【正文】 數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力。因此，在復(fù)習(xí)課教學(xué)中教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生自主地評價相關(guān)前概念，對相關(guān)的錯誤的前概念進(jìn)行歸納總結(jié)，并理解這些前概念錯誤的原因。 ⑵ 理習(xí)題過程中要做到有理有據(jù) 有部分學(xué)生在解物理習(xí)題過程中不愿動腦筋，不去思考在解題過程的每一步是否有物理依據(jù)。 根據(jù)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移理論，豐富學(xué)習(xí)者在相關(guān)學(xué)習(xí)領(lǐng)域里的認(rèn)知結(jié)構(gòu)有助于在教學(xué)中構(gòu)建“先行組織者”，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)的遷移 。 解析：設(shè) 1M 的軌道半徑為 1r ， 2M 的軌道半徑為 2r ，兩個行星都繞 O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的角速度為 ? ，由于兩個行星之間的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有 2112121 ?rMrMMG ? 2222221 ?rMrMMG ? Lrr ?? 21 以上三式聯(lián)立解得 L MMGL )(1 21 ??? 因此，在物理習(xí)題教學(xué)中，教師應(yīng)通過自制物理模型或者多媒體課件等式來展示物理模型和物理情景，這樣可以加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，促進(jìn)物理前概念的正遷移。 促進(jìn)學(xué)生物理知識遷移的教學(xué)設(shè)計 促進(jìn)物理前概念正遷移的策略 ⑴ 在物理習(xí)題教學(xué)中注重物理模型和物理情景的構(gòu)造 物理學(xué)科研究對象的特點(diǎn)決定了物理習(xí)題中必然涉及到大量與我們生活很相關(guān)的物理情景和物理模型，例如：衛(wèi)星和行星的運(yùn)動、交通工具的運(yùn)動、常用電器等中的物理問題的研究。人們的許多前概念得以改變就是因?yàn)槲锢韺W(xué)的實(shí)驗(yàn)及對實(shí)驗(yàn)的深入分析使人們對物理現(xiàn)象的本質(zhì)有了深刻認(rèn)識后才改變的。例如：講授“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)時，首先可以引導(dǎo)學(xué)生回憶電流表、電壓表、電阻、滑動變阻、常用電源、導(dǎo)線、開關(guān)等的功能和連接方法，這樣可以大大提高本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。隨著學(xué)生知識的增加，教師要引導(dǎo)學(xué)生逐步從概念的表層深入到概念的本質(zhì)來理解“平衡狀態(tài)”是“物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)”。再如：在慣性概念學(xué)習(xí)時， 在開始學(xué)習(xí)的時候?qū)W生易與沖力概念相混淆，認(rèn)為足球能繼續(xù)向前運(yùn)動是因?yàn)槭艿經(jīng)_力的作用，扔出的手榴彈能繼續(xù)前進(jìn)也是因?yàn)槭艿經(jīng)_力的作用。由于學(xué)生沒有這方面的生活經(jīng)驗(yàn)，所以必須用物理概念來 進(jìn)行邏輯思維，進(jìn)行分析、判斷。（師））可見運(yùn)動狀態(tài)與質(zhì)量和速度都有關(guān)系，今天我們引 入動量這個物理學(xué)很重要物理量來描述物體運(yùn)動狀態(tài)（效果）。造成錯誤的原因就是把物理知識純數(shù)學(xué)化了，不知道數(shù)學(xué)和物理中的正負(fù)號在含義上的區(qū)別。 