美國物理教育研究簡介

“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”美國物理教育研究簡介李新鄉(xiāng)曲阜師范大學物理工程學院Tel：0537—5050686E-mail：qfsdxxli@163.com2023/2/21主要內(nèi)容【案例1】包雷教授研究結(jié)果的啟示【案例2】小學生每天有效學習時間一、物理教育研究歷史縱覽二、研究方法三、研究設計四、研究領域“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/22主要內(nèi)容五、研究生的準備工作六、俄勒岡州立大學（OSU）研究簡介七、學生學習的特殊困難研究

八、基于課程發(fā)展的研究

九、投票設備（點擊器—Clicker）方法

十、問題串策略“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/23【案例1】包雷教授研究結(jié)果的啟示

進入21世紀以來，世界經(jīng)濟發(fā)生了諸多重大變化，各國間的競爭無時、無處不在?，F(xiàn)代科學技術對人類社會的影響越來越大，已經(jīng)成為改變世界、影響歷史的主要力量，也是決定競爭各方實力以及競爭勝負的主要因素。在各國的科學技術競爭中，科技人才是競爭的核心。為此各國都非常重視科技人才的培養(yǎng)?？萍既瞬诺乃礁叩椭饕伤麄兊目茖W能力高低與所掌握的科學知識多少決定。培養(yǎng)科技人才的任務是由科學教育承擔的，科學教育的目標是使學生掌握科學知識和提高學生的科學能力?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/24【案例1】包雷教授研究結(jié)果的啟示美國物理教師協(xié)會(AAPT)國際教育委員會副主任，俄亥俄州立大學物理教學研究組主任，美國物理教育研究領域的權(quán)威專家包雷教授的研究小組，對美國和中國大一新生進行的研究發(fā)現(xiàn)，盡管中國學生科學知識(sciencefacts)比較豐富，但中國學生的科學推理能力(scientificreasoning)并沒有相對高于美國學生。這顯示僅是教導科學知識還不足以提高學生的推理能力。“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/25【案例1】包雷教授研究結(jié)果的啟示

這項刊登在2009年1月出版的科學雜志(Science)的研究報告，是以美國4所大學和中國3所大學將近6000名科學和工程系學生為對象進行測驗，研究發(fā)現(xiàn)中國學生物理知識遠比美國學生豐富，物理觀念和測驗平均拿到90分，而美國學生只有50分；但是，在科學推理測驗中，中美學生平均都只拿到75分左右。這顯示兩國的教育體系都未能教導學生如何做批判性的思考，以及學會相關性和演繹性的推理?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/26【案例1】包雷教授研究結(jié)果的啟示

包雷說明，傳統(tǒng)想法認為教導科學知識能夠改善學生的推理能力，研究結(jié)果卻顯示嚴格密集的科學知識教育，未必能夠發(fā)展出促進事業(yè)成功所需的推理技巧。他認為：“由于知識和推理能力對學生缺一不可，我們必須探討能夠兩者兼顧的教學方法”。包雷主持的物理教育研究團體，正為科學、科技、工程和數(shù)學(STEM)教學發(fā)展新策略。由于中國和美國教育體制非常不同，他與中美同行決定把兩國學生加以比較?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/27【案例1】包雷教授研究結(jié)果的啟示在美國，只有1/3的學生高中畢業(yè)前曾修習一年物理課，其余只在一般科學課程中學過一點物理學。但是，中國每一所學校的每一個學生大多上相同的課程，包括從8年級到12年級連續(xù)上5年物理課。想上大學的學生都必須通過全國考試，包括解答高深的物理試題。包雷認為：”每一種制度都有其優(yōu)點和弱點。中國的學校強調(diào)對STEM知識的廣泛教學，美國的科學課程則比較有彈性，內(nèi)容比較簡單，可是很強調(diào)科學方法。我們必須思考新的教學策略，或許可以融合兩者的長處”?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/28【案例1】包雷教授研究結(jié)果的啟示美國學生在中小學學的科學知識內(nèi)容少，學的輕松，激發(fā)了學習興趣，到大學后學習目的明確，有正確的學習動機，很快就能補上中小學少學的內(nèi)容。中國的中小學學的科學知識內(nèi)容多，機械練習多，使得學生喪失了學習興趣，到大學沒有了學習動力。部分高分學生到大學學習跟不上，甚至輟學就是明證?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/29【案例2】小學生每天有效學習時間

