3物理學(xué)習(xí)過(guò)程及學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)

1、第三章物理學(xué)習(xí)過(guò)程及學(xué)習(xí)能力培養(yǎng) 學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地掌握知識(shí)技能和行為規(guī)范的活動(dòng)。 所謂物理學(xué)習(xí)是學(xué)生與物理環(huán)境相互作用的結(jié)果，而產(chǎn)生的某些相關(guān)的行為或行為潛力的比較持久的變化。3物理學(xué)習(xí)過(guò)程及學(xué)習(xí)水平培養(yǎng)第三節(jié) 物理學(xué)習(xí)中的遷移 遷移 (transfer)是學(xué)習(xí)的一種普遍現(xiàn)象。學(xué)習(xí)遷移也稱(chēng)訓(xùn)練遷移，指一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響，或習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)完成其他活動(dòng)的影響。 遷移不但發(fā)生于同一類(lèi)型的學(xué)習(xí)或經(jīng)驗(yàn)內(nèi)部，而且也存有于不同類(lèi)型的學(xué)習(xí)與經(jīng)驗(yàn)之間。共同要素是產(chǎn)生遷移的必要前提，概括才是產(chǎn)生遷移的關(guān)鍵。 一、學(xué)習(xí)遷移的種類(lèi) 1、正遷移、負(fù)遷移與零遷移 2、水平遷移與垂直遷

2、移 3、順向遷移與逆向遷移三、掌握方法是培養(yǎng)學(xué)習(xí)水平的關(guān)鍵 學(xué)生的物理學(xué)習(xí)水平是不同的，存有著較大的差異。有些學(xué)生學(xué)習(xí)物理不但接受快，而且掌握得深刻，有些學(xué)生則恰恰相反。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因固然有多方面，但其中最根本的因素在于方法的理解和掌握上。 只有掌握了準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)方法，在物理學(xué)習(xí)中才能達(dá)到事半功倍的效果，才能形成良好的物理學(xué)習(xí)水平。物理學(xué)習(xí)水平不但指在物理學(xué)習(xí)中掌握良好的物理學(xué)習(xí)方法，而且還包括在物理學(xué)習(xí)中掌握物理學(xué)的科學(xué)方法。通過(guò)對(duì)科學(xué)方法的持續(xù)了解、積累和熟練，就能使學(xué)生形成一種心理定勢(shì)，使學(xué)生能夠以最快的速度去獲取知識(shí)，了解知識(shí)的內(nèi)容，并通過(guò)一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，深刻地領(lǐng)會(huì)和掌握知識(shí)，牢牢記

3、住知識(shí)。所以，掌握科學(xué)方法，與學(xué)生的學(xué)習(xí)水平的發(fā)展直接相關(guān)。四、實(shí)踐是形成學(xué)習(xí)水平的保證 學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中領(lǐng)會(huì)了物理知識(shí)、掌握了科學(xué)方法，表明其已經(jīng)具備了形成物理學(xué)習(xí)水平的充分條件。但要真正形成水平還必須使知識(shí)和方法跨越時(shí)間和空間，即經(jīng)過(guò)實(shí)踐的環(huán)節(jié)。因?yàn)樗绞莿?dòng)態(tài)的，而不是靜態(tài)的。水平只能在實(shí)踐中形成，在實(shí)踐中提升，在實(shí)踐中發(fā)展。 1、物理學(xué)習(xí)始于物理環(huán)境對(duì)學(xué)生的刺激。物理環(huán)境主要包括要觀察的自然現(xiàn)象、由實(shí)驗(yàn)顯示的物理現(xiàn)象、以文字或語(yǔ)言表述的物理現(xiàn)象和過(guò)程、具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)、具體要解決的問(wèn)題，還包括物理教師、物理教材和參考書(shū)、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、同班的同學(xué)等等。 2、學(xué)生以觀察、聽(tīng)講、閱讀等形式接受物

