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指向深度学习的高二学生电磁学概念学习研究

指向深度学习的高二学生电磁学概念学习研究

作者：黄灌洁华中师范大学

学位级别：硕士

随着基础教育课程改革的不断深入,2017年版《普通高中物理课程标准》将培育学生物理核心素养确立为高中物理课程的培养目标。而深度学习关注学生学习的深度认知,强调批判理解、元认知、迁移应用和创造性解决问题等高阶思维能力的培养,... 详细信息

随着基础教育课程改革的不断深入,2017年版《普通高中物理课程标准》将培育学生物理核心素养确立为高中物理课程的培养目标。而深度学习关注学生学习的深度认知,强调批判理解、元认知、迁移应用和创造性解决问题等高阶思维能力的培养,重视学生在学习活动中情感与行为的高投入,成为培育学生核心素养、深化课程教学改革的重要途径。电磁学部分是高中物理的重点内容,但由于其抽象、复杂的知识特征,使学生在学习相关概念时产生困难。而高中物理深度学习要实现由理论探讨走向实践落实,需要在对标问题、把握实质的基础之上进行。因此,本文基于深度学习理论,以高中物理电磁学部分的概念学习为例进行研究,旨在提高学生学习质量、实现深度学习。本研究在文献阅读的基础上,对深度学习的理论基础、内涵及主要特征进行了概述,并确定了深度学习的维度划分,结合物理学科背景确定了研究工具与研究方法。然后,对三所中学的高二学生发放《高中生物理概念深度学习调查问卷》进行深度学习现状调查,并使用《高中生电磁学概念调查问卷》对学生的电磁学概念学习情况进行测试;还利用个案访谈法,针对学生的电磁学概念理解、推理过程与相异构想进行个案访谈。随后,使用SPSS和Excel软件,结合个案访谈,对学生的深度学习现状、电磁学概念学习质量、深度学习群体与浅层学习群体的学习质量差异进行统计和分析,总结归纳学生在电磁学概念学习中存在的典型相异构想并进行成因分析,为促进其深度学习提高参考。最后,基于学生深度学习现状及电磁学概念学习情况,结合深度学习过程模型与概念学习模型,围绕实际教学流程的三阶段,探讨指向深度学习的高中物理概念学习策略,并列举相关电磁学概念教学案例进行演示和佐证。通过以上研究得出以下主要结论:1.在高二学生电磁学概念学习过程中,多数学生处于浅层学习向深度学习的过渡状态,深度学习能力有一定发展,但整体所表现的发展水平不高。具体而言,学生在基本能力的知识建构、团队协作、反思评价、学习毅力上所显示的发展水平较高,但在基本能力的批判性思维、知识整合、问题解决、沟通表达、学习动机上所显示的发展水平较低。2.高二学生在物理电磁学部分的概念理解多处于低、中水平,存在高水平层次缺失的现象。学生在概念学习中存在理解困难,在电磁学核心主题概念“电荷”、“电场”、“电流”、“电势差”、“电容器”、“磁场”、“磁场作用”、“电磁感应”下具有多种典型相异构想,需要在教学实际中采取措施进行正确引导和消除。3.深度学习显著正向影响电磁学概念学习质量。在认知领域的概念建构、批判性思维、知识整合和迁移运用子维度中,深度学习群体的学习质量均显著优于浅层学习群体;在人际领域的团队协作子维度中,深度学习群体的学习质量显著优于浅层学习群体,而在沟通表达子维度中,两群体的学习质量显示出一致性;在个人领域的反思评价、学习毅力维度,深度学习群体的学习质量显著优于浅层学习群体,而在学习动机子维度中,两群体的学习质量显示出一致性。4.围绕概念教学实践的三个阶段探讨了指向深度学习的电磁学概念教学策略,并以电磁学部分内容为例呈现相关教学案例补充说明:在教学准备阶段,通过预评估探查学生知识基础和思维结构等、解读课程标准与教材、融合SOLO分类理论解构目标、激发积极的情绪状态等;在概念教学阶段,建立真实情境、创设认知冲突,引导批判性思考,组织学习任务驱动概念建构与深化,利用概念图建构电磁学概念体系等;在反思评价阶段,关注形成性评价、提高元认知能力,增强反思意识等。

关键词：深度学习电磁学概念概念学习相异构想

现代通讯工具在电磁学概念教学中的优化应用分析

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中国科技期刊数据库科研 2022年第10期 171-174页