今日學堂校長張健柏發(fā)表了一篇名為《為什么小學生每天有效學習時間不足一小時》的文章，雖然觀點偏激，有些也不正確，但是，他給我們提了個醒，可以引以為鑒，這里是節(jié)錄。它從另一個側(cè)面說明了進行“自主有效課堂的構(gòu)建和教師學科素養(yǎng)的提升”意義重大。

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“學而不厭，誨人不倦”2023/2/210【案例2】小學生每天有效學習時間家長們可能基本上沒有算過這筆賬：您辛辛苦苦地把孩子送到學校，到底有多少時間會真正用在“學習”上？如果學校里每天只有一小時的有效學習時間，孩子生命中最寶貴的時間被大量浪費掉，您覺得冤不冤？“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/211【案例2】小學生每天有效學習時間

現(xiàn)在的小學課堂模式是：每天6節(jié)課，每節(jié)課40-45分鐘，因為“教育專家”說，小學生的注意力集中時間不能超過這么多。實際上你會簡單地發(fā)現(xiàn)您的孩子很早開始，玩她喜歡東西的時候就能持續(xù)很長時間，孩子們玩電子游戲的時間，更可以連續(xù)十幾小時“高度集中注意力”，所以家長們別太把“專家”的話當話。生活實踐才是最好的專家。“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/212【案例2】小學生每天有效學習時間

您一定知道：把“學習”像是積木一樣，整齊地拼成一塊一塊的“課程”，不符合孩子的天性。孩子的大腦不是機器，不會上課說“開工了”就開始“出產(chǎn)品，出知識”。實際上，由于小孩子本來就容易被各種新鮮的事物吸引，所以不太可能把注意力集中在毫無興趣的課本教學內(nèi)容上。所以孩子上課的時候，大量時間是身子在“聽課”，大腦不知跑到哪里了，東想西想的。即使老師很好，學生也會常常走神，特別是老師水平再差一點的話更是這樣?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/213【案例2】小學生每天有效學習時間

家長們要想體驗這點很容易：您可以找一份在您的理解水平以內(nèi)的學術講座的錄像來看看，計算一下自己分神的時間：您能夠集中注意力聽一半左右就很不錯了，您會丟掉很多內(nèi)容。而您的孩子顯然會比這更差。上課開始，他需要很多時間才能慢慢“回到課堂”，中間很多時間，他在走神分心。這幾乎就是必然的規(guī)律?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/214【案例2】小學生每天有效學習時間

您要怎樣學習才能完全不分神？如果讓您來做準備這個講座，即使水平差些，但是您肯定不會分神。而且，這比您去聽聽專家講座，會更深入了解懂得您學習的內(nèi)容。這就是西方教育理論中，認為在學校教育中，特別是小學教育階段，孩子沒有形成良好的學習習慣之前，不能依賴課堂講授的方法來學習。必須用“體驗式學習”來代替成傳統(tǒng)的“灌輸式學習”，“填鴨式學習”。否則不可能取得良好的教學效果?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/215【案例2】小學生每天有效學習時間

美國的大多數(shù)小學課堂就是這樣設計的。在中國的教師看來，美國的教室散亂無序，學生們似乎次序不良，教室的座位也不整齊，經(jīng)常為成一個圈，師生坐在一起“玩”，很不“正規(guī)”。但是，美國的孩子在小學階段不會有壓抑，也不會有散亂的思維，他們在看是無序的教學中學會了思維的有序。顯然中國的學校不是這種學習法。中國的學校在看似整齊有序的“教學環(huán)境中”，培養(yǎng)出了大批缺乏基本的思維能力，心智散亂的下一代。

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“學而不厭，誨人不倦”2023/2/216【案例2】小學生每天有效學習時間

教育學理論還認為：除了體驗式教學外，互動式教學效率更高。所以教學中要加強師生的互動內(nèi)容來提高孩子的學習效率。比如：您準備的學術講座，安排了提問環(huán)節(jié)，您必須面對另外一些有水平的專家的質(zhì)疑，顯然，您因此會準備得更充分，會去了解對立的理論和各種不同的見解，來維護自己的理論體系。如果您講完后，有人發(fā)現(xiàn)并指出了您演講中的漏洞，提出了您無法解決的問題，您顯然會印象更加深刻?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/217【案例2】小學生每天有效學習時間