4、理環(huán)境的刺激，通過(guò)眼、耳、鼻、舌、身等感受器官把環(huán)境刺激轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)信息。就物理學(xué)習(xí)的主線來(lái)說(shuō)，是把與典型物理情境相關(guān)的信息傳入大腦，為思維加工提供素材。 3、思維加工的過(guò)程能夠分為感知物理現(xiàn)象、建立物理表象、形成概念掌握規(guī)律、解決物理問(wèn)題四個(gè)主要的階段。第一階段：感知物理現(xiàn)象 學(xué)習(xí)是從感知開(kāi)始的。感知，是感覺(jué)和知覺(jué)的總和。 感覺(jué)是人腦對(duì)直接作用于感覺(jué)器官的當(dāng)時(shí)客觀事物的個(gè)別屬性的反映。 知覺(jué)是人腦對(duì)直接作用于感官的當(dāng)時(shí)客觀事物的整體的反映。 物理學(xué)習(xí)有兩種感知形式。一種是以觀察、實(shí)驗(yàn)為形式的對(duì)正在發(fā)生的物理現(xiàn)象的感知，另一種是以聽(tīng)講、閱讀為形式的對(duì)教材中材料的感知。 心理學(xué)的研究表明，人的感官

5、對(duì)知識(shí)信息的吸收比率是大不相同的 （2）、解決物理問(wèn)題的認(rèn)知過(guò)程 解決物理問(wèn)題的過(guò)程是具體問(wèn)題情境與原有物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)相互作用的過(guò)程。當(dāng)學(xué)生感知面臨的問(wèn)題后，就要努力尋找問(wèn)題的條件與想達(dá)到的目標(biāo)同自己現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系。問(wèn)題與認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系，有如下兩種不同的方式： 第一種聯(lián)系方式。把問(wèn)題改組成為適合原有知識(shí)組塊的形式。 第二種聯(lián)系方式。把問(wèn)題同某些概念、原理、方法、事實(shí)材料、語(yǔ)言或數(shù)學(xué)邏輯聯(lián)系，把這些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)重新加工、改組，整理成適合問(wèn)題的形式。 解決熟悉類(lèi)型的問(wèn)題時(shí)，學(xué)生能夠只動(dòng)員其物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的外圍，即回憶相關(guān)的知識(shí)組塊即可。而在解決生疏類(lèi)型的問(wèn)題時(shí)，學(xué)生的原有知識(shí)只不過(guò)是解決問(wèn)

6、題中思維的素材，學(xué)生將根據(jù)問(wèn)題的條件和目標(biāo)，對(duì)知識(shí)重新組合，形成新的模式，并有可能成為知識(shí)組塊而貯存有頭腦中。第三階段：形成物理概念和掌握物理規(guī)律（1）形成物理概念 形成物理概念，是物理學(xué)習(xí)將感性理解上升為理性理解的核心階段。在這個(gè)階段，經(jīng)過(guò)感知而獲得的物理表象在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的支持下，轉(zhuǎn)化為頭腦中的抽象的規(guī)定。它是通過(guò)度類(lèi)、概括、抽象等思維加工活動(dòng)完成的。學(xué)生形成物理概念，一般要經(jīng)歷認(rèn)知定向、找出共同特征、抓住本質(zhì)屬性、實(shí)行抽象規(guī)定和深入理解概念這樣一個(gè)大致的過(guò)程。 找出共同特征，有兩種不同的方式：一是靠歸類(lèi)；二是靠概括。 抓住本質(zhì)屬性是在找出共同特征的基礎(chǔ)上實(shí)行的，其主要思維形式是

