分为三维度、六要素:“确定模型维度”包括情景分析能力和选择模型能力、“应用模型维度”包括验证模型能力和应用模型能力、“拓展模型维度”包括评价模型能力和拓展模型能力,并对每个维度进行了三种水平划分。本论文采用教育测量法对初中生物理模型建构能力现状进行调查。另外,笔者对教师有关模型建构的教学现状进行访谈。通过调查及分析,可以得出如下结论:初中生物理模型建构能力水平较低;不同地区初中生在物理建模能力上不存在明显的差异;不同性别的初中生在在物理建模能力上不存在明显的差异;学生对物理模型重要性的认识不足;一线教师对物理模型建构的教学不重视;一线教师更加注重习题解决,而非学生核心素养的培养针对调查中出现的问题,本论文提出以下教学建议:强化对物理模型的元认知,明确物理模型建构的重要性;联系物理模型与生活情景,使物理模型形象化;强化物理模型的表征方法,提高模型建构表述的精确性;强调物理模型的适用条件,培养情境的模型转化能力;培养学生主动发散思维,发展学生核心素养。
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