【正文】 例如在本文上一章節(jié)講述的動量定律的推導過程，此處不再贅述。此時，前概念的負遷移就非常明顯，例如下面這個題目。 ⑵ 進行物理習題教學 物理電氣信息學院 本科生論文 19 運動學是高中物理的重要組成部分，并且運動學貫穿整個高中物理教學內容，因此運動學是高中物理習題考查的重要部分。根據(jù)認知結構的遷移理論，物 理實驗能夠構建“比較組織者”，因此教師應該重視物理實驗的作用，通過物理實驗揭示物理現(xiàn)象的本質，使學生能以物理實驗的結論作為事實依據(jù)，改變錯誤的前概念。學過加速度概念后，“平衡狀態(tài)”應進一步理解為“物體處于加速度為零的狀態(tài)”，學過牛頓第二定律后，“平衡狀態(tài)”應理解為“ 物體處于合外力為零狀態(tài) ．根據(jù)產(chǎn)生式遷移理論，教師通過知識的組織不僅是對平衡狀態(tài)概念理解的逐步深入，也是對平衡狀態(tài)概念理解的不斷完善。根據(jù)認知策略遷移理論，學生自主的評價有助于遷移，這樣學生所用的概念是否正確就會顯露出來。 從上面 例子可以看出如果過分依賴數(shù)學知識而不注意認真分析物理過程，不考慮最后結果的物理意義將會對高中物理學習帶 來負遷移。以此類似，在勻速圓周運動、萬有引力定律中要用許多園的性質，三角形相似、三角形全等、基本幾何圖形性質、立體幾何的性質等等再高中物理解題中也有很多的應用。下面筆者借助動量定理的教學案例來說明數(shù)學推導在物理規(guī)律的建立過程中的重要作用。 物理前概念在物理的遷移 ⑴ 負遷移 在一些情況下，對物理現(xiàn)象、過程、材料的片面或錯誤理解而產(chǎn)生的前概念會成為物理學習的障礙，這些錯誤的前概念如果得不到及時糾正，將影響對物理新知識的同化和順應。例如，在學習“ 牛頓第一定律”前，他們認為物體只受力才會有速度，不受力便沒有速度。 流程圖是在計算機算法程序基礎上形成的一種媒體選擇的方法，這種方法把選擇過程分解成一系列有序排列的步驟，每一個步驟就是一個問題，每一個問題都緊跟著前一個問題，如此排列，構成流程圖的形式。 ③ 學法指導：在學生的學習方式上，既要重視學生學習興趣的培養(yǎng)和動機的激發(fā)，重視教學過程的情感化，還要考慮學生學習方式的養(yǎng)成，重視學生的學習能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。對學生進行分析，大體包括以下內容： ① 了解學生是否具有學習新內容所必需的知識和技能。 例如，“力的圖示”認知教學目標可陳述如下： 目標 1：能說出力的三個要素。教師鉆研教材大致經(jīng)過通讀、精讀兩步。研究者指出這 100 項研究沒有一項要求學生對他們所運用的策略成功與否進行反思。巴恩斯的研究表明，利用“先行組織者”的被試的概念遷移增加百分數(shù)，按學習材料的不同達到 16％～ 50％不等，并且“先行組織者”影響主要體現(xiàn)在知識獲得及保 持階段。 ⑶ 知識遷移的方向 從知識遷移中先后發(fā)生影響的方向，可以分為順向和逆向遷移。 普通高中物理課程標準明確指出課程目標是，學習 者 終身發(fā)展必備的物理基礎知識和技能，了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應用， 關注科學技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；學習科學探究方法，發(fā)展自主學習 ，養(yǎng)成良 好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題；發(fā)展好奇心與求知欲，發(fā)展科學探索興趣，有堅持真理、勇于創(chuàng)新、實事求是的科學態(tài)度與科學精神，有振興中華，將科學服務于人類的社會責任感；了解科學與技術、經(jīng)濟與社會的互助作用，認識人與自然、社會的關系，有可能持續(xù)發(fā)展意識和全球觀念。 問題研究的意義 知識遷移是解決問題、創(chuàng)新思維以及一些高級心理加工過程、發(fā)明和藝術創(chuàng)物理電氣信息學院 本科生論文 2 造等必須 的核心能力，是學生完整的學習過程中必不可少的重要組成部分和期望出現(xiàn)的現(xiàn)象。然而我們 了解到 高中 老師在教學設計中不能很好地將知識遷移應用。 