遷移規(guī)律在物理教學(xué)中運(yùn)用探討

能得到保障”學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的心理狀態(tài),影響著學(xué)習(xí)的遷移積極的心理準(zhǔn)備狀態(tài)更有利于已有知識對新的學(xué)習(xí)的正遷移因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)隨時(shí)調(diào)整學(xué)生的心理準(zhǔn)備狀態(tài),如學(xué)習(xí)信心緊張程度等以促進(jìn)正遷移的產(chǎn)生.教學(xué)中,可通過創(chuàng)設(shè)物理情境,認(rèn)知共鳴,把學(xué)生的注意力引導(dǎo)到新課題的有關(guān)知識上來,進(jìn)入有利于學(xué)習(xí)新知識的狀態(tài),形成遷移的階梯“萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用”的教學(xué)中,學(xué)生已有萬有引力定律,物體質(zhì)量的測定,密度的測定等知識,也知道由于人口急劇增加,環(huán)境的破壞,地球已重負(fù)所以上,我首先提出如果要把人類移居到火星上,需要你首先了解火星的質(zhì)量密度重力加速度等問題,你該怎樣辦?學(xué)生聯(lián)系以前學(xué)過的知識,經(jīng)過思考得出只能間接測量教師再提出如何進(jìn)行間接測量等問題,并要求學(xué)生找出求天體質(zhì)量密度的規(guī)律這樣把學(xué)習(xí)新知識與環(huán)境保護(hù),航天技術(shù)緊密聯(lián)系在一起,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí),可使學(xué)習(xí)心理進(jìn)入了優(yōu)化高

效的狀態(tài),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知正遷移的發(fā)生2.重視培養(yǎng)學(xué)生的概括能力,遷移的“概括化理論”認(rèn)為:學(xué)習(xí)遷移的基礎(chǔ)在于概括,而概括則是揭示本質(zhì)聯(lián)系的結(jié)果.概括性越高,知識系統(tǒng)性越強(qiáng),解決新問題時(shí)提取已有知識經(jīng)驗(yàn)的速度和準(zhǔn)確性越高,知識的遷移能力也就越強(qiáng).一般來說,一個(gè)物理方法處理的是一類或幾類)題的特征,可將該方法應(yīng)用在不同領(lǐng)域內(nèi)或不同內(nèi)容上.如研究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中,通過分別和控制變FmamaF之間的關(guān)系顯然,這種認(rèn)知技能可以廣泛遷移到只要研究對象“某個(gè)物理量可能與多個(gè)物理量有關(guān)”的特征,對其物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行研究的實(shí)驗(yàn)中如對單擺周期平行板電容器的電容等實(shí)驗(yàn)研究.又如,·5定義,它們的共同特征是

相同成分.a=

=和E= 相似,性,而右邊僅代表一種定義的方法或測定方法,僅是給接方式事物的本質(zhì)屬性由其自身所決定,

av之間的關(guān)系為a=0v最大,qE界作用時(shí)顯示出同一性質(zhì),與所描述的物理現(xiàn)象、物理

時(shí),i最大=也可由a=

與 泛遷移到如加速度、電流、電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電容、電阻等許多內(nèi)容的學(xué)習(xí)中使學(xué)生對這類概念的理教學(xué)中應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的概括能力,對所學(xué)知識及時(shí)進(jìn)行整理、歸納使所學(xué)的知識系統(tǒng)化、條理化,以取得舉一反三、觸類旁通的教學(xué)效果,促進(jìn)學(xué)習(xí)正遷移..加強(qiáng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的聯(lián)系對比,是培養(yǎng)遷移能力的遷移現(xiàn)象是否發(fā)生,首先取決于新舊課題之間有無共同因素,共同的成分越多,一種學(xué)習(xí)就越能對另一種學(xué)習(xí)產(chǎn)生遷移教學(xué)中,教師要對比相似的學(xué)習(xí)情境,挖掘它們的相同成分,以創(chuàng)設(shè)積極的遷移氛圍,繼而引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的正遷移

和E=LΔi相似性得,avt圖象上的斜率則i的大小應(yīng)與qt圖象的斜率相對應(yīng),E為振蕩電路it圖象的斜 率.1可得q=0t圖象的斜率均為最大值i最大;i,i圖象的斜率均為零,E=0一般來說,一個(gè)研究對象從不同角度看有不同的特征要將正遷移應(yīng)用于物理教學(xué),其關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所研究問題的性質(zhì)來恰當(dāng)?shù)剡x取作為類比根據(jù)的兩個(gè)對象的對應(yīng)特征如在本例中,如以交變電流的產(chǎn)生過程作為類比對象,則i=q ,qΥ相近,i如, ,qΥ相近,i定勢,電路的問題,從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論和認(rèn)識.例如:在LC振蕩電路中,電容器放電完畢時(shí),電路中的電流最大,自感電動勢為零.學(xué)生難以理解,往往會出現(xiàn)如下錯(cuò)誤一:電容器放電完畢時(shí),Iq可知q=0tI也應(yīng)等于零錯(cuò)誤二:電容器放電完畢時(shí),q=0,電容器兩極間的電壓U=0,由IU可知電流I應(yīng)等于零.R錯(cuò)誤三:既然電容器放電完畢時(shí),I最大,R可知I= R可知將 q和I=U遷移到新的情景中 I== It時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體的電流平均值,而電容器放電完畢時(shí)的電流是瞬時(shí)值,電容器所帶電量的變化率,iΔq.I