上面這幾種學習教學模式，都是“高效率”的模式，當事人很少會“分神”。簡單化的灌輸式教育，對于小學生階段的孩子來說學習效果很差。能夠有20-30%的時間有效利用就相當不錯了。這樣算下來，最多每節(jié)課只有不到15分鐘是“有效學習時間”。教學效率高低好壞，還與老師教學對象的人數(shù)多少密切相關！“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/218【案例2】小學生每天有效學習時間

對于中國的學生，特別是“名?！睂W生來說，“有效學習時間”要比普通學校的學生更低。因為，學生的注意力有效時間，還與班級大小有關。西方教育心理學家研究表明：老師面對3個以下的學生，基本上就是一對一模式，學生很不容易分神，學習效率最高。（但是學校顯然不能這樣辦，估計只有西方貴族式的學校，以及中國皇帝的太子教育是這樣的）。對于普通的學校體系教學來說，班級學生在8個學生以下學習效果最好，正常的班級最好也不要超過12-16人?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/219【案例2】小學生每天有效學習時間中國的名校，每個班都在50-60人左右。據(jù)說還有百人班的。要讓這種班級的學生全體集中注意力，顯然是“不可能的任務”。再好的老師，對此也無能為力。而且，分神的學生們還會互相影響，特別是小學階段，“課堂秩序”問題是小學低年級老師最重要也最關注的問題，而不是教學內(nèi)容。如果家長有機會去您孩子的教室實地看看，就知道上課的時候，大多數(shù)學生的大多數(shù)時間是花在走神上。學校老師也知道這點，但是他們也沒有什么好辦法。只要學生不干擾課堂秩序，他們就假裝一切OK。

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“學而不厭，誨人不倦”2023/2/220【案例2】小學生每天有效學習時間

小學課堂教學中，每天上午四節(jié)，下午兩節(jié)課。共6節(jié)課，每節(jié)課45分鐘的最多有效學習時間15分鐘（按30%的有效時間計算），每天有效學習時間可以有一個半小時。如果再算上每天四節(jié)主課外的時間，另外兩節(jié)課往往是混混日子的“副課”，這個有效學習時間就更短了。值得慶幸的是：義務教育課程的內(nèi)容很簡單，特別是小學階段。走神少一些的孩子，就可以輕松掌握，成為“好學生”。還有課后老師布置的作業(yè)，進行大量的機械訓練，逼得孩子不得不“集中注意力”自學一點東西，所以才會“出成績”。所以，名校里學得好的學生，其實不是老師教的好，基本上都是自己學出來的?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/221【案例2】小學生每天有效學習時間我們學堂新轉(zhuǎn)來一個五年級的女孩，很乖，原來的學習很好。我有一次問她：你在原來的學校上課是不是總走神？她有些驚訝和不好意思，說上課的時候老師講得很沒意思，所以很多時間都沒聽課。我又說：沒聽課會做作業(yè)嗎？她說重要的地方聽一點就懂了，不懂的看看課本就行了。我說：你不覺得這樣上學是浪費時間嗎？她回答：是很無聊。