7、抽象。 在抓住物理現(xiàn)象和過(guò)程的共同特征和本質(zhì)屬性之后，就要用簡(jiǎn)潔的文字語(yǔ)言對(duì)該特征或?qū)傩詫?shí)行表達(dá)，即給出概念的定義。 明確了物理概念的定義不等于準(zhǔn)確理解了物理概念。三、物理認(rèn)知學(xué)習(xí)的模式 物理學(xué)習(xí)中的思維加工過(guò)程是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，這種加工過(guò)程能夠分為感知物理現(xiàn)象、形成概念和掌握規(guī)律、解決物理問(wèn)題三個(gè)階段。 反饋、評(píng)價(jià)第一節(jié) 學(xué)習(xí)理論簡(jiǎn)述 學(xué)習(xí)理論是在闡明行為變化的原因、揭示學(xué)習(xí)依據(jù)的機(jī)制時(shí)所形成的理論。相關(guān)學(xué)習(xí)理論非常多，常見(jiàn)的有以下主要學(xué)習(xí)理論：埃斯特斯的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)學(xué)說(shuō)(Estess statistical theory of learning)；弗洛伊德的精神分析學(xué)說(shuō) (Freuds p

8、sychoanalytical theory)；古思里的接近學(xué)說(shuō) (Guthries contiguity theory)；桑代克的聯(lián)結(jié)主義學(xué)說(shuō)(Thorndikes theory of connectionism)；赫爾的系統(tǒng)行為學(xué)說(shuō) (Hulls systematic behavior theory)；斯金納的操作性條件反射學(xué)說(shuō)(Skinners operant colitioning theory)；托爾曼的符號(hào)學(xué)說(shuō) (Tolmans sign theory)；班杜拉的示范和社會(huì)學(xué)習(xí)學(xué)說(shuō) (Banduras theory of modelling and socil learning)；

9、 韋特海默的格式塔學(xué)說(shuō) (Wertheimers gestalt theory)；勒溫的拓?fù)鋵W(xué)說(shuō) (Lewins topological theory)；皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展學(xué)說(shuō)(Piagets theory of cognitive development)；布魯納的認(rèn)知發(fā)展學(xué)說(shuō)(Bruners theory of cognitive development)；加涅的教學(xué)類(lèi)型學(xué)說(shuō)(Gagnes theory of types of teaching)；巴甫洛夫的經(jīng)典條件反射學(xué)說(shuō)； 凱洛夫的特殊理解過(guò)程學(xué)說(shuō)；列昂節(jié)夫的社會(huì)活動(dòng)學(xué)說(shuō)等等。3物理學(xué)習(xí)過(guò)程及學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)一、行為主義理論 行為主義理論認(rèn)為

10、，學(xué)習(xí)就是刺激與反應(yīng)之間的聯(lián)合(簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)結(jié)學(xué)說(shuō))。常用S-R 加以表示。該派理論的代表人物主要有桑代克、斯金納等。他們?cè)谘芯糠椒ㄉ蠌?qiáng)調(diào)動(dòng)物與人的行為類(lèi)比的客觀研究，著重于客觀的觀察和實(shí)驗(yàn)。 1、聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí) 桑代克是學(xué)習(xí)理論的奠基人之一，提出了學(xué)習(xí)的聯(lián)結(jié)學(xué)說(shuō)。他認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一種漸近的嘗試與錯(cuò)誤的過(guò)程。隨著錯(cuò)誤反應(yīng)逐漸減少，準(zhǔn)確反應(yīng)逐漸增加，終于形成穩(wěn)固的刺激-反應(yīng)的聯(lián)結(jié)，即S-R 之間的聯(lián)結(jié)。 2、操作性條件反射學(xué)說(shuō) 斯金納認(rèn)為，因?yàn)槿说男袆?dòng)多半是各種各樣的操作，所以操作行為更能代表實(shí)際生活中人的學(xué)習(xí)情境。他把重點(diǎn)放在結(jié)果控制下的操作學(xué)習(xí)上。斯金納十分重視強(qiáng)化的作用。他指出，行為之所以發(fā)生變化，是因

