摘要
心智模型是一套内隐的认知结构方式，能够影响个体看待事件的角度。物理学作为自然科学领域的一门基础学科，其较强的逻辑性和物理本质的隐蔽性使得学生在认识物理现象和解决物理问题时会产生各种困难。获取学生学习过程的多维度信息对于揭示物理学习的认知规律、准确破解学生的疑难等具有重要作用。因此，极有必要对高中生物理学习的心智模型展开深入细致的研究。 首先，本文采用文献研究法确定出研究工具与方法。然后，对武汉市三所中学的383位高中生进行问卷调查，并根据目标抽样法从中选出8位对象进行个案访谈。在此基础上，使用SPSS22.0软件对问卷结果进行数据分析并划分出本研究中心智模型的三种水平，并结合个案访谈对象的语言、公式、图画草稿等外部表征信息，描摹出不同水平学生群体在推理中关于电学具体概念的心智模型内容。最后，以各水平学生代表的电学概念图为基础，辅以其关于电学核心概念间相互关系的认知，使用概念图对三水平高中生对应心智模型进行图像表征。 本研究探查出高中生关于电学概念学习的30种学习困难、47种相异构想和36种心智模型的具体内容，并得出以下主要结论: 1.高中生电学概念的心智模型具有情境性、多元性、综合性、动态生成性、不稳定性、片面性和差异性等特点。同时，高中生心智模型中关于电学概念体系的表征与建构过程具有中心化、网络化、发散与集中对立统一的特点。 2.高中生电学概念心智模型的一致性程度影响其关于电学概念的理解水平。学生关于特定电学概念的心智模型在不同情境中的一致性程度越低（高），其关于相同概念的心智模型数量越多（少），其关于电学学习的综合理解水平越低（高）。 3.高中生电学概念心智模型的结构化程度影响其关于电学概念的理解水平。学生心智模型的内容与组织结构是造成理解水平差异的重要原因，其概念内容越丰富、概念的结构化程度越高、层级结构越精细、表征方式越多元，对应的电学概念理解水平也越高。 4.不同水平的高中生具有不同的学习态度。学生的理解水平越高，则主动解决问题的意愿越强烈。 5.不同水平的高中生具有不同的认知视角。学生的理解水平越高（低），更倾向于从更广阔（局部）的视域分析问题。 最后，本文对高中物理教学提出如下建议: 1.提高心智模型的一致性程度。注意教学语言，加强概念辨析，重视情境对心智模型的建构作用。2.从扩展体量与意义建构来提高心智模型的结构化程度。从横向与纵向扩展教学视域，提倡多重表征以促进结构化类比。 3.建构更为科学的心智模型，扩展认知视角与提升推理自信。
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