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“學而不厭，誨人不倦”2023/2/222【案例2】小學生每天有效學習時間我又問：在今日學堂上課你會分神嗎?她說很少，因為老師總要提問，學生之間要互相討論，看書，忙都忙不過來，沒時間分神。而且，老師講課的時候，如果她分神老師馬上就會發(fā)現(xiàn)，會抓她起來回答問題。所以也不敢不用心。我說：這樣學習壓力大嗎？您喜歡嗎？她回答：很喜歡，這里可以學到很多東西。而且內(nèi)容很有趣，很多知識很實用，是在普通學校學不到的。而且這里玩的時間，戶外活動的時間很多。在普通學校，沒事也只能傻傻地坐在教室里發(fā)呆?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/223【案例2】小學生每天有效學習時間實際上，中國小學階段的這種低效率學習的教育弊病，會給孩子造成一生的困擾。首先，孩子們被“強迫”坐在并不舒服的教室坐椅上呆一天，他們會很累。而且會讓他們的身體越來越缺乏活力第二就是在課堂上學不到什么有價值的東西，沒有學習對于他們有挑戰(zhàn)性的內(nèi)容，會讓他們覺得很無聊。心理上會壓抑和茫然，造成個性和心理障礙。因為孩子其實很愿意探索我們的世界，很愿意學習新的，有趣的內(nèi)容?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/224【案例2】小學生每天有效學習時間第三就是孩子們的大腦總是處在無所事事的狀態(tài)，思維會變得遲鈍。長大后會變得無法適應更快速和更大量的學習任務。實際上，上中學后，很多孩子無法適應變得多起來的學習任務，被應試體制淘汰。您很容易發(fā)現(xiàn)：自己的孩子上小學后，變得越來越?jīng)]精神氣，總像是很無聊很無奈的樣子，即使孩子的學習成績很好，她也總是不太高興的樣子。可是又說不出為什么?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/225【案例2】小學生每天有效學習時間這就是小學老師常說的：進學校的時候，孩子每個都不一樣，出去的時候，每個都差不多。中國的“學?！焙汀袄蠋煛?，就是這樣“制造教育產(chǎn)品”的。一般來說，孩子隨年齡的長大，會慢慢主動控制自己的思維。到了大學階段，就比較適應這種“聽課模式”了。只要他們愿意就會主動通過聽講來吸收知識?？墒切W生階段基本上辦不到?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/226【案例2】小學生每天有效學習時間而且，就算是大學生，實際上聽課的效率還是不高，各位家長都當過大學生，應該知道“聽課”是怎么一回事，一堂課能有50%的內(nèi)容是專心聽下來的就很不錯了。小學生的思維和自控能力不知比大學生差多少，居然用跟大學生一樣的辦法“上課聽講”，哪里討得了什么好處？“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/227【案例2】小學生每天有效學習時間真正的學習還有一個特點：就是越學，孩子越活潑，越精神，眼睛里面越有光彩。那種越學越焉巴的“學習”不是真正的教育。從普通學校轉(zhuǎn)來今日學堂的孩子家長們很奇怪，也非常高興的就是：孩子們往往送到學校后沒幾個月，精神面貌就完全變了個樣。變得有精神多了，而且很開心?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/228一、物理教育研究歷史縱覽

（一）100多年的教育與認知科學◆20世紀70年代、80年代的硬件發(fā)展?新教科書?新技術在課堂的應用(計算機)?新計算機化的實驗室?新教學方式和方法(建構(gòu)主義):

●調(diào)查基礎，交互式訪談。

●注視指導，調(diào)查物理，輔導，學術討論物理，實時物理“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/229一、物理教育研究歷史縱覽

（一）100多年的教育與認知科學?論點：硬件獨立發(fā)展●缺少對特定課程與方法有效性評價基礎上的研究●讓人們接受的難度●維持發(fā)展的難度“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/230一、物理教育研究歷史縱覽（二）美國的物理教育研究美國從20世紀90年代初期，人們開始進行物理教育研究（PER）.OSU，UMD，UW，U.Col，NCS，KSU，UIUC，U.Maine，Umass,Harvard等大學把物理教育研究作為一項領域，開展大規(guī)模的研究；MIT，RPI，UAZ，IWS，UC-Davis…等大學成立許多研究組織?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/231一、物理教育研究歷史縱覽（二）美國的物理教育研究比較著名全國性的研究組織：美國物理教師聯(lián)盟(AAPT)：建立于1930年的美國物理教師聯(lián)盟(AAPT)，有來自30個國家的11,000名成員，每年兩次大會(夏季和冬季)，創(chuàng)立者中有300多人致力于物理教育研究，每年有十多人在物理教育研究方面取得博士學位。美國物理協(xié)會(APS)教育委員會：與AAPT緊密協(xié)作每年三月或四月召開大會。“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/232一、物理教育研究歷史縱覽（三）APS對PER（物理教育研究）的定位（1999年5月21日委員會通過）近幾年，物理教育研究以物理領域一項研究課題的形式出現(xiàn)在人們的視野中。這類研究被幾個主要科研院所放在物理領域中去推行，并得到主要政府機構(gòu)的經(jīng)費支持，它具有客觀性和實驗性，它正在發(fā)展，并且已經(jīng)創(chuàng)立起許多出版物和傳播機構(gòu)，在這個領域訓練過的博士生被組織起來建立新的課題。物理教育研究能并且應該與物理的其他領域執(zhí)行相同的評價標準(論文出版、專項撥款等等)。這項研究的成果將會改進教學與教學評價的方法論。“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/233一、物理教育研究歷史縱覽

