初二学生光学建模能力水平的调查研究(2)
2.2.1建模各历程的建模能力水平分析 12
2.2.2 建模能力的总体表现 14
3结论与建议 14
3.1结论 14
3.2建议 15
3.3研究的不足 15
参考文献： 16
致谢 16
附录一： 光学二阶段诊断试问卷 17
附录二： 光学建模能力问卷 21
引言虽然我们每天都在接触光学现象，但因为许多光学现象常常超出人类的感觉以及经验范围，而学生又常以直觉去解释感官所接收的资讯[1]。这样的光学特性易使学生产生光学迷思概念。而且学生在教学前所具有的另有概念可能已经根深蒂固，故在教学后，学生仍无法选择适当的科学概念去解释光学现象[2]。对此，Galili认为光学知识之所以令人难以理解，是因为我们所看到的光学现象通常无法直接对应光学原理[3]。为了解决这一光学教学困境，教育研究者纷纷献策。利用建模教学促进学生对光学概念的理解就是其中的解决策略之一。建模教学的载体是模型，模型是一个实物、事件、过程或想法的表征[4]。模型不仅是科学的主要产物之一，也是科学方法论的要素之一，还是科学教育中一种重要的教学工具[5]。建构模型可以减少科学现象呈现的复杂性，使得抽象理论更易被理解[6],提升学生说明、解释或预测现象的能力[7]。然而，在初中科学教育中，各方面对建模教学的实施还存在诸多的顾虑[8]，例如学生是否具备相应的知识和能力来接受建模教学，加之传统教学根深蒂固，学生能否很好地适应建模教学。为了解答这些疑惑，研究者以浙教版七年级下册光学部分的相关内容为建模题材，建构光学科学理论模型，并根据建模教学的建模历程设计相对应的建模能力测试题，发展出光学建模能力问卷，并以瑞安市xx中学的初二学生为研究对象，将其建模能力赋分量化，进而研究该校初二学生的建模能力现状以及在各建模历程中所存在的困难。此外，由于在光学建模过程中，学生已有的生活经验以及所持有的光学概念会在很大程度上限制学生建模能力的发展，因此，研究者通过剖析光学科学理论模型所需的光学科学概念，进行文献查阅，发展出光学二阶段诊断式问卷，了解初二学生对光学概念的掌握程度，并试图利用学生已有的生活经验和所持有的光学概念对学生现有的建模能力进行分析。该研究可以为光学建模教学提供现实依据，以便初中科学教师在传统教学的基础上，发展并实施更符合学生建模能力水平的建模教学。
1 研究过程与方法
1.1限定研究范围，建构光学科学理论模型
研究者借助台湾学者杨宜雯所使用的建模能力问卷，邀请一名科学任课教师共同参与光学科学理论模型的建构过程，并且剖析该理论模型所涉及的主要光学科学概念，最终将研究范围限定为光的本质、光与视觉以及光的反射（平面镜成像）这三个光学子概念，并勾勒出每个子概念的理论框架（详见表1）以及平面镜成像的光路图，形成较为系统的光学科学理论模型。本研究中所涉及的光学概念为光学科学概念和光学迷思概念的总称，其内容包括光的本质、光与视觉以及光的反射这三个光学子概念。
表1 光学子概念的理论框架
光学子概念 理论框架陈述
光的本质 光从光源发出后，向四面八方直线前进，遇到障碍物后会发生反射
光与视觉 发光的物体，发出的光进入人的眼睛，从而产生视觉（而非眼睛主动视物）
上一篇：高中生物理学习性别差异的变迁探究
下一篇：初中科学光色散知识点教学方法研究