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广西师范大学
硕士学位论文
中学生在真实情境下问题解决的思维策略研究
姓名:周丽洁
申请学位级别:硕士
专业:课程与教学论
指导教师:刘小兵
20090401
中学生在真实情境下问题解决的思维策略研究
姓名:周丽洁导师:刘小兵副教授
年级:2006 级专业:课程与教学论方向:科学教育
论文摘要
问题解决一直是研究的热点。在实际教学中我们发现,学生遇到做过、训练过的问题
都很拿手,然而在真实的情境下,当学生面实际物理问题时,却常常束手无策。那么,在
真实问题情境中,学生是如何解决问题的,它们采用的思维策略及解释模式是怎样的。不
同实验条件下,学生在真实性问题解决中的思维策略有什么差异呢?毫无疑问,探讨并试
图解决这些问题,对提高学生解决问题的能力及提高物理教学质量是大有益处的。
本研究以火柴棍浮沉子实验(A 实验)为载体,从柳州某所普通中学的初三一个班的
学生中抽取了 30 名学生(甲班)进行了实证研究,运用临床访谈法分析中学生在真实情
境下问题解决的思维过程,试图探讨学生在问题解决过程中所采用的思维策略,并根据访
谈情况对学生的思维水平分成四个水平。
研究发现:尽管被试具备解决问题的相应知识,但只有 %名学生能用正向推理策略
解决问题,其思维处于水平一(最高水平);%的学生思维处于水平二(中上水平),
40%的学生处于水平三(较低水平),还有约26%的学生处于水平四(最低水平)。
研究者结合甲班的访谈情况对学生的思维障碍进行了分析,并提出假设:如果先给被
试经历另一个相对简单的,表面现象相似,原理相同的问题的解决,那么将有助于学生解
决火柴棍浮沉子实验,而且学生的思维水平和思维策略将有显著差异。
紧接着,研究者又从同一名老师执教的另一个平行班中抽取了 37 名学生(乙班)为
被试,进行访谈:先给被试呈现别着曲别针的吸管浮沉子实验(B 实验),并要求被试解释
这个实验,该实验分为主试演示和被试亲手操作两个环节,约 54%的被试使用正向推理策
略或是观察策略解决了问题;在辅以动手制作活动后,又有 %名学生用观察策略解决
问题,但仍有 %人无法解决问题。最后,乙班所有被试再解决火柴棍浮沉子实验(A
实验)。
研究者采用教育学统计测量软件 分析,经过卡方检验,对甲、乙两个班的思
维水平进行对比,发现甲班和乙班在解决火柴棍浮沉子实验时思维活动差异显著,乙班的
学生的思维层次有了明显的变化,乙班中除了 %采正向推理策略外,有 %主要采
用类比策略来解决火柴浮沉子实验,这与研究假设是一致的,原因可能是 B 实验与 A 实验
的现象相似、原理相同,B 实验的解决激活了相关知识,激发了学生的想像力,从而用类
比迁移解决了 A 实验。
在乙班解决 B 实验和 A 实验的整个阶段,研究者质性对比了优生和中等生在思维策略
上的差异,研究发现,优等生不管是否使用类比策略,他们在真实性问题解决中表现得很
好;而使用类比策略的中等生的表现要比不使用类比策略的中等生要好。
I
最后,乙班中共有 17 名被试成功解决 B 实验和 A 实验,然后让这些学生解决封闭的
吸管浮沉子实验(C 实验),研究发现,只有10 名被试用正向推理策略和观察策略解决了
这个问题,但仍有 7 名被试无法解决这个问题,原因可能是虽然 B 实验的解决促进了 A 实
验的解决,对这些被试而言实现了正迁移;但在解决了 B 实验和 A 实验后由于思维定势,
不利于解决 C 实验,对某些被试就产生了负迁移,反而不利于 C 实验的解决。
和以往研究不同的是,本研究是在真实情境中探讨学生的思维策略,而且研究是深入
细化到问题解决的整个思维过程过程,对于思维策略的研究不是泛泛而谈,而是落实到物
理学科的某一具体内容,采用定量和定性相结合的研究方法,以期能为提高教学质量提供
一定的依据。
关键词:问题解决思维策略真实情境






















II
Secondary School Students in real Problem Solving Situations
Thinking Strategy
Name: zhoulijie Tutor: Prof. liu xiao bing
Major:: Curriculum&Instruction Research-Orientation:Science Education
Enrollment:2006
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