刻画实验指导教师自述的学习目标以指导实验建模技能评估的开发

开发、使用并精炼实验系统模型的能力是国家级认可的本科物理实验课程学习成果。然而，目前尚无针对高年级实验的基于模型推理的评估工具。本研究是为光学与电子学实验开发建模评估的第一步。为确定在许多院校背景下都可能相关的测试目标，我们访谈了35位实验指导教师，了解他们在课程学习目标和活动中融入建模的方式。研究设计受“实验物理建模框架”（Modeling Framework for Experimental Physics）启发。该框架将建模概念化为包含多个子任务：进行测量、构建系统模型、将数据与预测比较、提出差异成因、以及对模型或装置实施修正。我们发现，每位教师都指出多个建模子任务是其课程的重要学习成果。基于这些结果，我们认为测试目标应包括探查学生对大多数建模子任务的胜任力，且测试题目应设计为引出学生选择特定建模路径的理由。除讨论这些及评估的其他启示外，我们还确定了与建模在光学和电子学实验中作用相关的未来研究领域。