問題的研究現(xiàn)狀 遷移現(xiàn)象早已為人們所熟悉，無論是我國還是國外，無論是早期的學習心理學思想還是目前認知心理學的學習理論，都有關于遷移的論述及應用。英國著名學者 Singleyamp。Dettemran, 和 Stembegr, 說：知識遷移發(fā)生的可能性直線取決于兩情景之間的相似度 ]8[ 。早期學習遷移理論主要有形式訓練說、相同要素 說、經(jīng)驗樊華 說、關系轉化說、知識 定時說、分析概括說等。該觀點認為教材的選擇需要考慮循序漸進的原則，先前學習的知識是后繼學習的準備，后繼學習是先前學習的延伸。實踐也表 明，通過引導學生自我提問、自我評價、自我調節(jié)等元認知訓練，讓我們 就會掌握有效的學習方法，并廣泛地遷移到不同的學習情境中去。教師在精讀教材中應反復推敲、深入考慮以下問題，以便做到透徹理解，融會貫通，靈活運用。對教學內容進行分析主要包括以下幾個方面： ① 背景分析。 ④ 了解學生對新內容的自我監(jiān)控能力。首先要將教學內容分解成若干個組成部分，并明確各組成部分的意義與作用，物理電氣信息學院 本科生論文 8 然后安排恰當?shù)捻樞蜻M行組織。否則，不看教學目標、教學事件進行媒體選擇和使用，只是“作秀”、“?；尅保皇菫榱舜龠M學生的學習，確立了 教學目標之后，經(jīng)過任務分析的環(huán)節(jié)，就可導出相應的教學事件。 ⑵ 自發(fā)性 學生頭腦中的前概念，緣起于他們長期、大量地對日常生活的觀察與感知，這些經(jīng)驗在大腦中逐漸深化發(fā)展，經(jīng)過感覺、知覺、表象階段最終形成概念。 ⑵ 正遷移 教學實踐中的大量事實說明，前概念對物理教學干擾很大，極大的阻礙了學生對科學概念的建立，嚴重影響了物理教學質量，然而，事物是一分為二的，前概念的存在，對象個體與物理教學也有一定的積極作用。以下通過運動學的一個習題加以說明。 第三步，用代數(shù)加減分別求出 X、 Y軸上的合力 21 F和F 。（師）為什么？（生）籃球的質量小一點。例如：針對一些同學“摩擦力的方向總是跟物體運動的方向相反”的錯誤前概念，教師手握木棒向上作勻速運動，同時引導學生通過受力分析來回答摩擦力的方向。 物理電氣信息學院 本科生論文 17 知識遷移理論在高中物理實驗教學中應用的策略 促進物理前概念正遷移的策略 ⑴ 充分挖掘學生已經(jīng)掌握的物理實驗知識 對物理常用的實驗儀器、常用的實驗方法的熟練掌握是實驗教學的準備工作，試想如果連常用的實驗儀器不能熟練的應用，甚至對這些實驗儀器一無所知，對常用的實驗方法沒有了解，那么高中實驗就很難展開。這個實驗成敗取決于指頭對硬紙片是否有斜向下的彈擊動作，所以手掌心應該向上來彈紙片。 解析：設運動員對鉛球所做的功為 W整個過程中，運動員做正功，鉛球重力做負功，負功大小為 2/30sin mgLmgL ?? 。根據(jù)認知策略遷移理 論，學生在解題過程中自我監(jiān)控有利于減小前概念的負遷移。根據(jù)產(chǎn)生式遷移理論，每一 個產(chǎn)生式都包括一個條件表征和一個活動表征，但活動表征必須以條件表征的激活為基礎，因此在物理規(guī)律教學中，教師應該講明物理規(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，在此基礎上引導學生將數(shù)學知識正確地應用到物理規(guī)律的教學中去。 如速度 v=s/t、加速度a= tv?? 等用比值定義； 22mvEk?、重力勢能 mghEp ? 、動量 p=mv等是用乘積來定義的；瞬時速度 v=dx/dt、瞬時加速度 a=dv/dt等用極限法定義的。 減小物理前概念負遷移的策略 ⑴ 在物理習題教學中防止思維定勢 在解一個物理題目之前，學生頭腦中以前積累了很多解題方法和解題習慣，根據(jù)認知結構的遷移理論，學生的這些認知結構即思維定勢在解答此題的過程中很容易產(chǎn)生遷移。根據(jù)認知結構的遷移理論，“陳述性組織者”可以為新的學習提供適當?shù)念悓?，所以教師應該通過構建“陳述性組織者”來引導學生構造物理模型和物理情景。該生通過這個實驗深刻的明白了當物體處于完全失重狀態(tài)時，凡是和重力有關的現(xiàn)象將消失。在開始學習時，學生頭腦中的平衡狀態(tài)是“ 物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)”。為了使學生暴露這些錯誤的前概念，教師可以采用富有教學藝術的方法。