APS贊同并支持把物理教育研究加入到物理領域來。這項研究的很多成果對物理教學是很重要的，并且解決了特殊物理課程的特定需要和要求，以及在這些課程中技術的正確運用。要想把物理教育研究與提升國家的物理領域教學水平成功結(jié)合需要物理教育研究者與一線教師的緊密合作。APS（美國物理協(xié)會）認為把物理教育研究列入物理領域會大大提高它的成功與作用?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/234一、物理教育研究歷史縱覽美國創(chuàng)辦了一種新的雜志《Physical.Review.SpecialTopics》。PER（物理教育研究）現(xiàn)在正成為STEM（科學,技術,工程學,與數(shù)學）中許多教育學科學習的典范。“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/235【案例3】俄亥俄州立大學物理教育研究組成員

(哥倫布校區(qū))——LeiBao

——AndrewHeckler——KennethG.Wilson(Generalguidanceandvision)——E.LeonardJossem(Emeritus;guidance,vision,andresources)——BillReay(Emeritus;materialdevelopmentandimplementation)6位博士研究生，2名博士后，1名當前在美國的中國訪問學者。10名近代研究生(自2001年)與3名博士后——物理系：CCNY,SeoulNational,CSU–Chico,GrandValleySt.U.(MI)——博士后：MIT,UMD——教育支持與管理：OSU,KSU“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/236二、研究方法

◆定性的——采訪，開放性問題，控制下的訓練與測試◆定量的——標準化大規(guī)模評估(理論模型與手段)◆基礎學習——控制條件下的訓練和測試?！夹g?觀察跟蹤,?腦電圖法?磁共振圖法“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/237三、研究設計?確定研究目標，選擇研究問題?確定研究變量和經(jīng)驗性現(xiàn)象?形成假設?用小實驗、大范圍評估、控制變量法來研究假設?評估研究?得出是什么和為什么?得出處理方式的有效性“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/238四、研究領域理論研究：發(fā)展學習與評估的規(guī)范理論；發(fā)展數(shù)學方法；發(fā)展測量方法論。應用研究：發(fā)展診斷手段；發(fā)展課程；執(zhí)行新的課程與教學手段。實驗研究：研究學生對某些特定課題的學習困難；研究和評價課程；研究和評價診斷手段）。這3大項相互聯(lián)系和影響。“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/239五、物理教育研究專業(yè)的研究生◆物理背景：與其他物理領域相同.◆神經(jīng)科學，認知科學，生理學，教育研究——理論，分析方法，測量工具…◆物理教育.——文獻，理論，方法/工具，特殊案例研究

…◆統(tǒng)計方法，計算機方法與建模。◆技術：計算機，互聯(lián)網(wǎng)，多媒體…“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/240六、俄勒岡州立大學（OSU）研究簡介◆學習與評估的理論模型——模型分析：一種認知狀態(tài)的概率性表現(xiàn)?！獎討B(tài)模型：學習動態(tài)過程的基于時間的模型?！獙W習的計算機模型：神經(jīng)網(wǎng)絡與復雜系統(tǒng)動力學?！逃郎y量的定量模型“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/241六、俄勒岡州立大學（OSU）研究簡介◆實驗性與指導性方法與技術——基礎研究與評估中的觀察跟蹤法.——教育虛擬現(xiàn)實技術.——交互性更強的動態(tài)課堂帶頭人.——與評估和教學相適應的網(wǎng)絡技術.“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/242六、俄勒岡州立大學（OSU）研究簡介◆教育評估——定量評估模型與分析工具：IRT，模型分析，動態(tài)模型，測驗方程式與量表，概率模型與回歸方法?！拍钤u估手段，問題解決技巧，一般推理能力，如科學推理?！J知后因素的測量與調(diào)查手段，如關于科學學習與學習焦慮的觀點?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/243七、學生學習的特殊困難研究

◆確定并模擬學生學習困難——從指導性評估中找出問題所在——實施定性研究:?調(diào)查采訪(錄像，<25)——得出樣本案例。?采訪草案，樣本選擇，抄錄?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/244七、學生學習的特殊困難研究

?常模：揣摩問題解決方案，揣摩開放性探究，…——形成學生學習困難機理的模型(假設)——定量研究?答案簡潔的開放性問題(~100)?附帶說明的單項選擇題（MC問題）

