物理实验室中批判性思维的多维轮廓：潜在结构、教学变化与物理身份的联系
物理教育
2026-04-15 v2
摘要
物理实验室批判性思维测量工具（PLIC）测量学生在物理实验室中三个批判性思维组成部分：评估数据、评估方法和提出下一步。以往工作将这些组成部分单独分析或作为综合得分处理。本研究对这三个PLIC量表应用潜在轮廓分析（LPA），以5513组匹配的前后学生记录为数据集，以同时识别三个组成部分上的特征响应模式。在前后教学中，双轮廓方案最适合数据。轮廓组成随教学的变化而显著变化，在前测中处于低绩效轮廓的学生中，有48.4%转为后测的高绩效轮廓，而43.6%的学生则相反。课程类型在两个时间点上的轮廓成员资格之间具有统计学关联，尽管效应较小（Cramér's ）。为检验轮廓转换与学生情感发展之间的关系，我们估计了跨时序面板模型（CLPM），将轮廓成员资格链接到归属感、认可、自我效能和能动性。归属感作为主要的上游预测器，前瞻性预测认可、自我效能、能动性以及高知识轮廓成员资格。能动性和自我效能形成一个反向但非对称的循环，其中从能动性到后续自我效能的路径更强。认可主要作为下游构造在此时间尺度上发挥作用。这一结果提供了PLIC绩效的首次以人为中心、多维度表征，表明认知主义和身份相关结构在物理实验室学习中是相互关联的。
引用
@article{arxiv.2604.11598,
title = {Multidimensional Profiles of Critical Thinking in Physics Labs: Latent Structure, Instructional Change, and Connections to Physics Identity},
author = {Marcus Kubsch and Natasha G. Holmes and Antti Lehtinen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.11598},
year = {2026}
}