正交分解法的思想在高中物理中具有很廣泛的應(yīng)用，貫穿高中物理的全部，是高中物理教學(xué)中的重點(diǎn)中的重點(diǎn)，教學(xué)實(shí)踐表明，數(shù)學(xué)坐標(biāo)解題思想在物理解題過程中應(yīng)用的淋漓盡致。 用平行四邊形定則求合力以及三角形的性質(zhì)在解決上題過程中起了 決定性作用。題中有一關(guān)鍵條件：螞蟻運(yùn)動的速度 v 與螞蟻離巢的距離 x 成反比，做出 xv?1 圖像，如圖所示，為一條通過原點(diǎn)直線。 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)在物理學(xué)習(xí)中的正遷移 ⑴ 數(shù)學(xué)推導(dǎo)促進(jìn)物理規(guī)律的建立 許多高中物理規(guī)律的建立都離不開數(shù)學(xué)推導(dǎo)，數(shù)學(xué)推導(dǎo)是高中物理規(guī)律建立的重要的途徑。但教師不應(yīng)忘記，學(xué)生總是從自己角度，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)來觀察和理解世界的，他們用的表達(dá)方式往往不為物理學(xué)家所接受，但這足以幫助他們理解某些特殊現(xiàn)象，并以此知道他們的生活。這主要表現(xiàn)在不同 年齡階段或同年齡階段不同層次的學(xué)生中，對相同的物理問 題有不同 的前概念 ]15[ 。教師在教學(xué)設(shè)計時 應(yīng) 對其不正確進(jìn)行糾正。物理前概念是指學(xué)生在日常生活中，長 期與環(huán)境作用，通過主體構(gòu)建而形成，對物理現(xiàn)象與物理規(guī)律的認(rèn)知。 ⑺ 教學(xué)方案的評價與反思 教 學(xué)方案的形成，不是教學(xué)設(shè)計的結(jié)束。 ③ 媒體選擇流程圖 在綜合考慮影響媒體選擇的各種因素基礎(chǔ)上，還需要一套具體的方法來選出合適的媒體，這里我們介紹一種流程圖的方法。必須指出的是，教學(xué)策略的設(shè)計與教學(xué)過程的設(shè)計往往是同時 進(jìn)行的不可分割的兩個環(huán)節(jié) 在教學(xué)過程設(shè)計中通常包含下表中的內(nèi)容。 從教學(xué)方法選擇的指導(dǎo)思想上，應(yīng)該建立和形成發(fā)揮學(xué)生主體 性的多樣化的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生主動、富有個性的學(xué)習(xí) 從教學(xué)方法選擇的原則上，應(yīng)該根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生實(shí)際、教學(xué)內(nèi)容、教師特點(diǎn)、教學(xué)資源、教學(xué)時間、教學(xué)技術(shù)條件等諸多因素來選擇教學(xué)方法。 ⑷ 教學(xué)策略設(shè)計 教學(xué)策略設(shè)計：這是教學(xué)設(shè)計的中心環(huán)節(jié)。 ⑶ 學(xué)習(xí)者分析 一切教學(xué)活動都是為了學(xué)生，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)是教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計必須考慮的事情。 ② 功能分析。正如加涅 (Gagne R． M． )在《教學(xué)設(shè)計原理》一書中所指出的那樣，設(shè)計者開始任何教學(xué)，設(shè)計以前必須能回答的問題是“經(jīng)過教學(xué)之后學(xué)習(xí)者將能做哪些他們以前 不會做的事？”或者“教學(xué)之后學(xué)習(xí)者將會有何變化？”根據(jù)馬杰和加涅的行為目標(biāo)理論與技術(shù)，一般認(rèn)為，一個完整、具體、明確的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該包括四個要素，即行為主體、行為活動、行為條件和行為標(biāo)準(zhǔn)。