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1、I 硕 士 学 位 论 文 论文题目 论文题目 中学物理教学设计研究中学物理教学设计研究 学科专业 教育技术学教育技术学 完成日期 2008 年年 5 月月 中学物理教学设计研究中学物理教学设计研究 摘摘 要要 本研究是围绕 以学习活动为中心的教学设计 展开 属于学科化教学设 计技术研究 所选学科为中学物理 在此之前 针对学科化教学设计技术的研 究主要包括中学数学和化学 本研究借鉴了已有研究成果 同时根据物理学科 的特点 如严密的知识结构体系 以物理问题为核心的教学特点 以情境为主 线的问题多变方法等 从知识建模 问题设计 能力生成类活动设计等三个方 面 对中学物理学科教学设计技术进行了较深入
2、地研究 试图为中学物理教师 提供一种理性的教学设计技术 使得中学物理教师能根据课堂需要设计出合适 的 新颖的任务 并能根据不同学生的已有知识基础或欠掌握知识设计出合适 的问题 并能依据已设计出的任务和问题辅以特定的形式 策略 评价方式等 形成一个完整的教学活动 本研究主要包括以下四部分 特点分别如下 1 中学物理学科知识建模规范 该部分就中学物理学科的知识点类型 知 识点间的关系类型 知识组块模式图类型等三个角度构建了中学物理学科知识 建模的规范 2 中学物理学科问题设计技术 在已有的化学和数学学科研究的基础上 重点探索了中学物理学科问题设计的基本思路 知识推理路径的绘制规则等 3 中学物理学
3、科能力生成类活动设计 中学物理学科意义建构类活动任务 也包括 9 种 与化学和数学学科基本相似 学生问题解决能力的培养是中学物 理新课程标准的基本要求 因此在活动设计环节重点探索了以问题为核心的能 力生成类活动设计 构建了能力生成类活动的结构要素 4 中学物理学科教学设计的缺陷分析及归因 技术人造物缺陷分析法是本 II 研究最主要的研究方法 在该部分 主要根据能力生成类活动方案和物理问题 的缺陷分析结果 总结了缺陷中与技术环节相关的方面 并通过知识推理路径 的自完备性检验方法加以改进 关键词关键词 物理知识建模 物理问题设计 能力生成类活动 技术人造物 缺陷分析 知识推理路径 自完备性检验 A
4、 Study on the Instructional Design of Middle School Physics ABSTRACT The study is based on Learning Activity Centered Instructional Design and belongs to the category of instructional design research for disciplines and the author selects Physics as the subject to be studied Before the undertaking o
5、f this study there has already been related instructional design technology research on Mathematics and Chemistry for middle school In this study related previous research work is used as reference In recognition of the special characteristics of Physics such as its strict and rigorous knowledge str
6、ucture problem oriented instructional features with situation as the main outline the author conducts an in depth research into the instructional design technology for middle school Physics from the three aspects of knowledge modeling problem design and the design of activities aiming at fostering s
7、tudents capabilities It is hoped that this will provide middle school Physics teachers with a rational technology for instructional design enable them to design appropriate and unique tasks according to instructional needs design suitable problems according to different students mastery of knowledge
8、 and form a sound instructional activity by combing the tasks and problems with particular forms strategies and evaluation methods This research is composed of the following four parts 1 Knowledge modeling rules for middle school Physics In this part the author III establishes the knowledge modeling
9、 rules from the three aspects of knowledge classification different types of relations between knowledge points and different types of knowledge modules pattern diagrams 2 Problem design technology for middle school Physics Based on related previous research on Mathematics and Chemistry the author e
10、mphasizes upon exploring the basic thoughts of problem design the mapping rules of knowledge ratiocination routes and so on 3 Design of activities aiming at fostering learners capabilities for middle school Physics Like Mathematics and Chemistry tasks of meaning constructing activities in Physics co
11、nsist of nine different kinds and fostering students abilities of problem solving is included in the new curriculum standards as the basic requirement Therefore in the part of activity design the author lays the emphasis upon the design of capability fostering and problem centered activity and const
12、ructs the elements of capability fostering activity 4 Limitation analysis on instructional design of middle school Physics Limitation analysis of technological artifacts is the most important research method used in this study In this part according to the result of limitation analysis on capability
13、 fostering activity planning and Physics problems the author makes a summary of technological process related problems in the limitation analysis and improves the designing by way of self consistency verification based on knowledge ratiocination routes KEY WORDS Knowledge Modeling for Physics Questi
14、on Designing for Physics Capability fostering Activity Limitation Analysis of Technological Artifacts Knowledge Ratiocination Routes Self consistency Verification 1 目目 录录 中学物理教学设计研究 I 摘 要 I A Study on the Instructional Design of Middle School Physics II 目 录 1 正文图表目录 3 附录图表目录 6 1绪论 1 1 1研究的必要性 1 1 2国
15、内外研究现状分析 2 1 2 1物理教学领域中关于知识分析的研究现状分析 2 1 2 2物理教学领域中关于问题设计的研究现状分析 3 1 2 3物理教学领域中关于能力生成类活动设计的研究现状分析 3 1 3研究的目标与意义 4 1 3 1知识分析方面 4 1 3 2问题设计方面 4 1 3 3能力生成类活动设计方面 4 1 4研究内容和方法 5 1 4 1研究的内容 5 1 4 2研究的方法 5 2中学物理学科知识建模技术 7 2 1引言 7 2 2物理学科中的知识点类型 8 2 2 1符号和名称类知识点 SM Symbol 8 2 2 2概念类知识点 CN Concept 9 2 2 3原理
16、公式类知识点 PF Principle and Formula 9 2 2 4事实范例类知识点 FC Fact and Case 9 2 2 5过程步骤类知识点 PS Process and Steps 9 2 2 6认知策略类知识点 CS Cognitive Strategy 10 2 3物理学科中知识点之间的关系 10 2 3 1概念与其它类型知识点的关系 10 2 3 2原理公式与其它类型知识点的关系 11 2 3 3事实范例与其它类型知识点的关系 11 2 3 4过程步骤与其它类型知识点的关系 12 2 3 5认知策略与其它类型知识点的关系 12 2 4物理学科中知识组块模式图的构建 12 2 4 1目标知识点为概念类知识点 13 2 4 2目标知识点为原理公式类知识点 14 2 4 3目标知识点为事实范例类知识点 14 2 4 4目标知识点为过程步骤类知识点 15 2 4 5目标知识点为认知策略类知识点 15 2 5物理学科中知识建模的步骤及其例子 15 2 2 5 1物理学科中知识建模的步骤 15 2 5 2物理学科知识建模的具体例子 16 2 6知识建模在中学物理教学设计