11、為強(qiáng)化的作用。他認(rèn)為，強(qiáng)化所增加的不是刺激-反應(yīng)的聯(lián)結(jié)，而是使反應(yīng)發(fā)生的一般傾向性，即發(fā)生的概率。練習(xí)本身并不提升速率，它僅僅為進(jìn)一步的強(qiáng)化提供機(jī)會(huì)。所以，強(qiáng)化是塑造行為和保持行為強(qiáng)度的關(guān)鍵。二、認(rèn)知理論 認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)有機(jī)體自身的能動(dòng)作用，認(rèn)為學(xué)習(xí)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改變過(guò)程，所以心理學(xué)的任務(wù)主要不是去觀察、改變或塑造人的外部行為，而是去分析人的認(rèn)知程序結(jié)構(gòu)及規(guī)律。該派理論的主要代表人物有托爾曼、皮亞杰、布魯納和奧蘇伯爾等。1、托爾曼的認(rèn)知-目的學(xué)說(shuō)2、皮亞杰的認(rèn)知-發(fā)展學(xué)說(shuō)3、布魯納的認(rèn)知-發(fā)現(xiàn)學(xué)說(shuō)4、奧蘇伯爾的認(rèn)知-意義接受學(xué)說(shuō)二、認(rèn)知理論 認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)有機(jī)體自身的能動(dòng)作用，認(rèn)為學(xué)習(xí)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改

12、變過(guò)程，所以心理學(xué)的任務(wù)主要不是去觀察、改變或塑造人的外部行為，而是去分析人的認(rèn)知程序結(jié)構(gòu)及規(guī)律。該派理論的主要代表人物有托爾曼、皮亞杰、布魯納和奧蘇伯爾等。1、托爾曼的認(rèn)知-目的學(xué)說(shuō)2、皮亞杰的認(rèn)知-發(fā)展學(xué)說(shuō)3、布魯納的認(rèn)知-發(fā)現(xiàn)學(xué)說(shuō)4、奧蘇伯爾的認(rèn)知-意義接受學(xué)說(shuō) 托爾曼認(rèn)為學(xué)習(xí)不是S 與R的直接聯(lián)結(jié)，主張把S一R公式改為S-O-R公式。在S-O-R公式中，O代表有機(jī)體(Organism) 的內(nèi)部變化。這樣，刺激與反應(yīng)之間就不存有直接的機(jī)械聯(lián)系，而是存有著一個(gè)稱(chēng)為有機(jī)體的內(nèi)部狀態(tài)的中介環(huán)節(jié)。通過(guò)學(xué)習(xí)，有機(jī)體形成了一種相關(guān)環(huán)境的圖畫(huà)，這張圖畫(huà)稱(chēng)為認(rèn)知地圖(即認(rèn)知結(jié)構(gòu))。這樣，學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)就是形

13、成認(rèn)知結(jié)構(gòu)，而原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是有機(jī)體內(nèi)部狀態(tài)中的最重要的因素。二、認(rèn)知理論 認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)有機(jī)體自身的能動(dòng)作用，認(rèn)為學(xué)習(xí)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改變過(guò)程，所以心理學(xué)的任務(wù)主要不是去觀察、改變或塑造人的外部行為，而是去分析人的認(rèn)知程序結(jié)構(gòu)及規(guī)律。該派理論的主要代表人物有托爾曼、皮亞杰、布魯納和奧蘇伯爾等。1、托爾曼的認(rèn)知-目的學(xué)說(shuō)2、皮亞杰的認(rèn)知-發(fā)展學(xué)說(shuō)3、布魯納的認(rèn)知-發(fā)現(xiàn)學(xué)說(shuō)4、奧蘇伯爾的認(rèn)知-意義接受學(xué)說(shuō) 皮亞杰把學(xué)習(xí)看成有機(jī)體對(duì)覺(jué)察到的環(huán)境的組織與適合。在他的認(rèn)知-發(fā)展理論中有四個(gè)最重要的概念：圖式、同化、順應(yīng)和平衡 。圖式是認(rèn)知結(jié)構(gòu)，圖式的變化導(dǎo)致認(rèn)知的形成和發(fā)展，圖式變化的原因在于同化和順應(yīng)。同

