物理概念学习的思维特征

2022年5月27日20:53:34物理概念学习的思维特征已关闭评论

(二)物理概念学习的思维过程

物理概念学习的思维过程体现在以下四个阶段:

1.领会阶段

在这一阶段中,教师主要通过选取适当的方法,激活学生头脑中的原有知识,同化新概念并选择信息的呈现方式,促进学生的选择性知觉,使抽象的概念具体化,复杂的概念简单化,密切新概念与原有知识的联系,降低学生在对概念的知觉与认同上的难度。

在物理教学中较为常用的方法有:

(1)实验方法

心理学的研究表明:语言、文字、图像及不同的呈现信号,对学生的选择性知觉在大脑中存储时间的长短及提取的速度都不同。一个新颖的、明显的信号比常规的信号将更易于记忆和提取。

(2)实践法

每个人在日常生活中,常通过人体的触觉得到一些体验,在大脑中留下深刻的记忆。在学习时一旦被激活,会对新概念的理解和新知识的学习带来正效应。例如,物体的惯性,通过人乘车时车子在突然启动和紧急刹车时的感受,来说明“物体保持原来运动状态”的含义,使学生对惯性的理解更为确切。

还有一类体验,能使抽象的、理论的描述,转化为具体的、实际的情景与直接的感知。例如,摩擦力的概念,学生对摩擦力的方向“与相对运动的方向相反”的认识最为困难,让学生用手在桌面上滑动,并根据手用力的程度和方向的不同,感受滑动摩擦力的大小和方向的相关因素。通过触觉的亲身感受,不仅使学生对概念有了具体的认识,而且从中体会到将概念具体化的一种方法,使之在今后的学习中能适时适当地应用生活中的体验。

(3)设计先行组织者

任何一个新知识均可以通过上位概念、下位概念和先行组织者,寻找它与旧知识的联系作为新概念的增长点,促进新知识的学习。因此学生头脑中原有知识的实质内容及其组织形式,是影响新知识学习的重要因素。

在物理教学过程中,在分析学生已有知识的基础上,寻找新概念的悬挂点,使新概念在新知识与旧知识的比较和联系中逐步习得。

2.建立阶段

进行思维加工、寻找本质属性是概念教学的核心环节。思维加工的过程是:感性材料——科学抽象——本质属性——文字表达——物理量定义式——物理意义——适用范围——对比讨论,关键是让学生经历思维加工的过程。科学抽象的具体展开过程是:分析——综合——概括——抽象——本质属性。

3.巩固阶段

巩固阶段是指通过概念的组织和辨别,使概念的多维度属性在概念内和概念间建立多种联系,防止概念的混淆和遗忘。巩固的过程不应通过机械地重复和强化训练来实现,而是要通过概念的变式,重组学生认知结构,简约和减轻记忆负担的方法来实现。

学生对概念的认识往往是机械的、孤立的记忆,不能全方位的理解一个概念,这就要求在教学过程中,通过概念的变式,对同一个概念从多角度进行分析,揭示不同的描述方式间的内在联系,使学生从本质上认识所学的概念。

在物理学中若干物理量的比值定义式,如压强P=F/S、加速度a=F/m、密度、电阻等若干形式相似而反映不同关系的表达式很容易使学生产生混淆,必须加以辨别、分类。

概念的网络分布反映了学生对这一概念认识的深度与广度,物理学中的概念均可根据自己的特征以及与其他概念之间的相互联系形成完整的知识结构。

教学过程中教师在帮助学生构建概念网络的同时,要努力寻找描述与这一概念相关的知识点,使得学生的知识结构中的已有概念网络得以延伸和扩展,形成较为完整的知识网络,便于在运用时提取所需的信息。

4.应用阶段

概念的应用实际上是对概念认识、理解的继续,是认识的第二次飞跃,是思维的具体回归实践,指导实践的重要一环,也是检验对概念理解程度的重要途径。

经过概念的构建、理解、深化、细化等四个环节的教学,可以说学生对一个新概念的知识图式已经建立。但已建立概念的知识图式是相对平衡、相对稳定的,甚至还有缺陷,只有同化更多的与概念有关的知识或信息,一个完整的概念才能真正形成,从而产生认识上质的变化。

概念的应用是概念学习的高级阶段,一般可分为两个层次:

其一,学习者在掌握领会教材内容的基础上,将习得的概念(知识)用于解决同类问题。

其二,学习者对所学概念的融会贯通,运用所学的概念解决情景新颖的实际问题。

通过概念的应用,使学生对概念的理解达到一定的深度和广度,同时发现学生对概念理解的局限性以及知识网络中的缺陷,及时调整教学过程。

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