科学与工程领域专家问题解决过程的详细表征：教学与评估指南
物理教育
2021-03-05 v6
摘要
科学与工程（S & E）教育的一个主要目标是培养优秀的问题解决者，但如何最好地教授和衡量问题解决的质量仍不明确。该过程复杂、多面且未被完全表征。在此，我们提出一个科学与工程问题解决过程的理论框架，将其描述为一组特定的相互关联的决策。该理论基于实证，并描述了整个过程。为发展这一理论，我们采访了 52 位来自不同学科（包括生物学和医学）的成功科学家和工程师（专家）。他们描述了自己如何解决工作中一个典型但重要的问题，我们根据所做的决策对访谈进行了分析。令人惊讶的是，我们发现，在所有专家和所有领域中，解决过程都是围绕做出仅仅二十九个特定决策来构建的。我们还发现，做出这些学科通用决策（在备选行动之间进行选择）的过程在很大程度上依赖于体现相关学科知识的领域特定预测模型。这组决策为详细测量和教授科学与工程问题解决提供了指南。该决策框架还提供了一个更具体、更完整且基于实证的理论来描述科学实践。
引用
@article{arxiv.2005.11463,
title = {A Detailed Characterization of the Expert Problem-Solving Process in Science and Engineering; Guidance for Teaching and Assessment},
author = {Argenta Price and Candice Kim and Eric Burkholder and Amy Fritz and Carl Wieman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.11463},
year = {2021}
}