作者：郭苏斌甘肃省通渭县第二中学甘肃通渭743300

电磁学是初中物理学习的重点及难点,这是因为其概念具有一定的抽象性,它的知识面也非常广。在对电磁学知识进行学习过程中,最重要的是要了解核心概念,在此基础上根据物理规律进行学习。伴随社会的深入发展,现代通讯技术获得了较快的发展... 详细信息

电磁学是初中物理学习的重点及难点,这是因为其概念具有一定的抽象性,它的知识面也非常广。在对电磁学知识进行学习过程中,最重要的是要了解核心概念,在此基础上根据物理规律进行学习。伴随社会的深入发展,现代通讯技术获得了较快的发展,逐渐被运用于教学中。文章分析了电磁学的学习方式,对现代通讯工具的运用进行了讨论,提出了有关的优化建议,以期能为相关人士提供参考。

关键词：现代通讯工具初中物理电磁学概念

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运用CSEM对大学生电磁学错误概念的研究

运用CSEM对大学生电磁学错误概念的研究

作者：薛丹丹陕西师范大学

学位级别：硕士

当今新课程改革中非常重视基础知识和技能的传授,而基本物理概念是物理学习的核心,但是学生在学习时,并不是空着脑袋走入教室,他们在日常生活以及以往的学习中,积累了大量的个人经验,这些经验可能与当前的科学理论相违背,即学生头脑中... 详细信息

当今新课程改革中非常重视基础知识和技能的传授,而基本物理概念是物理学习的核心,但是学生在学习时,并不是空着脑袋走入教室,他们在日常生活以及以往的学习中,积累了大量的个人经验,这些经验可能与当前的科学理论相违背,即学生头脑中形成的错误概念。这些错误概念具有广泛性、自发性、顽固性、隐蔽性、表象性和相似性等特征,会阻碍学生对知识的正确理解与运用。在物理中,至今,有很多关于力学错误概念的研究,但是关于电磁学错误概念的研究比较少。而电磁学作为物理中的一个比较重要的模块,对电磁学错误概念的研究也非常必要。本研究主要包括以下5方面：（1）通过查阅文献,了解研究者已经发现的一些学生在电磁学中存在的错误概念。（2）翻译被国外广泛应用,并被证实信度和效度比较高的电与磁概念调查问卷（CSEM）。然后用翻译好的CSEM问卷对陕西师范大学2014级物理专业4个班的学生在学习《电磁学》之前和之后进行调查。（3）用自己编制的有关学生电磁学学习情况调查的问卷,对学生进行调查。（4）对调查结果进行分析。①分析学生存在的关于电磁学的错误概念。②了解不同班级的学生在学习电磁学概念中是否有差异。③性别对学生电磁学概念的学习是否有影响。④了解《电磁学》课程学习前后,学生对电磁学概念理解的提高程度。⑤了解学生对电磁学的认识及喜欢的学习方式等。（5）探讨学生产生错误概念的原因,并为促进概念教学提出一些建议。本研究的结论有：（1）发现了学生在导体和绝缘体,库仑定律,力和场的叠加,功和电势,磁场力和法拉第定律等知识点中存在的一些错误概念。（2）物理专业4个班在CSEM前测和后测中差异都不显著（3）在CSEM前测中,男生和女生差异不显著,但在CSEM后测中差异显著。并且男生在学完《电磁学》课程后,对电磁学概念的理解程度提高的比女生高,成绩也比女生稳定。（4）经过《电磁学》课程的学习后,学生对静电屏蔽和洛伦兹力的理解程度得到大幅度提高,但是仍有一些题目的正确率在后测中有所下降,并且对比前测和后测正确率的趋势,两者非常相似,说明了错误概念确实很难纠正。（5）分析电磁学学习情况调查问卷的结果：发现大多数学生认为电磁学是比较难学,而电磁学概念的学习是比较重要的。学生习惯于通过做题理解概念,并且特别喜欢做选择题和解答题。学生期待通过实验去学习抽象的电磁学概念,并且学生也愿意利用课余时间去做仿真实验,但是实际中学生做仿真实验的次数非常少。在运用概念图学习电磁学方面,学生了解的比较少。（6）学生产生错误概念的原因：①对数学方法表示的物理量的不正确理解。②教师强调做题,忽视了概念教学。③电场和磁场不恰当类比。④电磁学本身的抽象性。⑤课本或练习册中对一些一般情境的忽略。⑥力学中遗留的问题对电磁学概念学习的影响等。（7）提出的一些针对错误概念的教学策略：①教师应认识到学生可能存在的错误概念。②在教学过程中注意引发学生的认知冲突。③注重类比能力的培养。④教师指导用书中应列出学生可能存在的错误概念等。

关键词： CSEM问卷电磁学概念原因建议

科学推理能力与电磁学概念测试的调查分析 ——以宁夏地区高中学生为例

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科学推理能力与电磁学概念测试的调查分析 ...

