科学技术与应用

基于动态问题链与物理意义可视化的工程力学教学模式构建

林 逸洲

东莞理工学院 生态环境与建筑工程学院

武 静

东莞理工学院 生态环境与建筑工程学院

DOI: https://doi.org/10.59429/kxjsyy.v2i3.10725

Keywords: 工程力学教学；动态问题链；WebAR 技术；认知冲突；物理意义理解

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Abstract

针对工程力学教学中物理意义理解薄弱导致的知识迁移困境，本研究构建了基于动态问题链与跨模态表征 的可视化教学模式。通过融合 WebAR 轻量化技术与认知冲突策略，开发了“现象锚定—误差溯因”四阶问题链框架， 实现力学公式的符号系统与物理图景双向映射。创新性地将三维参数交互、矛盾前提植入与工程规范对比嵌入教学 场景，有效突破传统工具单向演示的认知局限。实证研究表明，新模式显著提升了学生的概念迁移能力，实验组在 工程问题解决与空间建模任务中的表现较传统教学组提升 10.9%，且高频次交互学生展现出更强的参数优化与决策 权衡能力。研究成果为破解工程教育“知用分离”难题提供了可推广的实践路径。

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