科学建模视角下高中物理教材文本比较研究——以2019人教版、鲁科版必修教材为例

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建模能力是科学思维的重要组成部分,教材是发展学生科学建模能力的重要载体之一,因此有必要比较不同版本教材的科学建模表现。为了更好更准确地比较,本文首先在已有研究的基础上构建建模视角下的分析量表。该量表不仅关注各个指标的描述水平,还关注不同指标的表征方式以及在教材中的呈现位置。然后,利用此量表比较我国现行两版教材(人教版和鲁科版)关于科学建模的各个指标特点。最后,根据评分结果对两版教材中科学建模的方式和特点进行描述;在以上分析基础上对实际教学提出建议。本文共六章。第一章是绪论,通过对相关政策的梳理和分析,指出科学建模以及教材分析的重要性和必要性,并确定研究对象、研究问题、内容、研究思路和方法。第二章是研究综述,对科学建模的研究背景以及研究现状进行梳理,通过分析发现随着新课标的颁布,尽管许多学者已经开展了教材方面的建模研究,然而大多数研究重在关注教材中不同种类模型的数量,而缺乏对于建模过程中各种能力要素特点和水平的关注和研究。通过对已有研究的梳理,确立了本研究的方向:将科学建模各个阶段中的能力要素以量表的形式呈现,利用量表对教材进行量化分析,提出具体可行的教学建议。在第三章中,通过对已有研究的梳理,结合当前教育教学和教材的实际情况,构建研究工具。本工作的目标是构建基于科学建模的并适于我国课程标准的教材分析量表。纵向指标来源于已有的科学建模理论模型,包括四个一级指标和十六个二级指标;横向指标旨在厘清科学建模的各个要素在教材中的呈现位置和表征方式。在建立研究工具之后,给出了具体的评分示例以展示教材分析的具体过程。第四章和第五章是本文的核心部分。第四章中,对纵向指标的评分结果进行了描述,结果表明,总体上看人教版优于鲁科版评分。但是,对于个别指标,如“方法拓展与创新”等,鲁科版表现优异。因此,两版教材在不同要素上各有特长和优缺点。并且,两版教材中,“必修一”到“必修三”的描述水平逐步提高,符合循序渐进的规律。第五章对横向指标的评分结果进行了描述。在呈现位置上,两版教材差异最大的地方是“阅读栏目”,鲁科版教材对阅读栏目的利用率更高;在表征方式上,两版教材都注重情景化和生活化方面的内容。第六章是结论与启示。根据评分结果总结了本研究提出问题和结论,最后根据分析结果提出一些建议:(1)注重建模知识在教学中的作用,(2)关注真实情境,(3)应用多重表征,(4)善用类比。
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