14、化與順應(yīng)之間的均衡是必要的，皮亞杰把這種均衡稱(chēng)為平衡。 把順應(yīng)過(guò)程看作是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的質(zhì)變，而同化僅僅是把刺激物增添到原有的結(jié)構(gòu)中去，這是一種量的變化。這種質(zhì)量互變，即同化與順應(yīng)的協(xié)調(diào)與整合是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)與發(fā)展的原因。 皮亞杰認(rèn)為遺傳對(duì)認(rèn)知發(fā)展影響最大。他通過(guò)大量的研究發(fā)現(xiàn)，兒童心理發(fā)展的各年齡階段都有其獨(dú)特的認(rèn)知特點(diǎn)。他把兒童認(rèn)知發(fā)展大體上分成四個(gè)階段：即感覺(jué)運(yùn)動(dòng)智力階段（0-2 歲)；前運(yùn)算思維階段（2-7 歲）；具體運(yùn)算階段(7-ll歲)；形式運(yùn)算階段(11-15 歲)。二、認(rèn)知理論 認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)有機(jī)體自身的能動(dòng)作用，認(rèn)為學(xué)習(xí)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改變過(guò)程，所以心理學(xué)的任務(wù)主要不是去觀察、改變或塑造

15、人的外部行為，而是去分析人的認(rèn)知程序結(jié)構(gòu)及規(guī)律。該派理論的主要代表人物有托爾曼、皮亞杰、布魯納和奧蘇伯爾等。1、托爾曼的認(rèn)知-目的學(xué)說(shuō)2、皮亞杰的認(rèn)知-發(fā)展學(xué)說(shuō)3、布魯納的認(rèn)知-發(fā)現(xiàn)學(xué)說(shuō)4、奧蘇伯爾的認(rèn)知-意義接受學(xué)說(shuō) 布魯納認(rèn)為，學(xué)習(xí)是通過(guò)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)而形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程。三個(gè)階段組成的階段性的質(zhì)的變化過(guò)程。 這三個(gè)階段是行為把握、圖像把握和符號(hào)把握。 布魯納非常強(qiáng)調(diào)內(nèi)部動(dòng)機(jī)是促動(dòng)學(xué)習(xí)的真正動(dòng)力。 布魯納非常重視發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中的直覺(jué)思維。二、認(rèn)知理論 認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)有機(jī)體自身的能動(dòng)作用，認(rèn)為學(xué)習(xí)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改變過(guò)程，所以心理學(xué)的任務(wù)主要不是去觀察、改變或塑造人的外部行為，而是去分析人的認(rèn)知程序結(jié)構(gòu)

16、及規(guī)律。該派理論的主要代表人物有托爾曼、皮亞杰、布魯納和奧蘇伯爾等。1、托爾曼的認(rèn)知-目的學(xué)說(shuō)2、皮亞杰的認(rèn)知-發(fā)展學(xué)說(shuō)3、布魯納的認(rèn)知-發(fā)現(xiàn)學(xué)說(shuō)4、奧蘇伯爾的認(rèn)知-意義接受學(xué)說(shuō) 奧蘇伯爾根據(jù)學(xué)習(xí)實(shí)行的方式，把學(xué)生的學(xué)習(xí)分為接受學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)。 更有意義的是，根據(jù)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容是否理解，把學(xué)生的學(xué)習(xí)又分為機(jī)械學(xué)習(xí)與意義學(xué)習(xí)。 奧蘇伯爾強(qiáng)調(diào)，接受-發(fā)現(xiàn)、機(jī)械-意義，是劃分學(xué)習(xí)的兩個(gè)維度，兩個(gè)維度之間是互不依賴(lài)、彼此獨(dú)立的(如圖5-1所示)。 奧蘇伯爾認(rèn)為，學(xué)校主要應(yīng)采用意義接受學(xué)習(xí)。影響意義接受學(xué)習(xí)的最重要因素是學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。所謂認(rèn)知結(jié)構(gòu)，就是指學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)的數(shù)量、清晰度和組織水準(zhǔn)，它是由學(xué)生眼下

