初二学生光学建模能力水平的调查研究(3)
不发光的物体必须在有光的环境下，使得物体的反射光进入眼睛，从而产生视觉
光的反射
（平面镜成像） 光遇到物体时会返回原介质的现象称为光的反射
光在发生反射时，会遵循光的反射定律：
（1入射光线、反射光线分居法线两侧，并且三线共面
（2）入射角=反射角
平面镜所成的像为光的反射形成的虚像
平面镜所成的像位于镜后且像距等于物距，像与物等大、正立，且物与像的连线与平面镜垂直
1.2 发展研究工具
1.2.1光学二阶段诊断式问卷（见附录一）
在光学建模能力问卷中，学生需要描述光学概念及其理论，并用这些光学概念理论来解释自己对光学现象作出的判断。而深受传统科学教学以及应试教育影响的学生往往很难用自己的语言去描述光学概念，这将直接影响调查对象光学建模能力的体现。故研究者根据表1.1中光学子概念理论框架的叙述，对台湾学者杨宜雯所使用的光学双层测验试题做了一定的删减，舍弃原题中的1、6、8、11、12这5道无关或重复的题目，不改变其余题目的内容与顺序，给其重新编号，发展出光学二阶段诊断式问卷。光学二阶段诊断式问卷的具体组成如表2所示。本问卷通过创设生活中的光学情境，让学生根据自身的生活经验及理论知识对情境问题作出判断，并选择相应的支撑理由。光学科学概念就渗透在支撑理由选项中，其余选项均为学生常见的光学迷思概念。因此，通过光学二阶段诊断式问卷，不仅可以外显学生在光学领域的生活经验以及对光学概念的理解，还能在一定程度上反映学生的实际应用能力，是建模能力问卷良好的辅助补充材料。
表2 光学二阶段诊断式问卷的题目组成
光学概念 对应题号 共计分值
光的本质 3 2
视觉形成 1、5 4
光的反射 2、4、6、7 8
1.2.2 光学建模能力问卷（见附录二）
本研究所使用的光学建模能力问卷是以书面的形式开展，辅之以个别访谈。其样卷源自于台湾学者杨宜雯在其论文中所使用的建模能力晤谈问卷[9]。试题包括建模历程的模型选择、模型建构、模型效化、模型应用、以及模型调度，每个历程约1-2道题目。由于问卷的开展方式以及地域语言的使用习惯不同，研究者对该份问卷进行了预测，并根据学生的作答情况以及个别学生的访谈结果，对比杨宜雯学者对光学建模能力的分析以及其设计题目的意图，在不改变试题内容的基础上，改变设问的方式，将问题通俗化，使得学生更能理解题目意图并作答，发展出适合本研究的光学建模能力问卷。光学建模能力问卷共9题，均为问答题，其题目结构见表3。
表3 建模能力问卷试题结构
建模历程 所占命题题号
模型的选择 Q1、Q2
模型的建构 Q2、Q3
模型的效化 Q4、Q5、Q6、Q7
模型的应用 Q8
模型的调度 Q9
1.2.3 光学建模能力问卷赋分编码表
研究通过建构较为系统的光学科学理论模型，依据邱美虹等团队所发展的建模能力分析指标[10]，对建模能力各水平所要达到的标准内容作出详细介绍，并整理成表，作为量化学生建模能力的衡量工具。根据光学建模能力问卷赋分编码表（详见表4），按照学生在光学建模能力问卷的作答情况并结合其光学概念，判断学生在各建模历程所达到的建模能力层次，并根据其层次赋予相应的分数。
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