將教學(xué)資源的開發(fā)和利用納入物理教學(xué)設(shè)計之中，可以為學(xué)生生動、活潑、主動地學(xué)習(xí)提供保證。分析與鉆研教材是對每個教師最基本的要求，是教學(xué)設(shè)計的首要任務(wù)，是教師順利完成教學(xué)任務(wù)的基本條件。 物理教學(xué)設(shè)計概述 中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計是人們的設(shè)計思想在教學(xué)中的運(yùn)用，也是設(shè)計的一種類型。該理論起源于貝爾蒙特的研究，它系統(tǒng)分析了涉及多種策略訓(xùn)練和被試的 100 項(xiàng)有關(guān)研究，但沒有一項(xiàng)策略訓(xùn)練在遷移上獲得成功。產(chǎn)生式是條件和行動的規(guī)則，學(xué)習(xí)者工作記憶中的內(nèi)容構(gòu)成條件，行動則包括外在的變化和頭腦內(nèi)的心理運(yùn)算。研究表明，陳述行組織者能輸入一些適當(dāng)?shù)摹敖M織者”到學(xué)習(xí) 者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)的可利用性得到加強(qiáng)，從而促進(jìn)了知識 的遷移，對言語分析能力較低的學(xué)習(xí)者尤其有效。但是，我們不能否認(rèn)他們在知識遷移理論的貢獻(xiàn)，如：行為主義者依據(jù)刺激 與反應(yīng)之間的關(guān)系總結(jié)出了四條基本遷移規(guī)律至今仍具有價值。特殊遷移是指某種學(xué)習(xí)的內(nèi)容只向特定的范圍內(nèi)容發(fā)生遷移，如學(xué)習(xí)的牛頓運(yùn)動定律只對宏觀和低速運(yùn)動物體遷移；非特殊遷移指某種學(xué)習(xí)的內(nèi)容對廣泛范圍學(xué)習(xí)的遷移，一般而言，這種遷移多發(fā)生在學(xué)習(xí)態(tài)度、技巧、策略和方法等反面，物理學(xué)習(xí)中的刻苦拼搏精神可以廣泛地遷移到所有的學(xué)習(xí)、工作和生活當(dāng)中去。 Campione 等研究者探討了課堂情景對知識遷移的影響，強(qiáng)調(diào)通過交談、給其他同學(xué)解釋自己學(xué)習(xí)的東西在多種情景中，進(jìn)行聯(lián)系活動等措施，來加強(qiáng)合作學(xué)習(xí)，進(jìn)而促進(jìn)知識遷移 ]9[ 。以使對癥下藥，有效的提高高中物理教學(xué)質(zhì)量。是學(xué)習(xí)理論建立的主要支柱。我們 認(rèn)為，知識遷移理論在高中物理教學(xué)設(shè)計的應(yīng)用研究還有很大的空間。在我國，孔子的“溫故而知新”，我們平常所說的“聞一而知十”、“舉一反三”、“觸類旁道”；在西方，十七世紀(jì)英 國著名學(xué)者培根的名句“讀書使人民智，讀詩使人聰慧，演算使人精確，哲理 使人深刻，倫理學(xué)使人有修養(yǎng)，邏輯修辭使人 長于 思辨 ” 等名句都可以看作遷移 ]2[ 。正是因?yàn)槲锢韺W(xué)的重要作用，高中物理教學(xué)成了整個高中教學(xué)的重要組成部分。物理學(xué)是現(xiàn)代技術(shù)的重要基礎(chǔ)，對推動社會發(fā)展有重要作用 ]1[ 。在每一種遷移論述中，都包含對教育或教學(xué)的啟迪。20 世紀(jì) 50年代以后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，遷移的研究范圍逐步擴(kuò)大 ，對于知識遷移的過程、機(jī)制和影響條件等方面的研究，目前的研究已相當(dāng) 的成熟，然而，知識遷移理論的應(yīng)用實(shí)踐、在具體教學(xué)設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)研究 、知識遷移理論、知識遷移理論在學(xué)科教學(xué)等方面相對貧乏。Anderson 認(rèn)為知識遷移的研究對所有綜合性認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的一個嚴(yán)格的檢驗(yàn)，他有助于 深入揭示知識的本質(zhì)及規(guī)律。