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  • 变易理论与高中物理教学的关系

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-11-16

    自高中课程改革推进近十年以来,在新的教学理念和教学方法的推动下,物理教学取得了长足的进步。同时,我们也注意到在课程改革的推动下,高中物理教学改革有些步履蹒跚。这有两个原因。首先,由于考试的压力,我们无法避免像高考这样的评价制度带来的约束,所以有些人说我们“在锁链中跳舞”。另一个原因主要是老师自己。在缺乏理论支持的情况下,仅仅依靠自己的教学经验和对课程改革概念的直观理解,不可避免地会对科学探究等同一对象有不同的理解。 前者作为一个大环境,一般一线教师很难做出改变,而后者可以通过自己的努力吸收一些新知识,从而在理解新课程方面达到一个新的高度和深度。 笔者试图以变革理论为载体,探讨其对高中物理教学改革的启示。

    1。变革理论与高中物理教学的关系

    什么是变革理论?我相信大多数老师不是很清楚,但是一旦这个理论被触及,我们会发现它将极大地启发我们的教学。 因为变化理论本身是一种关于学习的理论,它讨论了如何帮助学生学习 这似乎是教学的一部分,但在实际教学中,它往往超出教师的注意范围。就高中物理学习而言,我们更关心的是学生如何形成和提高解决问题的能力,这并不是学习的全部。 因此,一些学者说,我们实施的重点是“教”,而不是“教”教学生学习。 变革理论的诞生似乎是针对这一现象的。根据变化理论,为了了解生活和学习中的某样东西或某样东西的某个属性,人们必须找出这个东西或这个东西的属性与其他东西或其他东西的属性之间的区别。 也就是说,只有当研究对象或研究对象的某个属性与其他事物或其他事物的唯一性不同时(其余的是相同的),学习者才能通过这种差异知道这一事物或属性

    然而,高中物理学习中却有这样一种教学理念。 普通高中物理老师都知道高中生更害怕学习物理。其中一个重要原因是学生缺乏生活经验,很难区分不同的事物和它们的属性。 例如,高中生普遍觉得一些力学知识很难学,许多学生要花很长时间才能真正理解看似简单的匀速加速练习。 然而,碰撞知识中动量和能量的守恒以及理想气体状态方程的建立更令许多学生困惑。 通过从变化理论的角度分析学生学习的困难,我们可以发现许多学生在构建物理概念和理解物理规律时,并没有在看似相同的情况下寻找不同的习惯,因此很难真正把握这些概念或规律的真正含义。 例如,上面提到的均匀加速度,什么样的运动是均匀加速度?它和其他运动有什么区别,尤其是学生熟悉的匀速直线运动?事实上,这些问题并没有被学生们仔细思考和建构。因此,他们头脑中的匀速直线运动可能是一个抽象的概念,没有图像前景的支持。

    2。运用变化理论促进物理教学的策略

    通过以上分析,我们可以看出,变化理论对提高高中物理教学水平和促进整体教学效果有着明显的作用,因为高中物理学习中的困难往往可以用变化理论来解释 那么,我们应该如何运用变化理论来促进物理教学呢?

    根据变易理论的观点,学习者在识别学习对象与其它对象之间的区别时,一般是在通过控制其它因素不变的情况下,改变学习对象的待研究属性,这个时候待研究属性就会明显地显示出来。从这个角度我们可以发现,变易理论促进学生学习的关键,就在于通过变易来实现研究对象的属性显现出来,然后由学习者去识别。诸如上面所提到的匀加速直线运动的例子,如果我们在教学中能够给学生提供一个对比的例子(可以通过实物展示或动画演示),先呈现三个做匀加速直线运动的物体,然后其中一个改做匀加速直线运动,则其就会凸显出来,且由于速度变化原因,其与另外两个的差别会越来越大。如果我们能够借助于辅助软件,显示出三个物体运动的速度变化情况,那学生就可以通过数值的变化来感受匀加速直线运动与匀速直线运动的不同,从而对匀加速直线运动产生一个直观的感觉,其思维当中也就多了一个鲜活的对象。在以后的习题解答或问题解决中,学生就可以顺利地调用这一物理图景,从而实现问题的顺利解决。

    从以上例子的分析我们可以看出,利用变易理论来提高高中物理教学水平,提高学生学习物理能力的关键在于,将物理概念与规律等学习对象置于一个背景当中,这个背景材料必须与研究对象具有密切的联系,同时又有质的区别。这种区别一般不是一目了然的,而是需要教师通过教学设计,并在具体的教学过程中通过一定的方法手段凸显出来,由于这种变化的存在,研究对象就显得与众不同,从而就可以在学生的注意当中变成学生的研究对象。在此基础上,通过变易理论研究学习对象本身,其中一个重点的研究内容就是学习对象的部分与整体的关系。变易理论认为,在研究过程中,当学习对象的整体轮廓出现之后,部分以及部分之间的意义就会变得清晰起来。我们仍然以上面提及的匀加速直线运动为例,当学生在其它的情境中接触到匀加速直线运动之后,那么学生头脑中就会自然反映出初速度、加速度、运动时间、末速度、运动距离等物理量,以及它们之间的关系,从而对于简单问题的解决提供了基础。

    三、利用变易理论促进物理学习水平提高

    物理难学并不是体现在简单物理问题的解决之上,而是体现在复杂情境下的物理问题解决的上面。根据我们对学生的了解,学生在复杂情境下的物理问题解决中,往往会出现无法从题目中提取或分辨出哪些信息是有用的,哪些信息是起干扰作用的,甚至会将无关问题解决的信息当成有用信息加以分析。这说明学生在复杂情境中,缺少变易的能力,因而也就无法识别有用的信息。

    既然如此,我们就可以在日常的物理教学中,通过有针对性的训练,来帮学生形成较强的变易基础,从而生成较强的识别能力。例如,在高中力学中一道难度在中上等之列的题目,即“小猫爬杆”的题目:质量为M的小猫跳上一个悬挂在天花板上的质量为m的木杆,跳上瞬间悬线断开。小猫在爬动过程中相对于地面高度不变。要求杆子下落时的加速度。在这个题目的情境中,我们要引领学生通过题目去创建情境,想像一个具体的物理图景。并从中识别出小猫高度不变为有效条件,从而根据物体平衡匀加速直线运动等作出解释。

    事实证明,在变易理论的指导下设计这样的过程,可以培养学生的物理学习能力。

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