高中生解答有無物理圖力學問題過程的眼動研究.pdf

1、物理學科的特點在于它豐富表征的應(yīng)用。物理教學的主要目的是教會學生在建立物理問題圖式時使用這些表征。本研究采用單因素實驗設(shè)計，通過對高二60名學生解答有圖與無圖物理問題的眼動研究，分析探討了圖形在解題過程中的重要作用，以及題圖、受力圖、物理圖象等三種不同表征方式在問題解決中的效果。 本研究包括兩個實驗：實驗一主要考察學生解答無圖與有圖物理問題的眼動過程；實驗二主要考察學生解答題圖、受力圖、物理圖像等三種不同表征方式物理問題的眼動過

2、程。 實驗結(jié)果表明： 1．學生解答無圖與有圖物理問題的解題成績和眼動模式存在顯著差異。有圖組在解題時間、注視次數(shù)上少于無圖組，而在注視點持續(xù)時間、眼跳幅度上則相反。這一結(jié)果說明圖形能夠促進物理問題的解決。 2．學生在解答題圖、受力圖、物理圖象等三種不同表征方式物理問題時，解題成績存在顯著差異；在眼動模式上，注視點持續(xù)時間、轉(zhuǎn)換次數(shù)等方面存在顯著差異，受力圖指標優(yōu)于題圖與物理圖象。這一結(jié)果說明不同表征方式對物理問題

3、表征形成的效果是不相同的，受力圖更能促進表征的形成。 3．在興趣區(qū)眼動指標上，興趣區(qū)停留時間、興趣區(qū)注視次數(shù)、注視點持續(xù)時間等三個眼動指標基本上存在顯著差異。在文字興趣區(qū)，受力圖與題圖、受力圖與物理圖象之間在兩項指標上存在差異顯著；在圖形興趣區(qū)，物理圖象與題圖、物理圖象與受力圖之間在三項指標上均存在非常顯著差異，而題圖與受力圖之間有兩項指標存在顯著差異。這一結(jié)果說明受力圖能促進對文字的理解，而物理圖象則更能促進對圖片信息的提取，