17、能回想出的事實(shí)、概念、命題、理論等構(gòu)成的。學(xué)習(xí)則是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的組織與重新組織。學(xué)生能否習(xí)得新信息，主要取決于他們認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)觀點(diǎn)，意義學(xué)習(xí)是通過(guò)新信息與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)觀點(diǎn)的相互作用才得以發(fā)生。機(jī)械的接受學(xué)習(xí)機(jī)械的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)意義的接受學(xué)習(xí)意義的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)機(jī)械意義的范圍接受-發(fā)現(xiàn)的范圍圖5-1 奧蘇伯爾學(xué)習(xí)分類(lèi)的兩個(gè)維度 奧蘇伯爾進(jìn)一步將其按由低到高的層次分為三種類(lèi)型： （1）表征學(xué)習(xí)。 表征學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)詞匯，即明確所學(xué)的詞匯代表什么。這種學(xué)習(xí)的心理機(jī)制是符號(hào)和它們所代表的事物或觀點(diǎn)在學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中建立了相對(duì)應(yīng)的等值關(guān)系。 （2）概念學(xué)習(xí)。 概念指掌握由符號(hào)所代表的同類(lèi)事物的

18、共同的關(guān)鍵特征。如果某類(lèi)事物的這種特征在學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有了一般意義，那么他就掌握了這個(gè)概念。獲得概念有兩種基本形式，概念形成與概念同化。 （3）命題學(xué)習(xí)。 是指學(xué)習(xí)由幾個(gè)概念聯(lián)合所構(gòu)成的由符號(hào)代表的復(fù)合意義。命題是以句子的形式來(lái)表述的。命題學(xué)習(xí)是新命題的內(nèi)容同認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的相關(guān)觀點(diǎn)以特定方式相結(jié)合并產(chǎn)生相互作用的結(jié)果。這種結(jié)合能夠是下位關(guān)系（又稱(chēng)類(lèi)屬關(guān)系)、上位關(guān)系(又稱(chēng)總括關(guān)系)或并列關(guān)系。第二節(jié) 物理學(xué)習(xí)過(guò)程 物理學(xué)習(xí)的過(guò)程，從根本上講是一種理解過(guò)程，是學(xué)生個(gè)體與物理環(huán)境相互作用中理解物理世界的過(guò)程，亦即學(xué)生的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的過(guò)程。 認(rèn)知是與知識(shí)學(xué)習(xí)密切相關(guān)的宏觀心理過(guò)程，它包括

19、學(xué)習(xí)前原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的準(zhǔn)備，對(duì)知識(shí)的內(nèi)容的感知、理解和應(yīng)用，知識(shí)在頭腦中的組織，以及感知、理解和應(yīng)用知識(shí)的習(xí)慣方式的形成。 一、物理認(rèn)知結(jié)構(gòu) 物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)是學(xué)生頭腦中擁有的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，是學(xué)生對(duì)物理世界觀點(diǎn)的內(nèi)容和組織。 特點(diǎn)：主觀性 認(rèn)知結(jié)構(gòu)是知識(shí)結(jié)構(gòu)在學(xué)生頭腦中的反映和重新組合，是一種心理組織結(jié)構(gòu)，所以認(rèn)知結(jié)構(gòu)具有鮮明的主觀性。認(rèn)知結(jié)構(gòu)對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的反映可能是深入的也可能是膚淺的，可能是準(zhǔn)確的也可能是錯(cuò)誤的。知識(shí)結(jié)構(gòu)是客觀的，但每個(gè)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)卻肯定是不同的，每個(gè)學(xué)生都有自己獨(dú)具特色的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。變易性學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不是固定不變的，而是持續(xù)擴(kuò)展、更新和重建的。在接受新知識(shí)時(shí)，人腦經(jīng)過(guò)對(duì)新知識(shí)的

