评估表征性和情境性问题特征对学生使用右手定则的影响
物理教育
2016-02-03 v2
摘要
初学物理的学生在矢量代数方面存在困难，这些挑战通常与问题的情境性和表征性特征有关。在涉及叉积方向的问题上，学生的表现尤其差，一些研究表明这可能主要是由于错误应用了右手定则。然而，很少有研究能够详细探索学生对右手定则的使用。本研究回顾了包括空间认知在内的多个学科的文献，识别出最有可能影响需要使用右手定则的问题表现的十个情境性和表征性问题特征。我们使用了两个定量表现指标（正确率和反应时间）和两个定性指标（使用的方法和所犯错误的类型）来探索这些问题特征对学生表现的影响。定量结果与文献预期一致，但揭示出某些特征（如所需的推理类型和使用右手定则的物理不便性）比其他特征（如矢量是放在一起还是分开）具有更大的影响。通过定性分析获得了额外的见解，包括识别出文献中先前未讨论的困难来源，并揭示出使用辅助方法（如物理旋转纸张）可以减轻与某些特征相关的错误。
引用
@article{arxiv.1507.02364,
title = {Assessing the impact of representational and contextual problem features on student use of right-hand rules},
author = {Mary Bridget Kustusch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.02364},
year = {2016}
}