[论文解读] Paradigms in Physics Education Research

Amy D. Robertson, Rachel E. Scherr+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 16, 2013

Science Education and Pedagogy参考文献 42被引用 5

一句话总结

本文识别并对比了物理教育研究（PER）中的两种主导研究范式：以重复性为导向的范式与以案例为导向的范式。它展示了关于人类行为的不同假设——即规律性、概率性模式与意义丰富、情境特定的行为——如何塑造出截然不同的研究目标、研究设计与方法论，为理解与改进PER实践提供了框架。

ABSTRACT

In this paper, we describe two paradigms in physics education research (PER): recurrence-oriented and case-oriented PER. We connect theory on research methodologies in the social sciences to interviews with physics education researchers and examples of published PER to articulate the specific assumptions of recurrence- and case-oriented PER. We show that the different assumptions made in these two paradigms bear out in specific aims and research designs taken up by physics education researchers. In particular, recurrence-oriented research seeks reproducible, representative patterns and relationships; human behavior is modeled as governed by lawful (albeit probabilistic) relationships. Case-oriented research, in contrast, seeks to refine and develop theory by linking that theory to cases; human action is assumed to be shaped by the meanings that participants make of their local environments. We briefly offer examples in which researchers take up both the recurrence- and case-oriented research paradigms.

研究动机与目标

• 澄清物理教育研究（PER）中两种主要范式的基础假设。
• 通过访谈与已发表的案例，将社会科学的方法论理论与实际的PER实践相联系。
• 展示范式性假设如何影响PER中的研究设计、研究目标与结果解释。
• 为研究者提供一个框架，使其能基于自身的理论取向更深入地理解并选择合适的方法论。
• 通过已发表的PER文献中的具体案例，说明重复性与案例导向方法在实践中的差异。

提出的方法

• 对活跃的物理教育研究者进行访谈，以揭示其方法论假设与研究实践。
• 分析已发表的PER研究，识别与重复性或案例导向范式相一致的研究设计模式。
• 应用社会科学方法论中的理论框架，对PER方法进行解释与分类。
• 比较与对比两种范式的认识论假设，特别是关于人类行为与理论发展的观点。
• 使用说明性案例研究，展示每种范式如何影响PER中的数据收集、分析与解释。
• 梳理每种范式对研究目标的影响，如普遍性与理论精炼之间的权衡。

实验结果

研究问题

• RQ1 重复性导向与案例导向的物理教育研究之间，其核心假设有何本质区别？
• RQ2 这些假设如何影响PER研究的设计与实施？
• RQ3 这两种范式在对待人类行为与学习过程方面有何不同？
• RQ4 研究者的方法论选择如何反映其潜在的理论承诺？
• RQ5 在研究结果与理论发展方面，选择一种范式而非另一种会产生哪些实际后果？

主要发现

• 以重复性为导向的PER假设人类行为受规律性、概率性关系支配，旨在发现可重复、可推广的模式。
• 以案例为导向的PER假设行为受参与者主观意义的塑造，旨在通过深入的情境分析发展或完善理论。
• 这两种范式导致截然不同的研究设计：以重复性为导向的研究强调统计推广性，而以案例为导向的研究则优先考虑解释的深度。
• 研究者通常在一种范式内运作，尽管某些研究根据其理论与实践目标，会整合两种范式的元素。
• 范式的选择显著影响PER中数据的收集、分析与解释方式，对研究的有效性与理论贡献具有深远影响。
• 本文表明，两种范式均具有效性与生产力，但其假设必须明确表达，以提升PER中的方法论透明度与严谨性。