中美大学生静电学心智模型的比较研究

通过纸笔测试和访谈的方法,对中美两国学生的静电学心智模型进行了比较研究。结果表明,两国学生在静电感应、电场叠加、金属导体上的电荷分布等主题上具有较一致的心智模型,但在静电学中的牛顿第三定律和金属导体上的电势主题上存在差异,且学生的心智模型具有情境依赖性。通过对研究结果的进一步分析发现,两国学生均未建立科学的物质微观结构模型和电场模型,在此基础上提出了如下教学建议：需加强实物物质微观结构和电场模型的教学;教师应避免过早的应用数学模型和物理术语;在教学和测试中应为学生提供机会来表征和交流他们的心智模型;采用多种教学策略来帮助学生建构和应用模型。