高中生解决物理问题表征特点的实验研究

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2、厂(2+￡)=l,(2￡)知—l,(st)图象关于』一2对称,则j,一,()的图象是以=2为对称轴,开口向上的抛物线,由图可见选(A).2.适用的题型及其优点:数学中的数和形是极普遍相联系的.当题中已知和所求均有几何意义时,就可以使用数形结合法.此法不仅适用范围广,且常可使繁难的数的问题直观明了地反映到形上,使解答简单,快速,准确.以上介绍的四个解法既可独立使用也可在熟练的基础上混合使用,这样,可使选择题的解法更加灵活多变.例13.[1989文理(7)复数2满足z+一2+i,则2为(A)一{十(c)一号一高中(B)}一(D)}+分析:此题除可用直接法和代入验

3、证法求解之外.还可将这两厅法混合使用解1:先考虑直接法,设一.+j?(,,∈尺),则+j-斗f一:一J.+,.十,-一2J』+,2-?+1=2J’一l【j,=1直接解法到此,而改用代入验证法,(B),(c)显然不成立.再验证’(A):将一一3/4,j,一1代入方程组,不成立.则必选(D).解2:考虑到四个选择支中I=iI一(号)!+1:一÷.代入到题干中,再直接求解得=(2+)一II=÷+,故选(D).生解决物理问题表征特点的实验研究刘晓晴魏杰问题表征是问题解决的中心环节.如果一个问题得到了正确的表征,可以说它已经解决了一半.所谓问题表征是指人们利用任务问题

4、中所包含的信息和解决者大脑中已贮存的信息,主动构造问题空间(如事物间抽象关系,空间运动图景等)的过程.一个具体的物理问题,有着客观的物理情景,解决问题的人从自己的认知水平和已有经验出发,对问题的言语表述,附图所包含的信息进行搜索,选择,分析和组织,产生主观理解,建立关于问题情景的内部表征.如果主观的内部表征与问题的真实情境相适应,则为顺利解决问题提供了先决条件,反之,则会影响解决问题的实效和速度,甚至导致问题无法解决.有研究表明,解决问题过程中顿悟现象的出现,是由于人们找到了特殊有效的问题表征.本研究运用口语报告法.以非重点高中的物理学习优良者和物理学习不适

5、者为被试,研究一般高中学生解决物理问题的表征过程,发现他们物理问题表征的特点,进而对物理教学理念给予一定提示.一,实验方法(一)被试.在某市非重点高中一年级150名学生中,依第一学期物理期中考试,期末考试成绩,采用分层随机取样法选取被试31名,其中男生2O名,女生11名,平均年龄17岁.从成绩排名前15的学生中随机选出14(6名)作为物理学习优良组;从成绩排名后6O的学生中随机选出1,4(25名)作为物理学习不适组,其中男生16人,女牛9人.(二)仪器与材料.仪:录音机,纸,笔.材料:选用关于高一年级第一学期有关力学规律的应用性题目三道.其中有关”匀变速运动

6、规律”,”动能定理”的两个题目作为练习题目,用以让被试学会并适应“出声思维”的方法.第三个关于“牛顿运动定律”的应用题作为正式测试题.如下:一只小猫跳起来抓住悬在天花板上的竖直杆(如图示),在这一瞬间悬绳断了设直杆足够长,由于小猫继续向上爬.所以小猫离地面高度不变,则直杆下降的加速度为多少?已知猫的质量为”.仟的质量为M选用这样一个应用题,是基于如下原因:(1)题目昕涉及的物理规律(牛顿第二定律,第三定律)是全体被试所熟悉的且认为比较简单的知识,每一位被试都有问题解决成功的可能性;(2题目所表述的情境是全体被试所陌生的.每一位被试都需要j虫立地面对问题,解决

7、问题,从而使研究他们解决问题过程和表征特点成为可能.问题所提供的信息条件包括:1跳起来:B.这一瞬时悬绳断了:(小猫继续上爬——猫与杆之间有相互作用.且力的大小相等.方向相反:J.小猫离地面高度不变——小猫相对地面静止,台外力为零?43?墨问题解决所需要的物理规律及使用方法:E.(EE1,E2,E3)牛顿第二定律;其中:一F合,,n三者关系式E一确定研究对象的方法E一受力分析的方法E.一状态分析的方法F.动能定理,运动学规律;本问题的约束条件及求解过程是:c.小猫上爬,必对杆有向下作用力厂,其反作用力/作用于小猫;D.小猫离地面高度不变,必处于平衡状态(E3

8、,状态分析);E.确定研究对象:小猫与杆处于不同力学