化規(guī)律與e相近.而交變電生過程中有Υ=0時(shí)最大,q=0i最大二、抓住本質(zhì)區(qū)別,現(xiàn)代心理學(xué)表明新舊知識相關(guān)聯(lián)部分之間的可辨別性是影響遷移的重要因素學(xué)生如何辨認(rèn)各種問題的本質(zhì)特征,是我們尋求克服負(fù)遷移教學(xué)策略的出發(fā)點(diǎn).對概念和規(guī)律的一知半解是產(chǎn)生負(fù)遷移的溫床.為此,教師除了講解概念規(guī)律時(shí)應(yīng)盡量做到準(zhǔn)確透徹外,還應(yīng)加強(qiáng)概念和規(guī)律的變式教學(xué),應(yīng)有意識地從各個(gè)不同的角度變更事物的非本質(zhì)特征,通過分析對比與評價(jià),突出事物隱蔽的本質(zhì)屬性,幫助學(xué)生克服負(fù)遷移效應(yīng).例如學(xué)生對靜摩擦力的方向判定問題,受思維定勢的影響,容易認(rèn)為摩擦力的方向必與物體運(yùn)動方向相反.為此,教師應(yīng)設(shè)計(jì)不同的物理情景,供學(xué)生分析對比,幫助學(xué)生理解靜摩擦力方向的本質(zhì)特 征只適用于純電阻電路,LC振蕩電路中的電流i應(yīng)從法拉第電磁感應(yīng)定律來分析,即E= LΔi.

那么,正確的理解如何?考慮到LC振蕩電路與簡諧振動各物理量的變化都是按正弦或余弦)一共同的因素,可引導(dǎo)學(xué)生挖掘它們之間·6

情景一:木塊在桌面上滑動木塊不久會停下.分析可知,物體停止的原因是摩擦力方向與物體運(yùn)動方向相情景二:在桌面上放一張白紙,在紙上放一木塊并拖動白紙,使木塊跟著紙一起向前運(yùn)動.分析:按照上例判斷摩擦力F方向與物體運(yùn)動方向相反,那么木塊的運(yùn)動將于紙面,但事實(shí)上,木塊與紙一起向前運(yùn)動,可知F的方向與木塊的運(yùn)動方向相同由此分析得靜摩擦力的實(shí)質(zhì)靜摩擦力是阻礙物體間相對滑動趨勢的作用力,情景三:做勻速圓周運(yùn)動由于受到思維定勢影響,學(xué)生對物體維持勻速圓周運(yùn)動所需的向心力是物體與臺面間的靜摩擦力感到迷惑假如物體不受摩擦力,物體將沿切線方向向前運(yùn)動,那么靜摩擦力的方向應(yīng)沿切線方向向后,為什么靜摩擦力方向會沿半徑指向圓心?學(xué)生產(chǎn)生這種模糊概念的主要原因,在于他們不理解摩擦力產(chǎn)生于相對臺面運(yùn)動的趨勢,如果物體的運(yùn)動是相對于地面,那么地面上的觀察者見到物體沿切線方向運(yùn)動但物體相對于臺面的運(yùn)動趨勢不是沿切線方向,而是沿著半徑向外,因此物體與臺面之間的摩擦力是沿半徑方向指向圓心,與物體的運(yùn)動方向垂直.有比較才有鑒別,有鑒別才能認(rèn)識新舊知識的聯(lián)系和區(qū)別,從而阻礙負(fù)遷移的產(chǎn)生教師在教學(xué)中要善于挖掘容易發(fā)生負(fù)遷移的知識,要通過各種的對比和分析,以把握這些相似的知識相互間的本質(zhì)區(qū)別如對于容易的振動圖象和波動圖象,列表對比如下:

