生命科学导论物理在支持学生灵活运用物理模型中的作用
摘要：用物理模拟和分析生物情况的能力是介绍生命科学物理学（IPLS）的中心目标，这对于学生未来的学习和职业发展越来越重要。在本研究中，我们报道了在第一学期介绍性物理课程结束时，生命科学学生在进行复杂生物模型任务时的能力。其中一部分学生参加了标准课程（N = 34），另一部分学生参加了IPLS课程（N = 61），两个课程都使用了积极学习法，涉及微积分，并包含相同的核心物理概念。与参加标准课程的学生相比，我们发现参加IPLS课程的学生在建立模型方面取得了显著的成功，这些模型结合了他们以前没有见过的想法，并且在如何将方程应用于特定的物理情况时做出了复杂的决策。然而，两组学生在解决更简单问题时的成功率相似。两组学生在确定和应用他们在非常相似背景下以前使用过的简单模型以及进行简单计算方面的能力在统计上没有差异。我们报告了我们的研究结果和任务开发的理论基础，希望其他人可以将此任务视为有价值的工具或开发其他类似任务的起点。需要进一步研究以确定IPLS学生更强的表现的基础，即IPLS课程的哪些方面支持学生更好地准备进行这种建模，以及生物背景对于IPLS学生在灵活建模方面是否重要，以及能否持续使用灵活的模型。
作者：Benjamin D. Geller, Maya Tipton, Brandon Daniel-Morales, Nikhil Tignor, Calvin White, and Catherine H. Crouch
论文ID：2107.08863
分类：Physics Education
分类简称：physics.ed-ph
提交时间：2022-01-11