【正文】 ⑵ 突出物理概念的適用條件，避免物理規(guī)律純數(shù)學(xué)化 在物理規(guī)律教學(xué)中，也有很多學(xué)生不考慮物理規(guī)律使用的條件和物理規(guī)律中涉及到的物理量所表示的物理意義，亂用數(shù)學(xué)知識，把物理規(guī)律純數(shù)學(xué)化，對物理規(guī)律的學(xué)習(xí)造成了很大的思維障礙。 如果學(xué)生不懂或者不理解加、減、乘、除、極限的含義，根據(jù)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移理論，學(xué)生將很難 理解這些物理概念。 因此，在物理習(xí)題課教學(xué)中，教師一定要反復(fù)強(qiáng)調(diào)不能想當(dāng)然的解物理題目， 要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真讀題，然后再認(rèn)真解題，在解題過程中思考解題的每一步是否都有理有據(jù)。如果學(xué)生解題不認(rèn)真，思維定勢就會產(chǎn)生負(fù)遷移，例如下面這個題目。下面是本題的解題過程。此時，教師可以把兩個乒乓球固定在一個小木棍的兩 端，然后在小木棍的任意一點釘一個釘子，使兩個乒乓球能繞這個釘子轉(zhuǎn)動。再如：做慣性實驗時，在玻璃杯中盛少量的水，其上放一塊硬紙片，硬紙片上放一個雞蛋，很多學(xué)生習(xí)慣于手掌心向下來彈紙片，這樣導(dǎo)致雞蛋和紙片一起“飛”出去了。 減小物理前概念負(fù)遷移的策略 ⑴ 通過物理實驗現(xiàn)象來改變錯誤的前概念 前概念產(chǎn)生的原因與人的認(rèn)識發(fā)展過程有密切的聯(lián)系，人的認(rèn)識發(fā)展總是由淺入深、由表及里的。而在具體的教學(xué)過程中，學(xué)生應(yīng)積極參與討論，體現(xiàn)主體地位 ]15[ 。這是從運動角度 (表面 )對平衡狀態(tài)下的定義。 通過知識的 組織來揭露物理前概念的不合理 根據(jù)產(chǎn)生式遷移理論，教師可以通過知識的組織來揭露物理前概念的不合理性。例如，讓學(xué)生回答地面上的人跳起后落在何處，這是一個常規(guī)問題，學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗就可以正確回答。此時，教師可以這樣引入動量：（師）同學(xué)們，請問在體育場上若以相同的速度飛向你的鉛球和籃球，你敢接哪一個？（生）籃球。以下幾個例題的常見錯誤解法就是這個原因造成的。 第二步，將不在 X、 Y軸上的各力沿 X、 Y軸方向分解。下面這個選擇題就說明了這個問題。 ⑵ 數(shù)學(xué)圖像用來很好的解決物理問題 有些物理題目，用常規(guī)思維很難解出來，但利用數(shù)學(xué)圖像的方法可以很快、很方便的解決物理問題。數(shù)學(xué)為物理的研究和發(fā)展提供了有力的工具，物理為數(shù)學(xué)的應(yīng)用提供了廣闊領(lǐng)域，推動了 數(shù)學(xué)的發(fā)展和完備 。這是物理教學(xué)設(shè)計中必須要注意的。由于學(xué)生大腦中的前概念是潛移默化形成的，因此它以潛在形式存在，平時不易表象出來。他們對日常生活有關(guān)物理現(xiàn)象的大量問題都有了自己特定的見解，這一理解包羅萬象，在力學(xué)、熱學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、近代物理學(xué)的各個分支中都存在著前概念。廣義上的理解是指學(xué)生在接受正式的教育之前已經(jīng)自覺形成的認(rèn)知 或理解，即 包括正確的、科學(xué)的認(rèn)識也包括不正確的、片 面的認(rèn)識。因而在選擇媒體時要保證所選的媒體能有效地實施相應(yīng)的教學(xué)事件，而一系列的教學(xué)事件又是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的前提條件，這樣看來，所選的媒體要能有效實現(xiàn)相應(yīng)的教學(xué)事件和教學(xué)目標(biāo)，即要在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)事件和教學(xué)媒體之間進(jìn)行適當(dāng)匹配。 ② 現(xiàn)代教學(xué)媒體 現(xiàn)代教學(xué)媒體是隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，所以在我國也稱之為電化教育媒體，如幻燈、投影、廣播、錄音、錄像、電影、電視、計算機(jī)、電子白板等。 ⑸ 教學(xué)過程設(shè)計 設(shè)計教學(xué)過程是教學(xué)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，是教師教學(xué)理念和教學(xué)思想的具體體現(xiàn)。所以，從座位的編排到小組成員的組合、從教材的運用到資源的開發(fā)過程、從學(xué)生的參與方式到教師的引導(dǎo)方式方法等都必須在教學(xué)組織設(shè)計時加以考慮和整合。哪些學(xué)生能夠適應(yīng)，哪些學(xué)生不能適應(yīng)。 ④ 資源分析。教師對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，就是要明確教師 教什么、學(xué)生學(xué)什么。 長期目標(biāo)被稱為教育目標(biāo)，如“培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情等等，這些無法在具體教學(xué)中一次性實現(xiàn)，而是長期努力的方向。精讀是關(guān)鍵。從教學(xué)設(shè)計的角度來說，需要注意的是，學(xué)習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn)不能只滿足于表面上通讀課程標(biāo)準(zhǔn)的字詞語句，重要的是著重在領(lǐng)會課程標(biāo)準(zhǔn)提出的課程理念、課程的設(shè)計思路、課程標(biāo)準(zhǔn)提出的各項要求的內(nèi)涵上下功夫。研究結(jié)果表明，經(jīng)過策略的有效性自我評價訓(xùn)練的兒童能長期運用訓(xùn)練的策略，并能遷移到類似的情況中，而在其他訓(xùn)練下，策略訓(xùn)練只有短期的效果，評價性的策略教學(xué)有助于策略遷移 ]13[ 。二是知識的組織對產(chǎn)生式 的獲得與遷移有直接的影響，因為對知識的編輯是將陳述性知識轉(zhuǎn)化為程序性知識的重要的學(xué)習(xí)階段，知識的組織使許多小的產(chǎn)生式被一個高級的產(chǎn)生式所替代，相應(yīng)的學(xué)習(xí)者可以較好地方法解決問題。兩項任務(wù)之間的遷移，是隨其共有的產(chǎn)生式的多少而變化的?！跋刃薪M織者 ” 是教育學(xué)家蘇伯爾于 1960 年首先提出的一個概 念，指在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的，具有普遍意義的背景觀念材料。 有代表性的三種知識遷移理論 在力圖學(xué)習(xí)探討知識遷移的本質(zhì)，學(xué)習(xí)遷移發(fā)生的基礎(chǔ)上形 成 了不同的知識遷移理論。 ⑴ 知識遷移的領(lǐng)域 從知識 遷移發(fā)生的領(lǐng)域分為知識、動作技能、習(xí)慣態(tài)度等類型。當(dāng)代學(xué)者吉克和何利歐克研究表明，知識遷移的產(chǎn)生依賴于兩個情景之間聯(lián)系的建立 ]7[ 。 研究表明，有很多初中物理學(xué)習(xí)成績很優(yōu)秀的同學(xué)上高中以后物理成績直線下滑，很多同學(xué)感覺物理是高中最難學(xué)的一門課，很多同學(xué)上物理課聽的懂但不會解題，很多同學(xué)學(xué)習(xí)了物理知識但是不會解釋生活中常見的物理現(xiàn)象等等。 因此，知識遷移的研究十分重要，歷來受到教學(xué)的工作者、學(xué) 者和心理學(xué)家們的重視。關(guān)于最早的學(xué)說是 18 世紀(jì)德國的官能心理學(xué)時期的形式訓(xùn)練 ]3[說 。因此，我 認(rèn)為研究知識遷移在高中物理教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用是很有沒必要的。本文將知識遷移理論滲透到高中物理教學(xué)設(shè)計中去研究，深入挖掘影響高中物理知識遷移的重要因素和歸納總結(jié)知識遷移理論在 高中物理教學(xué)設(shè)計中應(yīng)用策略并且有針對性的進(jìn)行教學(xué)案例的設(shè)計，最后對這些教學(xué)案例進(jìn)行實踐。 在教學(xué)過程中，我 發(fā)現(xiàn)高中物理教 學(xué)經(jīng)驗豐富的老師更注重知識遷移。英國學(xué)者 JohnLocke 第一次采用“遷移”（ transfer）這個概念。首先，知識遷移是學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗得以概括化、系統(tǒng)化，形成一種穩(wěn)定、整合的心理結(jié)構(gòu)， 從而更好地調(diào)解人的行為，并能動地作用于客觀世界。