(~100)?大范圍的MC問題“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/245八、基于課程發(fā)展的研究

——確定問題(建立一個交互式教室環(huán)境)?！贫ㄒ环N策略(連續(xù)的假設—質(zhì)疑)——選擇方法與材料(技巧與EM)——實施，測驗，修訂材料——用控制性研究評價材料?控制組與試驗組的隨機化樣本(可擴充到許多不同總體)“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/246八、基于課程發(fā)展的研究

?預測試與其他評估?預測試后進行一般性測試?對新策略有效性的評價?學習收獲，不同性，態(tài)度，其它相關變量如出席人數(shù)——研究新方法的可轉(zhuǎn)移性.?在其他大學測試“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/247九、投票設備（點擊器——Clicker）方法?在一種有效的教育策略中鼓勵學生積極的發(fā)現(xiàn)并解決遇到的困難。?傳統(tǒng)的被動演講是“成本效率”，而不是學習效率.?設計了一種點擊器，研究了相應的教學策略?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/248九、投票設備（點擊器——Clicker）方法Clicker交互式教學系統(tǒng)是以單向無線通訊網(wǎng)絡為基礎，支持課堂師生互動的教學系統(tǒng)。它由無線發(fā)射器、接收器以及驅(qū)動軟件3部分組成。在課堂應用時，學生能通過無線發(fā)射器上的數(shù)字鍵，對教師提出的問題進行研討并在規(guī)定的時間提交到教師的計算機中，計算機將收集到的反有的反饋信息之后，針對反饋信息的統(tǒng)計結(jié)果以柱狀圖的形式呈現(xiàn)?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/249九、投票設備（點擊器——Clicker）方法

這個統(tǒng)計結(jié)果即包含了班級同學的整體信息，也包含了個體信息。教師可以完全掌握每個同學對知識理解、掌握、應用程度，根據(jù)柱狀圖表達的信息，教師可以隨時調(diào)整下一步的教學計劃，對物理概念與物理規(guī)律教學的各個層面進行實時跟蹤與改進?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/250九、投票設備（點擊器——Clicker）方法?備課時，需要估計學生思維障礙，利用Clicker交互式教學系統(tǒng)做好疏導學生思路的準備。?進行物理概念與物理規(guī)律教學時，充分運用利Clicker交互式教學系統(tǒng)探測學生思維，堵漏撥正學生思路，保證準確。?進入練習階段時，要借助Clicker交互式教學系統(tǒng)，激發(fā)活化學生思路，靈活遷移?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/251十、問題串策略每一個概念都有不同的表面特征(背景)，利用這一特點，設計每個概念的問題串，引入認知沖突?！耙住y—難”序列?題1易，建立自信?題2難，提供認知沖突，激勵學生交流?題3難，提供評價——“速答”序列3—4個中等難度問題；在每個題上盡量用較少時間“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”2023/2/252【案例4】大學物理使用的問題串示例下圖中每個電阻有相同阻值R，電池電壓為V。得出流經(jīng)電池的總電流。一種辦法是分析從電池一端到另一端每一種可能的路徑?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”A．V/RB．V/2RC．V/3RD．2V/RE．3V/R

81%的同學在30秒內(nèi)得出正確結(jié)果！

2023/2/253【案例4】大學物理使用的問題串示例現(xiàn)在，在與上面相同的電路中加一條導線。盡管只加了一條線，從電池一端到另一端有了更多的路徑?，F(xiàn)在再得出流經(jīng)電池的總電流。一次高中科學奧林匹克競賽就用了一個相似的問題“勤奮、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”

13%的同學在2分鐘內(nèi)正確回答?！癡/R”雖有人選擇，但答案擴展開了!A．V/RB．V/2RC．V/3RD．2V/RE．3V/R

2023/2/254【案例4】大學物理使用的問題串示例考慮如下電路。每個電阻仍然有相同阻值R，電池電壓為V。得出流經(jīng)電池的總電流。有對角線的回路意味著它在其它導線之上，并且只連接它的兩端點?！扒趭^、樸實、團結(jié)、進取”

“學而不厭，誨人不倦”86%的同學在2分鐘內(nèi)正確回答!學生幾乎是自己解決了他們的學習困難。A．V/RB．V/2R