作者：高院丽宁夏大学

学位级别：硕士

科学推理是科学思维的一种高级形式,在个体获取新知识、认识世界的过程中发挥着重要的作用。电磁学知识在每年的高考中所占比例超过三分之一,所占比重相对较高。电磁学概念又是学习电磁学的基础。那么宁夏地区学生的科学推理能力怎么样... 详细信息

科学推理是科学思维的一种高级形式,在个体获取新知识、认识世界的过程中发挥着重要的作用。电磁学知识在每年的高考中所占比例超过三分之一,所占比重相对较高。电磁学概念又是学习电磁学的基础。那么宁夏地区学生的科学推理能力怎么样?电磁学概念又掌握情况如何?电磁学概念的学习与科学推理能力间的相关程度是多少?这都是我们应该思考的。本文采用文献研究法、调查法和定量分析法对宁夏地区学生的科学推理能力和对电磁学概念的掌握情况进行调查分析。论文主要分为以下几个部分:第一二章通过阅读相关书籍和文献,了解科学推理能力和电磁学概念的研究现状。以皮亚杰的认知发展理论和建构主义理论为基础,进一步的学习科学推理能力和电磁学概念。在第三章中,我选取宁夏大学附属中学、红寺堡第一中学和中卫第一中学高中学生进行测试,最后对测试结果和学生的相关信息进行统计。第四章对科学推理能力量表和电磁学概念测量表的质量特性进行分析计算,包括量表的内容效度、测验的信度、试题的难度和区分度的四个方面的分析。第五章是对调查结果的分析。在科学推理能力方面,首先对科学推理能力分数的特征值进行分析。其次是对科学推理能力各维度的得分情况及原因的分析。最后对科学推理能力测试成绩与性别之间,科学推理能力测试成绩与期中考试的总成绩和各科成绩间的相关性进行分析;在电磁学概念方面,首先对电磁学概念测试分数的特征值进行分析,接着是对电磁学概念在各维度的得分情况及原因的分析,其次对电磁学概念测试成绩与性别之间,电磁学概念测试成绩与期中考试的总成绩、理综成绩间的相关性进行分析,最后是学生对电磁学概念的学习情况与其科学推理能力间相关性分析。最后一章是调查分析的结论,基于结论提出4条教学建议。

关键词：科学推理能力电磁学概念调查分析

中学生电磁学课程学习中错误概念的调查及其成因分析

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中学生电磁学课程学习中错误概念的调查及其成因分析

作者：薛海国西南大学

学位级别：硕士

基本物理概念是物理学习的核心,在过去的三十多年里,关于学生对科学概念的理解以及概念转变的研究一直是国际科学教育研究的热点。研究方法别具特色,内容涉及力、热、光、电以及近代物理、量子力学等在内,而尤以力学领域内的研究最为集... 详细信息

基本物理概念是物理学习的核心,在过去的三十多年里,关于学生对科学概念的理解以及概念转变的研究一直是国际科学教育研究的热点。研究方法别具特色,内容涉及力、热、光、电以及近代物理、量子力学等在内,而尤以力学领域内的研究最为集中和彻底。电磁学概念作为中学物理知识核心内容,由于其抽象性,所以它同时又是较难理解的内容之一。本研究欲通过借鉴国外的研究成果,丰富我国中学物理概念学习的研究内容,了解中学生在电磁学领域的前概念或者错误概念,有助于教师更好地把握学生已有的知识经验,了解学生错误概念形成的原因和个体差异,从而更有针对性选择教学方法,帮助学生转变学习方式建构科学的知识框架。在理论研究部分,本论文以概念学习的有关理论为指导,结合物理学科的特点,着重对物理概念的特点、物理概念的形成、影响物理概念形成的认知因素以及物理概念形成的差异性作了分析,并阐述了国内外关于电磁学概念学习的研究状况,其中包括了CSEM问卷(Conceptual Survey of Electricity and Magnetism)编制的过程、测量学质量分析以及它的应用研究。在实践研究部分,首先通过初测对CSEM问卷进行了项目分析,筛选了部分题目用于正式测验。正式测试时通过对重庆市三所中学215名高二学生的问卷测试和部分访谈,收集到中学生电磁学方面的错误概念和形成原因的有关数据。经过分析和整理后,得到以下结论: (1)CSEM问卷中的部分题目对于探查中国学生电磁学概念学习方面的困难,具有一定的效度和信度。 (2)被试学生表现出电磁学概念建构水平不高,错误概念形成的原因比较多,如前概念的影响、建立错误物理模型等等。中美学生错误概念有相似之处,也有不同。