著名心理學(xué)家 Simons 認(rèn)為同過有目的、有計劃、有規(guī)范的訓(xùn)練，學(xué)生可以學(xué)會如何見他們的知識和技能更好地遷移到實際工作中 ]5[ 。由此，筆 者認(rèn)為研究知識遷移理論在高中教學(xué)設(shè)計的應(yīng)用來架起知識遷移理論在 高中物理教學(xué)之間的橋梁即可以加深對知識遷移進(jìn)一步認(rèn)識。 我 認(rèn)為知識遷移是指一種學(xué)習(xí)情境下的學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)情境下的學(xué)習(xí)的影響。先前學(xué)習(xí)對物理電氣信息學(xué)院 本科生論文 4 以后學(xué)習(xí)的影響稱之為順向遷移；后學(xué)習(xí)的內(nèi)容對以前學(xué)習(xí)內(nèi)容的影響稱之為逆向遷移。 ⑴ 認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移理論 認(rèn)知結(jié)構(gòu)在廣義上指學(xué)習(xí)者頭腦的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，即學(xué)習(xí)者的觀念的全部內(nèi)容和組織，狹義上指學(xué)生在某一學(xué)科的特殊知識領(lǐng)域內(nèi) ， 觀念的全部內(nèi)容及組織。 ⑵ 產(chǎn)生式遷移理論 加拿大認(rèn)知心理學(xué)家、信息加工心理學(xué)家安德森最先提出了產(chǎn)生式遷移理論 ]10[ 。產(chǎn)生質(zhì)的形成必須使規(guī)則以陳述性知識的形式編入學(xué)習(xí)者原有的命題知識網(wǎng)絡(luò)，并經(jīng)過練習(xí)才能轉(zhuǎn)物理電氣信息學(xué)院 本科生論文 5 化。 1982 年貝爾蒙特等又評論了 7 項策略研究質(zhì)量，這 7 項研究都要求被試對策略運用成功與否進(jìn)行反思，結(jié)果六項獲得了成功，這一研究引起了很多心理學(xué)家展開了類似的研究，研究結(jié)果表明，自我評價是策略遷移的一個重要因素。通常的教學(xué)中多指物理課堂教學(xué)設(shè)計。通讀教材是基礎(chǔ)。 如何對物理課堂教學(xué)進(jìn)行設(shè)計 ⑴ 教學(xué)目標(biāo)分析 教學(xué)目標(biāo)分析，就是教師要對學(xué)生通過本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)達(dá)到的行為狀態(tài)做出具體、明確的說明。 目標(biāo) 2：對提供的實例，能用力的三個要素來分析力的作用效果。 ③ 結(jié)構(gòu)分析。把學(xué)生的知識、技能可以分為已知的、半知的、未知的。包括教學(xué)的組織形式、教學(xué)方法、學(xué)法指導(dǎo)、教學(xué)媒體設(shè)計。 ④ 教學(xué)媒體設(shè)計：教學(xué)媒體設(shè)計包括怎樣選擇媒體、如何運用教學(xué)媒體以及在什么情況下運用的問題。 ① 傳統(tǒng)教學(xué)媒體 傳統(tǒng)教學(xué)媒體是指教科書、黑板、粉筆、掛圖、標(biāo)本、模型、實驗演示裝置等。設(shè)計人員通過對一個接一個的問題做出“是”或“否”的回答，被引導(dǎo)到相應(yīng)的分支上，每一次回答都會排除一部分媒體，最后剩下的一種或一組媒體就被認(rèn)為是最適合于特定教學(xué)情境的媒體。這一過程是對教師教學(xué)認(rèn)識能力的進(jìn)一步提高而提出的，能更好地反映教師自我認(rèn)識教學(xué)，反思教學(xué)能力和提高教師對教學(xué)的評價能力，是教學(xué)設(shè)計中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。這就是學(xué)生對學(xué)習(xí)牛頓第一定律的前概念]14[ 。用傳統(tǒng)的教學(xué)方法給予更正，這些概念“頑固不化”。甚至歪曲新知識的意義，是學(xué)生形成錯誤的思維，形成物理學(xué)習(xí)的障礙，學(xué)生會覺得物理難學(xué)。在課堂中，老師要把我學(xué)生的這些“前概念”引導(dǎo)為正確的知識體系。 物理電氣信息學(xué)院 本科生論文 12 動量定理建立的過程：設(shè)一個質(zhì)量為 m 的物體，初動量為 11 mvp ? ，在合力 F 的作用下，經(jīng)過一段時間 t，速度變?yōu)?2v ，末動量為 22 mvp ? ．物體的加速度 tvva /)( 12 ?? ，由牛頓第二定律 F=ma= tmvmv /)( 12 ? 可得 Ft= 12 mvmv ? 