FCI的内容分析及其使用研究-论文.pdf

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1、中磐i>王擎参考第24031卷4年第9月9期教师发晨张红洋杨艳妮(陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西西安710062)文章编号：1002—218X(2014)09—0046—03中图分类号：G632．4文献标识码：A摘要：FCI是一个极具影响的标准化测试工具，主要用来判断和检测学生对力学概念的理解和掌握水平，现已被物理教育研究者广泛应用。通过梳理FCI的发展历程，介绍和分析FCI的内容与结构，揭示了力学学习过程中学生最容易理解错误的问题，同时讨论了FCI使用过程中应注意的若干问题。关键词：力学概念测试

2、卷；FCI的内容与结构；应用问题探讨力学概念测试卷(ForceConceptInventory，缩写(力学知识检测)结果分析与改进促进了FCI的发展，为FCI)是一个标准化的力学概念测试工具，主要用其中60的FCI题目都和MDT相似，且这两个测试来测试和检验学生对牛顿力学基本概念的理解情况，卷的结果具有连贯性和相互支持性，因此也有人把并以此评价力学概念教学效果，从而改进物理教学。FCI看作对MDT的发展和完善，而不被认为是一个FCI自1992年首次应用后，现在已经成为一个判断全新的测试卷。学生力学概念掌

3、握情况的标志性工具，并在美国物理二、力学概念测试卷(FCI)的内容分析教育界产生了重大影响。为此，了解FCI的发展历FCI主要是为了考查学生对牛顿力学中的重要程、内容结构及其使用方法，对我国物理教师、物理概概念和物理问题的理解和掌握情况，无需任何计算，念评测具有非常重要的作用和价值。包含29道测试题，每道测试题均有A、B、C、D、E五一、力学概念测试卷(FCI)的发展历程个选项，其中只有一个选项是正确的。力学概念测试卷FCI是Hestenes和Halloun以FCI在使用当初，大多数物理教师认为调查问卷

4、力的诊断测试卷MDF(MechanicsDiagnosticTest)中的问题对物理教育而言是微不足道的，学生可以很为基础而开发的，是一份标准化的力学概念评测工好地解答。但事实并非如此，当他们发现学生在测试具]。FCI首次公布于1992年3月出版的美国《物中的表现很差时感到极为震惊。事实上，FCI问卷中理教师》杂志，为了提升FCI的信度和效度，经过的物理问题并不是复杂的力学问题，这些问题仅仅是IbrahimHalloun、RichardHake和EugeneMosca的为了调查和了解学生对力学概念的理解

5、水平和掌握多次修订于1995年8月再次发布[2]。通过对MDT程度。FCI的实践应用发现，正是由于学生对力学基一-+“+“+*+-+-+-+-+·-+一+一+*+*+“+-+“+*+“+-+n+-·+--4--·+“+·度达到1．5g／cm。。经过观察，我认为这是因为水中中时，出现了没有料想到的现象——密度计倾斜在酱的气泡依附在密度计底部，也给了它向上的浮力才导油中，怎么回事?在师生的共同努力下，终于分析出致的。并且刚放入汽水时也出现密度计倾斜的是因为排开液体的体积变小，密度计要上浮一些，使现象。”密度

6、计的重心升高，密度计就不能竖直站立在酱油中还有一位学生说，“通过制作，我发现评价最后一了。只能重新增加密度计的重力，重新标度。个课时做起来很容易。因此，我觉得做密度计很有在整个活动阶段，师生的手和脑得到了解放，尤好处。”其是学生在制作过程中训练了自己的精细操作，培养课堂上，当把制作的第一个简易密度计放人酱油了动手能力、分析问题和解决问题的能力。LE-mail：phycfe21@163GoreVO1．43NO．9Sep．2014中：fb圣教学参考教师发展本概念的忽视和理解不到位，导致学生在后续学习中一般而

7、言，分析力学概念测试卷中的错误答案更犯了很多错误，所以FCI工具的应用有利于及时发现具教育意义。将学生的错误概念进行了分类总结，并学生对牛顿力学概念的理解状况，并根据发现的问题将其归为六大类，总计30个错误，如表2所示。研究及时做出教学修正和弥补。揭示了每个错误概念，都与学生不科学的日常经验和生活常识相联系，与科学思维相比较，常识通常被贴FCI测试题是基于牛顿力学概念体系中的基本上错误概念的标签。当然，这些牢牢扎根在日常生活概念而设计的，包括运动学、牛顿第一定律、牛顿第二中的常识信念也有可能是正确的，当

8、它们没有权威的定律、牛顿第三定律、力的合成与分解、力的分类六大概念体系作为支撑时，则很难被证明其正确性。尽管类，具体题目分布如表1所示。如此，它们也应受到重视，大多数生活常识是学生学表1FCI中的力学概念分类与题目分布表习物理的认识基础和经验前提，也是物理学家纠错、门类力学概念考查测试卷题目选项修正和建立科学概念的基础。区分位置和速率2OE表2力学概念理解错误分类表区分速度和加速度21D门类错误理解记录测试题目选项对应的知识点平均加速度运动