正是由于這些特點(diǎn)，我 覺得研究知識遷移理論體系在高中物理教學(xué)設(shè)計應(yīng)用很有意義的，將知識遷移理論體系滲透到高中物理教學(xué)設(shè)計，并從中找出影響高中物理知識遷移的因素。以 Greeno 等為代表，強(qiáng)調(diào)知識遷移的情境性，并提出了知識遷移的情境性理論，認(rèn)為知識遷移問題主要說明在一種情景中學(xué)習(xí)去參與某種活動將如何影響在其他的不同情景中參與另一種活動。 ⑵ 知識遷移的方式 從知識遷移發(fā)生的方式可以分為特殊遷移和非特殊遷移。受到當(dāng)時時代背景 和研究條件的限制，早期知識遷移觀有共同的特征：以動物的知識和人的簡單知識解釋有意義知識和高級知識，這種遷移存在簡單化、機(jī)械化和表面化傾向?！跋刃薪M織者”可以分為兩種：“陳述行組織者”是為新的學(xué)習(xí)提供最適當(dāng)?shù)念悓?，他與新的學(xué)習(xí)是一種上位關(guān)系；“比較行組織者”是為了比較新材料和認(rèn)知結(jié)構(gòu)中相類似的材料，從而增加新舊知識之間的可辨性。教材知識一般分為若干單元，先后兩個單元應(yīng)該 有適當(dāng)?shù)闹丿B。現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的一個特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)認(rèn)知策略和元認(rèn)知在學(xué)習(xí)和問題解決中的作用，由此認(rèn)為策略遷移理論越來越受到研究者的重視 ]12[ 。 高中物理教學(xué)設(shè)計 中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計的目的是通過優(yōu)化教學(xué)過程達(dá)到提高教學(xué)效率的目的，它將有利于學(xué)生物理課程的學(xué)習(xí)。 ② 分析與鉆研教材 教材是課程標(biāo)準(zhǔn)的具體體現(xiàn)，是教學(xué)內(nèi)容的具體載體。 ③ 教學(xué)資源 在新課 程背景下，教材不再是惟一的教學(xué)資源。 ③ 教學(xué)目標(biāo)盡可能用可觀察和可測量的行為變化來作為教學(xué)結(jié)果的指標(biāo)，并確定它們之間的層次關(guān)系。重點(diǎn)分析這部分知識發(fā)生、發(fā)展的過程，與其他知識之間的聯(lián)系，物理電氣信息學(xué)院 本科生論文 7 以及它在社會生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。如實(shí)驗(yàn)條件、課件、習(xí)題等進(jìn)行分析，以確定能否滿足當(dāng)前的教學(xué)需要。即了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中“應(yīng)該做什么”、“能夠做什么”和“怎樣做”。面對多種多樣的教學(xué)方法，哪些是教學(xué)設(shè)計是優(yōu)先考慮的教學(xué)方法？這些方法應(yīng)該如何有機(jī)的結(jié)合在一起？這些都是制定教學(xué)策略的基本問題。一個完整的教學(xué)過程包括導(dǎo)入、新課和結(jié)尾三個環(huán)節(jié)。如果能有意識地利用大眾媒體的教育資源，可以彌補(bǔ)學(xué)校現(xiàn)代教學(xué)媒體的不足。這里我們用具體的例子來說明教學(xué)媒體如何與教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)事件相匹配。 學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，對各個學(xué)科都有學(xué)科前概念，物理學(xué)可也是如此。學(xué)生在其大腦里建構(gòu)前概念時，完全是自發(fā)性的。 ⑸ 層次復(fù)雜性 學(xué)生在構(gòu)建對事物 意義理解時，總是以自己的知識經(jīng)驗(yàn)背景為基礎(chǔ)，因而不同學(xué)生看到 事物的不同方面。學(xué)生擁有各種形式、各種層次的前概念，他們中的許多知識對事物表面的、分本質(zhì)的認(rèn)識，卻又與科學(xué)相悖之處。