如果在物理學習中對數(shù)學存在依賴性，把物理知識純數(shù)學化，不認真分析具．體的物理過程和解題結果的物理意義將對物理學習產(chǎn)生消極影響。 ⑵ 幾何知識在高中物理中的廣泛應用 高中物理中研究的物理量很多是矢量，由于矢量的方向性，矢量的運算、幾物理電氣信息學院 本科生論文 13 何圖形的相關規(guī)律等幾何知識在高中物理中得到廣泛應用。它們雖是兩門不同的學科，但在解決問題的思路和方法，知識獲得途徑之間，卻有異功同曲、相互融合、相互滲透等千絲萬縷的聯(lián)系。 ⑷ 隱蔽性 學生頭腦中的前概念還具有隱蔽性。 物理前概念的影響 前概念與物理概念 關于前概念的定義，在教育大字典中指的是 :“不同的學者，對前概念的理解有所不同，大體上可以分成廣義和狹義兩種 理解。如教科書內容呈現(xiàn)的方式，鏈接了 許多信息和知識并配以光盤，使之與現(xiàn)代教學媒體靠近或者整合；黑板的磁性化，顏色的人性化（白板、綠板）；無塵粉筆等。這種新的課堂教學組織形式不能用以往的集體授課組織形式來替代。從而確定教學的重點。 ② 教學目標可分為長期目標和近期目標。因而，教學設計的直接依據(jù)是課程標準。技能之間的遷移主要由兩種任務的共有成分量決定的，但這種共有成分指的是兩種任務的產(chǎn)生式法則。認知結構變量在遷移中的作用可以通過“先行組織者”加以實現(xiàn)。 知識遷移的分類 為了更好地理解和研究知識遷移，有必要對知識遷移從領域、方式、方向、效果等方面進行分類。因此，在教學設計研究和教學實踐中，“為遷移而教 ” 成為當今的熱門話題。從理論上對遷移進行系統(tǒng)研究，始于 18 世紀中葉。 畢 業(yè) 論文 題 目： 基于知識遷移理論系統(tǒng)在高中物理教學設計 物理電氣信息學院 本科生論文 摘 要 知識遷移理論是遷移理論的重要組成部分，歷來受到心理學家和教育學家的廣泛重視，但是將知識遷移理論滲透到高中物理教學設計中進行的不夠深入。他認為要使一個人有良好的推理能力，一定要讓他及早習慣于推理方法，籍與訓練他的心智。事實上，古今中外的教育工作者們致力于對知識遷移的研究始終伴有這樣的 一種信念與追求，他們希望學生們的所有知識能夠實現(xiàn)遷移，在一門的學習中，能把一個知識點向另一個知識點遷移；在學校的學習中，則是把一個年級所學的東西向另一個年級遷移，甚至會實現(xiàn)從學校到家庭以及學校到工作場所、到社會生活的遷移。知識遷移不僅表現(xiàn)了先前的學習對后來學習的影響，而且變現(xiàn)為后繼的學習對先前學習的影響，這種影響可以積極了也可以是消極的。每個人的認知結構各有特點，個人認知結構在內容和組織方面的特征稱認知結構變量。安德森等人對遷移進行了大量的研究后認為遷移的產(chǎn)生至少和兩種因素有關：一是遷移的數(shù)量和性質取決于兩種學習之間的相關。 ⑴ 物理教學設計必須有確定的教學內容和教學目標 ① 學習課程標準 國家課程標準是教材編寫、教學、評估和考試命題的依據(jù)，是國家管理和評價課程的基礎，應體現(xiàn)國家對不同階段的學生在知識與技能、過程與方法、情感物理電氣信息學院 本科生論文 6 態(tài)度與價值觀等方面的基本要求，規(guī)定各門課程的性質、目標、內容框架，提出教學和評價建議。 ① 教學目標是期望學生在完成學習任務后達到的程度，是預期的教學成果，是組織、設計、實施和評價教學的基本出發(fā)點。主要分析這部分內容知識與技能結構、過程與方法結構和情感態(tài)度與價值觀結構，以及它們之間的關系和特點。 ① 教學的組織形式：自主、 合作、探究是符合新課程理念和教學目標要求的新的課堂教學組織形式。 傳統(tǒng)教學媒體不是一成不變的，隨著新材料新工藝的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)教學媒體也在發(fā)生著變化。一般而言，教師在對教學方案反思和評價時，可以從以下幾 個問題入手： ① 你是否考慮過學生通過這一教學過程要獲得哪些知識與技能？經(jīng)歷哪些過程和方法？在哪些地方受到情感態(tài)度和價值觀的教育？ ② 你是否考慮過在這些要求中，哪些是教學的重點和關鍵？ ③ 你是否考慮通過這一教學過程應按怎樣的教學順序（或線索）進行？ ④ 你是否考慮過在這一教學過程中應采用哪些教學策略和教學方法？ ⑤ 通過這一教學過程，你認為知識與技能、過程和方