学生绘制的入门物理实验表征的网络分析

入门物理实验可以基于实践共同体框架进行设计和研究，在该框架中，一群成员通过学习和实施一套实践来追求一组共同的目标。关于学生在实验中偏好和行为的研究表明，学生可能以不同的方式感知入门物理实验共同体，因为他们在共同体中占据不同的位置，并以不同的方式参与其实践。这种差异在性别、大学代际和种族维度上可能尤为显著。在这项概念验证研究中，我们展示了如何利用基于绘画的调查和网络分析来探索学生对入门物理实验实践共同体的感知。该调查收集了学生对实验室目标、成员和实践的观点和解释的表达。我们编录了这些绘画中的独特元素，并将其归类为与目标、成员和实践相关。通过这种对绘画元素的定量计数，网络分析提供了这些绘画中元素如何相互关联的概览，同时保留了学生表达的开放性。我们特别关注每个元素在网络中的描绘频率及其介数中心性。我们从一门面向生命科学的、工作室形式的入门物理系列课程中收集了 N = 74 份学生绘画。我们的网络分析揭示了绘画元素的广泛多样性，其中集中关注动手实践和共同体成员，而目标在学生的视角中较为稀少。我们展示了某些元素如何在基于性别、大学代际和种族背景的身份群体之间显示出具有大效应量的差异。我们将这些差异与观察性研究中发现的差异进行比较，并讨论了绘画调查和网络分析方法的未来用途。