圖 圖 圖克服思維定勢的消極影響,學(xué)生對某個(gè)物理問題用一定的思維模式解決之后,會在頭腦里留下較深的印象,形成一種固定的思維方式或思想模式即思維定勢當(dāng)問題解決存在選擇時(shí),就會受到思維定勢的影響定勢效應(yīng)就是傾向于挑選熟悉的選擇,即使它并不是最好的在知識情景不變的情況下,思維定勢運(yùn)用得當(dāng),能促進(jìn)知識的正遷移但如果學(xué)生的思維定勢太強(qiáng)烈,且不注意新問題與舊問題之間的差異,則對問題解決具有較大的影響,造成知識和經(jīng)驗(yàn)的負(fù)遷移教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),學(xué)生解題中的許多,都是由不良的思維定勢造成的.例如,如圖5所示為放置在水平面上內(nèi)裝有水的瓶子,瓶內(nèi)有一氣泡,當(dāng)瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右運(yùn)動時(shí)小氣泡在瓶內(nèi)將向何方運(yùn)動?許多學(xué)生認(rèn)為:當(dāng)瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右運(yùn)動時(shí)小氣泡在瓶中由于慣性將向左運(yùn)動.而正確答案恰恰與之相反 圖因?yàn)楫?dāng)瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右運(yùn)動時(shí),瓶中的水由于慣性要保持原有的靜止?fàn)顟B(tài),相對瓶子來說是向左運(yùn)動,而瓶中的氣泡就向右移動氣上述錯(cuò)誤出現(xiàn)的原因,正是由于通常用物體的慣性來分析其運(yùn)動,從而造成了一種思維定勢.而在這道題中,不要求你回答由于慣性引起的水運(yùn)動,求 氣泡運(yùn)動.定勢思維所強(qiáng)調(diào)的是事物間的相似性和不變性而根據(jù)唯物辯證法觀點(diǎn),不同的事物之間既有相似性,又有差異性教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生識別對新舊問題起主導(dǎo)作用的是其相似性還是其差異性,以克服思維定勢的消極影響,切斷負(fù)遷移的根源.培養(yǎng)學(xué)生辨析新問題的能力,建構(gòu)主義的類比遷移理論認(rèn)為,,

質(zhì)區(qū)分復(fù)雜問題時(shí),通常先運(yùn)用已解決問題的現(xiàn)存知識,去指導(dǎo)新問題的解決為進(jìn)行類比遷移,解決問題者必

題的本質(zhì),錯(cuò)誤地選擇類比物往往是產(chǎn)生負(fù)遷移的原因.·7第33卷 2004 教法

PhyscsTeachngnMddle

3200對“光的波粒二象性”江西省都昌縣第一中學(xué)3)光電效應(yīng)以及康普頓效應(yīng)表明了光具有粒子性;光的和光的衍射表明了光具有波動性光是一種波,同時(shí)也是一種粒子,光具有波粒二象性光的波粒二象性為德布羅意的物質(zhì)波的提出和量子力學(xué)的建立提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)“光的波粒二象性”對大數(shù)中學(xué)生來說,都感到很抽象,比較難于理解筆者從認(rèn)知的角度談?wù)勲y于理解的原因,以及在教學(xué)過程中突破這一

難點(diǎn)的方法、認(rèn)為學(xué)習(xí)的過程就是圖式、同化、順應(yīng)和平衡所構(gòu)成的認(rèn)知過程建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的一個(gè)重要概念是圖式,圖式是指對世界的知覺理解和思考方式我們在思考物理概念或者物理規(guī)律時(shí),往往在頭腦中產(chǎn)生一個(gè)模型用它代表不能直接看到的東西,大多日?，F(xiàn)象與科學(xué)本質(zhì)之間的相互干擾產(chǎn)生的負(fù)遷移都緣于此.如高一緒言中“瓦碎蛋全”的演示實(shí)驗(yàn)如6所示,很多學(xué)生也看過類很深刻的印象,但不太容易下,石板越輕表演越難,還是石板越重表演越難?難.但這與其物理實(shí)質(zhì)大相徑庭那么,學(xué)生錯(cuò)誤的結(jié)論究竟從何而來呢?在面對日常生活中熟悉的問題時(shí),學(xué)生往往以生活經(jīng)驗(yàn)和常識為思維起始點(diǎn),首先從生活經(jīng)驗(yàn)和中尋找類比物本例中,學(xué)生的類比物是“石板越重,師越難承受”但這與問題本意是截然不同的兩個(gè)科學(xué)問題,問題本意為“石板輕重不同時(shí),鐵錘的打擊對師的哪個(gè)大”.錘作為一個(gè)系統(tǒng),設(shè)錘的質(zhì)量為m,砸到石板前的速度為v0,碰后速度為零,石板質(zhì)量為M,后的速度為v,由于錘和石板相碰的時(shí)間極短,所以是一種典型

的碰撞類型,因此,此系統(tǒng)的動量守恒,即,mv0Mv所以鐵錘傳給石板的動能為E1mv2E錘從上式可以看出,在師能承受石板重量的范圍內(nèi),石板越重,鐵錘傳給石板的能量就越小,師經(jīng)驗(yàn)表明,在解決新問題時(shí),思維方法,基礎(chǔ)知識扎實(shí)的學(xué)生很少發(fā)生負(fù)遷移而辨析能力不強(qiáng),不能透過現(xiàn)象看到本質(zhì)的,則往往會發(fā)生生搬硬套張冠李戴的錯(cuò)誤所以,教學(xué)中應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生的分析問題比較問題的能力,教育學(xué)生對相異的問題重在比同,對相似問題重在比異,抓住物理現(xiàn)象的本質(zhì)和不同問題的聯(lián)系和區(qū)別,是促進(jìn)正遷移防止負(fù)遷移的根本.需要的是,本文僅是從某一側(cè)面分別探討

了促進(jìn)正