即Ft= 12 pp ? ，等式左邊的 Ft 稱為沖量，上式表示，物體所受合力的沖量等于物體的動量變化。 除此之外，數(shù)學(xué)圖像在高中物理中還有很多的應(yīng)用，如正弦、余弦函數(shù)圖像在機(jī)械振動、機(jī)械波、交變電流中的應(yīng)用等等。 ⑶ 數(shù)學(xué)解題思想在物理解題過程中的應(yīng)用 數(shù)學(xué)解題思想在物理解題過程中得到廣泛應(yīng)用。數(shù)學(xué)中的誤差的計算以及誤差分析在物理實驗教學(xué)中也有廣泛的應(yīng)用。 物理電氣信息學(xué)院 本科生論文 15 第四章 知識遷移理論在高中物理教學(xué)設(shè)計應(yīng)用 促進(jìn)物理知識遷移的教學(xué)策略 ⑴ 理前概念的正遷移的策略 ① 充分挖掘生活中常見的物理素材 中 學(xué) 很多物理概念 和 規(guī)律對于初學(xué)者來說是相當(dāng)陌生的，因此學(xué)生感覺很難接受。學(xué)生如果能留下日常生活中玉帶物理現(xiàn)象的好習(xí)慣，根據(jù)產(chǎn)生式遷移理論，構(gòu)建于 學(xué)習(xí)相關(guān)的物理前概念可以促進(jìn)高中物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)！例如： 坐汽車時，如果學(xué)生能夠思考為什么自己會向前運動，那么他就會很好理解摩擦力不是阻礙運動，而是阻礙物體的相對運動：輪船靠岸時，如果學(xué)生能夠留心岸邊的輪胎的作用，那么他就能很好的理解動量定理。根據(jù)認(rèn)知策略遷移理論，筆者認(rèn)為組織討論，揭露前概念的不合理性，從而使學(xué)生 自愿放棄舊的觀念也是一種好的教學(xué)方法。這兩個例子都是通過知識的組織來揭露物理前概念的不合理性，迫使學(xué)生放棄前概念而建立科學(xué)概念。有了這么一個對“平衡狀態(tài)”比較完整、深入的理解過程，學(xué)生就能清醒地判斷勻速圓周運動、上拋運動的最高點、簡諧運動的振子在最大位移處是不是處于平衡狀態(tài)等物理問題了。例如：在我 的教學(xué)實踐中，有個學(xué)生在觀察體會完全失重的特點的課外實驗時，他就通過飲料瓶這個日常生活中常見的物品做了一個很好的實驗。 ⑵ 強(qiáng)調(diào)實驗操作的嚴(yán)謹(jǐn)性和規(guī)范性 在具體實驗操作中學(xué)生經(jīng)常會出現(xiàn)不規(guī)范甚至錯誤的實驗操作，而這些錯誤的原因就是學(xué)生在日常生活中的經(jīng)驗的負(fù)遷移，學(xué)生操作實驗時把實驗原理扔到一邊，誤認(rèn)為怎樣操作方便就怎樣操作。下面的這個例題就充分說明了這個問題。物理習(xí)題中考查運動學(xué)的部分很多是借助體育運動中的物理模型來進(jìn)行的，例如下面這個例題。 ⑶ 在物理復(fù)習(xí)課教學(xué)中適當(dāng)延伸 在復(fù)習(xí)課教學(xué)中教師應(yīng)該適當(dāng)延伸，例如：復(fù)習(xí)力的合成與分解時，教師應(yīng)該適當(dāng)延伸，指出一切矢量的合成與分解都遵循平行四邊形定則。 人對物體做功不為零的情況是 ( ) A、一個人用 10N的力踢球，球水平運動了 10米 B、一個人用舉著物體在水平方向走 C、一個人攔著物體在水平方 向行走 D、一個人扛著物體乘電梯上樓 解析：一個物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，這個力就對物體做了功，由此可以判斷 CD正確。在此基礎(chǔ) 上，教師通過有針對性的實例對相關(guān)的錯誤的前概念進(jìn)行歸納總結(jié)，不僅要讓學(xué)生知道錯在哪里，而且要讓學(xué)生知道錯誤的原因。 ⑴ 加深學(xué)生對物理量的理解，避免物理公式的純數(shù)學(xué)化 高中生往往把物理公式所表示的物理量之間的關(guān)系看作純數(shù)學(xué)關(guān)系，對物理概念和物理規(guī)律的理解形成了消極的影響。相反，如果教。在物理規(guī)律教學(xué)中，鼓勵學(xué)生自主進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)，自己得出物理規(guī)律，然后教師再加以點評，根據(jù)認(rèn)知策略遷移理論，學(xué)生自主進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo) 不僅可以加深學(xué)生對物理規(guī)律和相關(guān)物理概念的理解和記憶，還可以培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和