3.7重视开展基于研究的教学改革

例如，将CLASS量表的调查结果应用于模型教学；在大学物理导论课上布置基于研究的、条件精准型的课后作业；在教学中开展Scale-up教学、适时教学JiTT、同伴教学法、Workshop、map-meeting，以及与其他教学法相结合的教学，以寻求更适合大学物理、中学物理教学情境中的物理教学组合；针对物理的意义建构合作学习(CLASP)的效果持续16年的研究；同样基于教学效果和基于相关研究来进行教学设计和改进教学评价.笔者认为，持续且自发的教育研究与改革观念是富有生机且长久的，其改革动力源自一线物理教师的实际需求，改革意味着变化，而变化已然成为常态.同时，教师也有足够的自由来开展教育研究的尝试，体现了国外物理教育者是“教师”与“研究者”的结合.

3.8重视分类

在国外物理教育研究领域，尤其是高等教育阶段的物理教育研究者非常重视对分类能力的培养.分类同样是“基于标准”的一种外延，同时也反映了个体头脑中知识整合的框架与认知结构.例如，使用网络分析方法描绘出大学生对计算物理学(Computa-

tional Physics)课程的认识框架(epistemic framing)；从本体论与语言学角度分析学生有关力学的知识结构；用资源图研究概念转变过程；研究物理初学者的分类标准，反映其知识结构化程度；在大学物理导论课中使用分类学TIPP(Taxonomy of Introductory Physics Problems)，帮助学生将必要的认知过程与物理问题程相联系.笔者认为，在我国的物理教学中也应引导学生进行分类能力的培养，在面对问题情境与复杂表征时能够快速将其分类以匹配有效的问题解决策略，对提高学生的问题解决能力无疑有着极大的帮助.

3.9广泛使用测量量表进行与改进教学评价

国外大量研究者在物理教学实践中根据切身需要而编制出尝试测量学生对相关物理概念理解的测量量表，并广泛应用于教学.国外学者在关于物理教育评价的研究中针对物理知识和学生学习态度研发了一系列富有开创性和可操作性的量表.例如力学概念清单FCI(Force Concept Inventory，David Hestenes 1992)、力学和运动学概念评估FMCE(Ron Thornton和David sokoloff)、力学基准测试MBT(David xHestenes)、马里兰州物理期望测试MPEX(Maryland Physics Expectations survey，Redish 1998)、科学态度调查VASS(Ibrahim Halloun和David

Hestenes)、物理科学认识论观点的评估EBAPS(Elby和Fredericksen)[10]、CTSR(Lawson Classroom Test for Scientific Reasoning)、CLASS(Colorado Learning Attitudes about Science Survey)、BEMA(Brief (Electricity and Magnetism Assessment)、CSEM (Conceptual Survey on Electricity and Magnetism)、DIRECT(Determining and Interpreting Resistive Electric Circuit Concepts Test)等等.上述量表既能获得学生的学习困难、前概念和相异构想(alternative concept)，为了解和纠正学生的心智模型提供信息，又通过反馈数据不断修正题型和选项，促进了量表本身的改革和完善.“工欲善其事必先利其器”，我们应重视应用先进的教育测量与评价技术尽早开发出适宜我国当前国情的多主题、多维度的物理教育研究量表，以深入开展具有中国特色的物理教育研究.

3.10质性与量化结合的研究方法

在研究形式上，通常是问卷调查与访谈相结合.就调查工具而言，通常使用具有封闭式与开放式问题的综合问卷，前者用于评价学生的学习水平而后者用于获取学生对概念的理解.从抽样方法来看，主要采用立意抽样来确定个案研究的对象.国外研究普遍重视学生在推理过程中使用的手绘作品、文字还有口头语言表达.将学生分析解答过程全程录像或者录音，记录调查现场，在转录成文字的质性调查基础上再进行个案分析.心智模型的研究同样需要数据支撑.例如，文献[11]在研究高中生电磁感应的心智模型时，通过调查学生学习困难之处和推理的难点，并将其编码、统计次数；文献[8]将学生回答分类，以进行进一步的量化分析;文献[7]建立量化矩阵来计算与学生心智模型对应的理解水平,等等.

4研究的局限与改进措施

4.1不应止步于调查结果应深化物理心智模型与教学实践的联系

多数研究在总结出心智模型之后会对其成因进行分析，以及对前期探查的学习困难做出解释，除少数文章对相关主题教学提出建议之外，少有将研究结果应用于后期教学的展望.笔者认为，在调查学生心智模型的基础上，还可以了解形成学生该种心智模型的教学方式等信息，有助于探讨教学手段和学生物理概念模型建立过程的联系，以进一步为一线教学提出指导性意见.

文章来源：《高等工程教育研究》 网址: http://www.gdgcjyyjzz.cn/qikandaodu/2021/0728/1083.html

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