新世纪国外物理教育研究综述.doc

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1、新世纪国外物理教育研究综述作者:郭玉英文章来源：中学物理教学参考2006年8月点击数：1794更新时间：2008-7-21进入21世纪以来，国外的物理教育研究得到越来越多的物理学家和物理教师的关注，研究对象和范围从基础物理教育向高等物理教育领域发展，研究内容不断深入。本文简要介绍其主要研究成果和最新进展，为广大中学物理教师和物理教育研究者提供借鉴。一、物理教育研究的主要成果概览笔者对2001年至2005年《美国物理》杂志利《物理学评论））（物理教育专刊）发表的物理教育研究论文与《国际科学教育》杂志发表的物理教育研究论文进行了分类统计，如表1和表2所示。从中可以看出研究的范围和关注的热点问题。«

2、1物理教■研究论文分美境计表(2001〜2005)内容研究学生对物理概念的理解、推理和学习困赃电磁学概念;狭义相对怆中的时空概念，同时的相对住1光学模？S,热力学第一定4；量于物理'fit子力学，矢量概念;矢情应用1直流饨电阻电路:中级力学1关于热、功和格力学第一定律的推理1转动和浪动的点念13认知和学习模型对学生认知悉的定量分析1学习微说过程模我的性质;模型分析:描述和评价学生学习的动力机制3影响概念学习的因素学生的自我反思与概念学习的关系1败学篷础与柢念学习的关系2学习杰度卡罗拉多科学学习态度问卷1教学策略希助学生学会如何学习；捷高学生实我的质量，帮助学生理解阿理1同伴教学1用评论文促进概

3、念转变;用基于问题的学习方法枚一个物理单元换，一种希助学生理清相互联系的物理概念的教学策略,对指导式教学的研究8教学技术用图象识别技术分析物理过《h用于交互式、讲授式教学的计算机控制反馈系统I用在线作业系琉促进学生概会学习3坪价学生成缱与题目呈现方式之间的关系;用概念构图探测学生的K念纺构;能和动，概念的多项选择测验;建惑攻对学生力学瓦念利试成纹的■响;对交匠式多媒体教学效果的怦价■对计算饥模拟安联教学效果的研充;传统教学和工作室教学效果比较;在探究实盟前用计算机顿粮实螳对学生理解物理概念的效果，教学环境对学生表达能力的彩响9研究方法教学图象废料分析系貌1合计40«2《国际科学ttW>^志发泰

4、的物理教育研究论文分类绞计衰(2001〜2005)类别内容筒数研究学生对物理概令的理解、推理和学习困难转动;直流电;重力8测量；静电学，力学中概念结构的致性1电阻i简单电路中的电床；关于波的推理，关于声波的推理;关于核能概念的推理模式；能量;光学13认知和学习模型描述力学教孚中的认知图,学生利用直觉和牛顿模型预测运动的不法定性■量子物理导论学习中的智力模型3非智力因素情绪对物理教学的影响，大学生对物理教学的期望2问他解决定性物理何的解决案例1性别差异以色列高坂物理课程中的性别差异，美国大学生物理成缭的性别差岸&性别与物理3课程与教材在挪威高中引入量于力学，分析教材中关于能的图片2教学策略与教学

5、改革演绎推理促进力和运动概念转变，大气呼和序力概念转变，用冲突图转变学生对简单申联电路的认识；基于类比的简单电路学习过程案例分析3实验和能猫教学整合.固体摩擦和流体静力学模型软学，在作用力和反作用力教学中用架桥类推促进概念转变；反思大学物理教学改革8教学技术计算饥模拟电路学生作业1评价高中学生实践的新评价模式，以学生为中心的物理指导与考试成蝴的美泵2合计35统计结果表明，关注学生对具体物理概念的理解和学生的学习困难仍然是国外物理教育研究领域的热点，其次是对教学策略和评价的研究。二、研究的主要进展通过对研究成果的深入考察，可以看出该领域在以下四个方面取得了主要进展。1.研究范围的扩展利内容的深化

6、新世纪的物理教育研究覆盖了从小学低年级到大学高年级的全部物理学习阶段，对学生理解和应用物理学基本概念的研究向更全面利更高层次发展，越来越多的研究成果反映了更高水平的物理学习过程，如学生在高等力学、热力学、相对论、量子力学等课程中对具体内容的认识过程。同时，研究者开始深入研究影响学生理解物理概念的内、外部因素。已有的研究表明，学生的前概念向科学概念转化的过程是一个十分复杂的过程，涉及到学习者自身、学习内容、学习过程及学习环境等多方面因素，这些因素对概念转化的影响过程和机制并没有真正认识清楚。研究者采用调查、创设情境利访谈等多种方法,试图深入研究影响概念转化过程的因素。例如,2001年有一项研究深

7、入考察了中学生和大学生关于静电感应的一些概念及其转化过程。研究者首先调查了学生原有的关于电解质的极化概念，然后又让学生观察了一些极化现象，接着对他们进行了访谈。据此分析学生是如何对原有的概念和观念进行肯定或否定，从而实现概念转化的。在分析过程中涉及到了概念之间的联系和学生的思维方式。研究者认为，概念可以看成由核心概念和与其相关的保护带构成。保护带包括:辅助概念、初始条件或相关假设。该项的研究者指出