大学生解决物理问题的表征层次的实验研究.pdfVIP

494 心理科学 1997年摹2n誊 大学生解决物理问题的表征层次的实验研究 廖伯琴 黄希庭 疋 ／ 一 一 ／ ， ， 』 (西南师范土学心理学幕) 门 ，，， 摘 要 设计了两个实验．探讨优、差生物理问癌表征层扶的特 、差生街理伺题表 征接扶有差异 优生侧重于科学理论表征．表现为以物理原理分类，在科学理论表征层次上多为正 向推理：整生则受初始表征的影响-以表面特征分类-在科学理论表征层次上多为逆向推理 煳 牲、 楚星丝 复经 斫 从本质上讲．闸题表征是人们在解决问题时所使用的一种认知结构“ }是通过一系列算子，对 信息进行记录、储存和描述 致改进信息的结构方式0] 人们解决问题时，通常采用一种类比的方 法．即将源问题与靶问题作比较以便产生迁移．从iii『达到问题解决“]。 在物理问题解决中．已有不少关于专家与新手的比较研究“Ⅱ‘] ，并且McDermott和 Larkin“ 认为物理问题的表征构建有下列四步：1)字面表征{2)初始表征，或“真实世界”表征fj]，主 要由问题的表面特征决定：3)科学理论表征，即“物理”表征0】，主要的I可题的探屡特征决定{4)数学 表征 在物理教学中．忧 差生的问题解决差异正在引起研究者们的炷意，但目前尚缺乏实证研究。由 于优生与差生在学按接受物理教育的时间和环境相似．且知识背景也大致相同，因此优、差生的差 异与新手专家的差异是有区别的-那么优、差生在解决物理问题时其问题表征又具有什么特点昵? 这一问题目前在我国仍未见研究报告 奉研究拟用实验的方法米探讨这个问题 2 实验I 2．1 目的 物理问题解决首先与物理问题分类有关，故本实验拟通过分折优、差生对物理问题分类的差异 来探究其问题表征屡次特点。 2．2 方法 2。2．1 被试 西南师范大学物理系96级学生．已学完力学与高等数学课程．以期末考试数理平均 成绩为标准选择出优、差生各5凡，前5名为优生，最后5名为差生 2．2．2 材料 在中学物理教学中选择了具有麒型意义的l8个动力学试题，这些题目既有相似的 表面特征又有基于共同物理原理的深层结构 2．2．3 程序 要求被试在课堂上对试卷中的l8个问题分类，即不解题仪划分题目所属类型，同时 要求被试写出分类理由 学生解物理问题时通常首先进行问题分类，其分类类型有二：一是以问题的表面特征分类．二 是以深层特征(物理原理)分类。诙l8个动力学题的表面特征分别有；摩擦力、斜面、碰撞、弹簧、惜 轮、连接体 汽车、小车、杠杆、飞机、抛物体及各种所求量等 而这些题目的深层特征剐分别有；运动 与此文有关的空佩请与廖怕辈(400715 重庆市西南师范大学心理学系)联系． 第6期 廖怕琴等：^学生解决嘶理闸题的衷征层{是的实验研兜 495 学定理、动能定理、动虽守恒、能量守恒、牛顿第二二定律、平抛运动规律及物体平衡规律等。 ； 2，3 结果分析与讨论 表 】给出了各5名优、差生被试对18个动力学问题的类别划分结果。 表1 优、差生被试物理问题分粪粪型比较 从表1可见，优、差生都有以表面特征及物理原理分类的情形，但优生更多地采用渌层特征·而 差生则更多地采用表面特征。由t检验可知，优生在分别用表面特征与物理原理分类时，其差异扳 显著(尸O．O1)，这说明优生分析题月时主要以物理原理为依据进行，采用的是深层次的科学理论 表征；蔑生在分别用表面特征与物理原理分类时，其差异也极显著(P0．O1)，这说明蔑生的分类 依据主要是表面特征，其表征体系仍停留在初始表征层次。比较