根據(jù)產(chǎn)生式遷移理論， 兩種學(xué)生之間的相關(guān)性直接決定了知識遷移的發(fā)生，因此我 認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也是影響高中物理學(xué)習(xí)遷移能力的重要因素。 螞蟻離開巢沿直線爬行，它的速度與到蟻巢中心的距離成反比，當(dāng)螞蟻爬到距 巢中心的距離 mL 11 ? 的 A 點(diǎn)處時，速度是 cmv 21 ? ，試問螞蟻從 A 點(diǎn)爬到距巢中心的距離 1L =1m 的 A點(diǎn)處時，速度是 scmv /21 ? ，試問從 A 點(diǎn)爬到距巢中心 的距離 mL 22 ? 的 B點(diǎn)所需時間為多少？ 解：本題若采用將 AB無限分割，每一等分可看作勻速直線運(yùn)動，然后求知，這辦法原則上可行，實(shí)際上對高中生來說是很難計算的。由三角形中任意兩邊之和大于第三邊，且任意兩邊之差小于第三邊可以很快選出答案為 BD。 第四步，求 21 F、F 的合力即為最終答案。 常見錯誤：因?yàn)?55，所以 1F 大于 2F 。（師）相同質(zhì)量的兩個籃球分別以 1m/和 10m/s 的速度飛向你，你敢接哪一個？（生） 1m/s 的籃球 .（師）為什么？（生）因?yàn)樗俣刃∫稽c(diǎn)。接下來再讓學(xué)生回答站在火車車廂末端或輪船末端的人跳起來后落在何處。通過受力分析，學(xué)生們通過受力分析會發(fā)現(xiàn)：如果摩擦力方向豎直向下，而重力的方向也豎直向下，兩個豎直向下的力不能使木棒豎直向上作勻速運(yùn)動，因此摩擦力的方向?yàn)樨Q直向上和物體運(yùn)動方向相同，而與物體相對運(yùn)動的方向相反，從而揭露了物理前概念的不合理性。學(xué)生會認(rèn)為上拋運(yùn)動最高點(diǎn)的物體處于平衡狀態(tài)，勻速圓周運(yùn)動的物體也處于平衡狀態(tài)等想法。而常用的實(shí)驗(yàn)儀器、常用的實(shí)驗(yàn)方法在初中階 段已經(jīng)講過，根據(jù)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的遷移理論，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要充分挖掘?qū)W生在初中階段已經(jīng)掌握的物理實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法，引導(dǎo)學(xué)生回憶，鞏固學(xué)生的感知認(rèn)識，即通過“先行組織者”促進(jìn)物理前概念的正遷移。為什么亞里士多德的許多觀點(diǎn)是錯誤的并被人們所接受，就是因?yàn)楫?dāng)時人們還沒有科學(xué)的研究方法，還沒有建立嚴(yán)格的、精確的物理概念體系。根據(jù)產(chǎn)生式遷移理論，產(chǎn)生式的形成必須使規(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)，因物理電氣信息學(xué)院 本科生論文 18 此，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作前，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)做實(shí)驗(yàn)過程中時時刻刻要牢記實(shí)驗(yàn)原理，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，不要認(rèn)為怎樣操作方便就怎樣操 作。這樣，學(xué)生能很容易發(fā)現(xiàn)雙星的特點(diǎn)：向心力等于相互之間的萬有引力；角速度和周期相同：兩者做圓周運(yùn)動的半徑之和等于兩者之間的距離二下面是本題的解題過程。由動能定理可知：02/2/ 20 ??? mvmgLW ，由此推出 2/)( 20vgLmW ?? ，答案 A正確。這道題目不難，但是錯誤率非常高，很多同學(xué)受前 概念的影響，把木塊選擇研究對象，誤選 D．本題正確答案應(yīng)為 C． 在物理習(xí)題教學(xué)中，教師應(yīng)