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图形表征、视空间能力对不同认知灵活性高一学生物理问题解决的影响

作　者: 于雪丽
导　师: 蒋艳菊
学　校: 河南大学
专　业: 发展与教育心理学
关键词: 物理问题解决图形表征视空间能力认知灵活性高一学生
分类号: B842.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

图形表征在理解物理学科中的抽象问题方面起着重要作用,它是辅助学生进行正确表征的重要工具;对于图形表征的理解和应用需要很好的视空间能力和认知灵活性,只有这样才能灵活地把问题的各个元素适当地组合在一起,达到解决问题的目的。本研究实验材料采用自编高一物理测试题,先进行预实验,主要考察每道测试题的难度、每道题所用时间和学生平均成绩,以备在正式实验中选择试题和控制答题时间。正式实验包括两部分,实验一主要考察了题图、受力图和函数图三种图形表征对不同认知灵活性高一学生物理问题解决的影响;实验二主要考察了视空间能力和认知灵活性对高一学生物理问题解决的影响。正式实验中共选取被试192名,均来自某高中高一的十三个平行班,按照认知灵活性高低和视空间能力高低分组;实验采用《威斯康星卡片分类测试》测验学生的认知灵活性,采用《中学生空间图形认知能力测验》测验学生的视空间能力。通过两个实验研究得出以下主要结论:(1)三种图形表征下学生的物理问题解决成绩具有显著性差异,当图形表征是受力图时解题成绩最好;是题图时,解题成绩次之;是函数图时,解题成绩最差;(2)三种图形表征下学生的物理问题解决成绩差异性在易题上差异不显著,在难题上达到显著水平;(3)高认知灵活性学生的解题成绩显著优于低认知灵活性学生的解题成绩,这种差异在难题上达到显著性水平,在易题上差异不显著;(4)高视空间能力学生的解题成绩显著优于低视空间能力学生的解题成绩,这种差异在难题上达到显著性水平,在易题上差异不显著。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
引言  10-12
第一部分文献综述  12-26
  1 物理问题解决  12-16
    1.1 问题解决  12
    1.2 物理问题解决的界定  12-14
    1.3 物理问题解决的影响因素  14-16
  2 图形表征  16-19
    2.1 图形表征的界定  16-17
    2.2 图形表征的形式  17
    2.3 图形表征对问题解决的影响  17-19
  3 视空间能力  19-21
    3.1 视空间能力的界定  19-20
    3.2 视空间能力的测量  20
    3.3 视空间能力与问题解决相关研究  20-21
  4 认知灵活性  21-26
    4.1 认知灵活性的界定  21-22
    4.2 认知灵活性的测量方法  22-23
    4.3 认知灵活性与问题解决的相关研究  23-26
第二部分问题提出与研究设计  26-30
  1 问题提出  26-27
    1.1 已有研究不足  26
    1.2 问题提出  26-27
  2 研究意义  27-28
    2.1 理论意义  27
    2.2 实践意义  27-28
  3 核心概念界定  28
  4 研究设计  28-30
    4.1 研究目的  28
    4.2 研究假设  28-29
    4.3 研究被试  29
    4.4 研究方法  29
    4.5 研究思路  29-30
第三部分研究过程与结果  30-50
  预实验高一学生物理问题解决测试题的编制  30-33
    1 研究目的  30
    2 高一学生物理问题解决测试题的编制过程  30-31
      2.1 研究方法  30
      2.2 高一学生物理问题解决测试题的选取  30-31
      2.3 评定方法  31
    3 测试程序  31-32
      3.1 测试过程  31
      3.2 测试指导语  31
      3.3 测试结果的分析指标  31-32
      3.4 测试数据的统计  32
    4 高一学生物理问题解决测试题的编制结果  32-33
  实验一图形表征对不同认知灵活性高一学生物理问题解决的影响  33-41
    1 研究目的  33
    2 研究假设  33
    3 研究方法  33-36
      3.1 被试选取  33-34
      3.2 实验设计  34
      3.3 实验工具与材料  34-35
      3.4 实验程序  35-36
      3.5 实验数据的处理和统计  36
    4 结果与分析  36-41
      4.1 图形表征对不同认知灵活性高一学生解题成绩的影响  36-38
      4.2 图形表征与试题难度对学生解题成绩的影响  38-39
      4.3 认知灵活性与试题难度对学生解题成绩的影响  39-41
  实验二视空间能力对不同认知灵活性高一学生物理问题解决的影响  41-50
    1 研究目的  41
    2 研究假设  41
    3 研究方法  41-44
      3.1 被试选取  41-43
      3.2 实验设计  43
      3.3 实验材料  43
      3.4 实验程序  43-44
      3.5 实验数据的处理和统计  44
    4 结果与分析  44-50
      4.1 视空间能力对不同认知灵活性高一学生解题成绩的影响  44-46
      4.2 视空间能力与试题难度对学生解题成绩的影响  46-47
      4.3 有图形表征与无图形表征两种试题类型对不同认知灵活性高一学生解题成绩的影响  47-50
第四部分综合讨论  50-58
  1 图形表征对不同认知灵活性高一学生物理问题解决的影响  50-52
  2 视空间能力对不同认知灵活性高一学生物理问题解决的影响  52-53
  3 认知灵活性对高一学生物理问题解决的影响  53-54
  4 有图形表征与无图形表征对高一学生物理问题解决的影响  54
  5 研究结果对物理教学和物理教材编写的启示  54-58
    5.1 对物理学习和教学的启示  54-56
    5.2 对物理教材编写的启示  56-58
第五部分研究结论与展望  58-60
  1 研究结论  58
  2 创新之处  58
  3 不足与展望  58-60
参考文献  60-64
附录A 认知灵活性实验材料界面  64
附录B 视空间能力实验材料(样例)  64-65
附录C 自编物理试题(样例)  65-66
致谢  66-68
攻读学位期间取得的研究成果  68-69

图形表征、视空间能力对不同认知灵活性高一学生物理问题解决的影响

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