理论教育 高中学生物理建模能力及培养对策:调查分析的结论

高中学生物理建模能力及培养对策:调查分析的结论

时间:2023-08-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:整体来看,教师对“基础能力因素”和“专项能力因素”两个类属的培养力度要比“非认知因素”类属高。科研人员面临的往往是真实而艰难的问题,所以,他们对“非认知因素”重要性认识和体会更加深刻。物理教师忽视对学生“交流与合作”能力的培养。只有对物理模型和建模的认识达到这一水平的教师才能对培养学生的“交流与合作”能力达到更高的重视程度,从而在教学中经常性地采取相应的培养行为。

高中学生物理建模能力及培养对策:调查分析的结论

1.教师对学生物理建模能力的三个类属都有一定程度的培养

物理教师对物理建模能力的三个能力类属都有一定程度的培养,但对不同能力类属的培养力度存在差异。整体来看,教师对“基础能力因素”和“专项能力因素”两个类属的培养力度要比“非认知因素”类属高。受学科特点和国家课程标准的导向和影响,教师重视培养物理建模能力中与物理问题密切相关的能力要素,而对“非认知因素”这种课标中没有明确提出培养要求,且与学生物理成绩不直接挂钩的能力维度,教师较少关注。然而,“非认知因素”是顺利完成物理建模活动的原动力和惯性,特别是个体的性格特征对是否能克服困难,最终实现建模目标具有关键的决定性作用。我们在第四章的访谈中发现,科研人员把性格特征作为科学实践得以完成的持续作用力,“成就动机”和“专业兴趣”则提供了进行科学实践的驱动力。科学实践启动后必须借助一定的惯性才能保持“运行”状态,而这种保持科学实践活动原有运行状态的属性就是性格特征。科研人员面临的往往是真实而艰难的问题,所以,他们对“非认知因素”重要性认识和体会更加深刻。

2.教师最重视“分析力”和“专业知识”要素的培养

物理教师对“基础能力因素”能力类属下的“分析力”指标的培养最重视,采取的行为和措施也最多,它是物理建模能力构成要素的11个要素指标中培养力度最大的一项。物理教师忽视对学生“交流与合作”能力的培养。教师认同“交流与合作”是个体适应社会发展、适应职业需要、成就美好生活所必备的素养,但他们认为表达、交流等能力与语文素养、外语素养相关,对它们的培养和关注也应该是这些课程的责任,其不应该是物理教学的重点。然而,物理研究和学习是一个复杂的过程,仅凭借个体的聪明才智就能引领物理学发展的时代已经一去不复返了,今天物理学的每一分进步都必须依赖团体的交流、沟通与合作,才能攻坚克难。科研人员从科研工作的视角看待物理建模能力的培养时,强调“交流与合作”的重要性;而教师则是从学习和教学的视角看待物理建模能力,这个场域中所面临的问题复杂性较弱,也不涉及多个学科领域,所以问题解决在个人能力可及的范围,自然不必强调沟通与合作的重要性。除“分析力”外,物理教师还非常重视对学生“专业知识”要素指标的培养,在访谈中也可以感受到中学教师依然把掌握物理知识作为物理学习的关键环节,他们认为物理建模需要有一定的基础,这个基础就是对基本物理模型的认识和把握,而基本物理模型蕴含在物理知识中。(www.daowen.com)

3.不同特征的教师对物理建模能力的培养有差异

不同性别、教龄、职称、学历的教师对高中生物理建模能力中的某些要素指标的培养存在显著性差异:①男教师更重视“模型思维”的培养,而女教师更强调对“专业知识”的培养。这也许与男教师的思维习惯和视野的广度有关,男教师在遇到问题时往往通过逻辑思维来分析和综合线索进而解决问题,而女教师善于记忆,知识储备较丰富,她们往往通过调用知识来解决问题。男教师比女教师对“元建模知识”的培养行为更多,频次也更高,这与男教师接受和理解新信息的速度比女教师快,且男教师的视野比女教师开阔有关。②职称高的教师对“模型思维”培养的情况比职称低的教师要好。这可能是由于获得了高级职称的教师大部分已经是本校、本地区或本省教学领域的专家,他们在物理问题解决过程中具备更强烈的模型和建模意识,在长期的教学实践中积累了很多建模经验,并将这些经验内化为了清晰的建模思路,一旦遇到相类似的问题,他们的建模意识就会提醒他们应该及时提取相应的建模思路为问题解决铺设道路。所以,职称高的教师往往能更深刻地意识和领会“模型思维”在物理建模过程中的重要价值。③学历高的教师对“非认知因素”类属下各能力指标培养行为力度大于学历低的教师。这与不同学历水平教师的教师专业知识结构不同有关,具有研究生学历的物理教师,他们有较完整的教育学和心理学的学习经历,特别是接受了很多现代教育心理学的思想和理念,心理学对其教育思想和行为都产生了深刻的影响,以至于学历高的教师对个性心理因素在物理建模能力构成中的重要地位持肯定的态度,所以对此实施的培养行为也较多。另外,学历高的教师比学历低的教师对“交流与合作”培养的重视程度高。具有研究生教育经历的教师对物理建模的本质和过程模式有更深入地认识和理解,他们清楚在现代物理学发展中,个体需要具备一定的表达能力才能将自己的思想表征为模型,而模型是共同体内部合作的产物,同时也是物理共同体间进行交流和沟通的中介,所以交流、沟通、合作能力在物理建模能力中一样也不能少。只有对物理模型和建模的认识达到这一水平的教师才能对培养学生的“交流与合作”能力达到更高的重视程度,从而在教学中经常性地采取相应的培养行为。

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