关键词：电磁学概念错误概念形成原因前概念概念转变

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利用现代通讯工具优化电磁学概念教学

甘肃教育 2019年第22期 180-180页

作者：周勤来通渭县李家店教育学区祁家嘴学校

物理学的学习对于学生未来的素质教育和社会适应能力培养有着重要的意义。打好基础,物理基础概念的认知理解对于物理的学习事半功倍。同时,物理学科作为一门自然科学,以客观真理为其探究对象,又具备着客观实在的特点,对于初中物理教学,... 详细信息

物理学的学习对于学生未来的素质教育和社会适应能力培养有着重要的意义。打好基础,物理基础概念的认知理解对于物理的学习事半功倍。同时,物理学科作为一门自然科学,以客观真理为其探究对象,又具备着客观实在的特点,对于初中物理教学,作为"教具"的生活实例,自然现象随处撷来,是物理教学的最大便利。当然,对于现代中国,通讯工具的快速发展让学生在很小的年纪就对电磁现象有了充分了解,具备了认知的基础,而同时也让学生产生了层次不一的前概念。

关键词：物理教学现代通讯工具电磁学概念

高中电磁学学习的常见问题及解决策略的研究——以福建省莆田第二中学为例

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高中电磁学学习的常见问题及解决策略的研究——以福建省莆田第二...

作者：陈敏燕华中师范大学

学位级别：硕士

电场、磁场、电路及电磁感应是高中物理电磁学教学的主要内容,而且也是每年的必考考点之一。随着新课标的实施,物理电磁学各部分教学都有较大的变化,电磁学教学面临着新的要求和挑战。为了能够让每个学生获得电磁学知识并运用知识,而且... 详细信息

电场、磁场、电路及电磁感应是高中物理电磁学教学的主要内容,而且也是每年的必考考点之一。随着新课标的实施,物理电磁学各部分教学都有较大的变化,电磁学教学面临着新的要求和挑战。为了能够让每个学生获得电磁学知识并运用知识,而且又能适应考试要求,物理教师需要在教学实践中真正领会新课程标准的理念和要求。在课程标准的指导下,实现“以教师为主导,学生为主体”的“以人为本”的教学理念。近几年,福建省在电磁学高考命题中问题出现的情境比较经典化、常规化,重在突出对分析能力的考查,概念理解的考查,并且注重物理过程分析的基本技能,电磁实验也常规化、本质化。本文根据作者在实际教学中发现学生普遍认为电磁学难以掌握的问题,通过对所在学校的在校学生抽样访谈,以及利用调查问卷形式的调查,发现学生在电磁学学习中存在以下几个问题：1、对抽象概念缺少充分的感性认知,没有把握好概念之间的衔接,造成知识点的脱节;2、实验分析不够透彻,即对实验的本质把握不清,导致大部分学生害怕电磁学实验,对其产生恐惧心理;3、规律的运用不够熟练,单纯的背记公式、套用公式,没有把握好规律之间的联系。产生上述问题的根本原因是：1、学生的抽象思维能力不足,缺乏概念与实际的联系,更多的是被动接受;2、学生缺少对实验的参与过程,教师没有注重实验的探究作用;3、对规律的理解不透彻,例如各个物理量的含义、之间的联系,规律的使用条件等。目前国内关于电磁学教学的研究大多局限于电磁学教学的某一部分,如电磁学实验教学,电磁学概念教学或者是电磁学规律教学,亦或者是其中的某个具体内容,如电磁感应、运动电荷在磁场中的运动等。少有人研究整个电磁学构架以及将物理思维、分析方法渗透到电磁学中的教学研究。鉴于此,本课题的目的是解决上述学生出现的问题,并且借此研究能够帮助学生加深对电磁学的本质理解,优化学生的电磁知识结构,让学生清晰地了解高中电磁学的框架和基本内容,有助于其在电磁学问题上的整体把握,避免出现基本知识欠缺的情况。通过此研究,让学生能够掌握电磁学的基本思路和基本方法,建立物理学的思维模式,提高学生的科学素养。本论文从电磁概念、规律及实验三大块中出现的问题进行研究,并且提出自己的一些解决方法。从学生的角度出发,找出物理学的基本思路和基本方法,发现总结其出现的难点,并且找出解决途径。

关键词：电磁学思维方法分析过程电磁学概念电磁学实验电磁学规律

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“洛仑兹力不做功，安培力却可以做功”矛盾

中学物理 2002年第7期20卷 58-59页

作者：周明亮江苏省泰州中学225300