20、加工、組織、簡(jiǎn)化記憶、有意義遺忘、系統(tǒng)化重建及應(yīng)用等過(guò)程，原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)會(huì)演變?yōu)楦忧逦喂痰男碌恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)。自我組織性 為適合新的學(xué)習(xí)任務(wù)，特別是為了解決問(wèn)題，人腦會(huì)根據(jù)任務(wù)或問(wèn)題要求，調(diào)用認(rèn)知結(jié)構(gòu)中不同部分的若干適合的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)行加工并重新加以組織，使之有機(jī)地結(jié)合為一體。二、學(xué)習(xí)過(guò)程 學(xué)習(xí)過(guò)程是學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的積累過(guò)程，它包括經(jīng)驗(yàn)的獲得、保持及其改變等方面。它的重要特點(diǎn)之一在于學(xué)生有一個(gè)內(nèi)在因素激發(fā)過(guò)程，從而使學(xué)生在原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)上接受新經(jīng)驗(yàn)，豐富原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生新的知識(shí)結(jié)構(gòu)。 學(xué)習(xí)過(guò)程具有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，它包括明確目標(biāo)、激發(fā)動(dòng)機(jī)、感知材料、理解知識(shí)、記憶保持、遷移使用、獲得經(jīng)驗(yàn)、評(píng)估反饋等環(huán)節(jié)。

21、學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)習(xí)時(shí)，常懷有一種期待的心理，期待著實(shí)現(xiàn)愿望。在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)下，經(jīng)過(guò)感知、理解、鞏固和應(yīng)用，使學(xué)生掌握知識(shí)、獲得經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生又通過(guò)評(píng)估得到反饋，重新投入到新的學(xué)習(xí)活動(dòng)中去。圖5-2簡(jiǎn)單展示了學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)展情況。學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)展圖 三、物理認(rèn)知學(xué)習(xí)的模式 物理學(xué)習(xí)中的思維加工過(guò)程是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，這種加工過(guò)程能夠分為感知物理現(xiàn)象、形成概念和掌握規(guī)律、解決物理問(wèn)題三個(gè)階段。 物理環(huán)境感受器感知物理現(xiàn)象物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)形成概念掌握規(guī)律效應(yīng)器潛在的反應(yīng)能力(刺激)觀察、聽(tīng)講、閱讀原有表象物理事實(shí)原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)引起認(rèn)知結(jié)構(gòu)重新組合( 認(rèn)識(shí)的第一次飛躍)鞏固深化活化典型物理情境基本知識(shí)或知識(shí)組塊形成知識(shí)組

22、塊實(shí)驗(yàn)策略解題策略解決物理問(wèn)題(認(rèn)識(shí)的第二次飛躍)問(wèn)題具體情境實(shí)驗(yàn)具體情境解題操作、實(shí)驗(yàn)操作(反應(yīng))反饋、評(píng)價(jià) 1、物理學(xué)習(xí)始于物理環(huán)境對(duì)學(xué)生的刺激。物理環(huán)境主要包括要觀察的自然現(xiàn)象、由實(shí)驗(yàn)顯示的物理現(xiàn)象、以文字或語(yǔ)言表述的物理現(xiàn)象和過(guò)程、具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)、具體要解決的問(wèn)題，還包括物理教師、物理教材和參考書(shū)、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、同班的同學(xué)等等。 2、學(xué)生以觀察、聽(tīng)講、閱讀等形式接受物理環(huán)境的刺激，通過(guò)眼、耳、鼻、舌、身等感受器官把環(huán)境刺激轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)信息。就物理學(xué)習(xí)的主線來(lái)說(shuō)，是把與典型物理情境相關(guān)的信息傳入大腦，為思維加工提供素材。 3、思維加工的過(guò)程能夠分為感知物理現(xiàn)象、建立物理表象、形成概念掌握規(guī)

23、律、解決物理問(wèn)題四個(gè)主要的階段。第一階段：感知物理現(xiàn)象 學(xué)習(xí)是從感知開(kāi)始的。感知，是感覺(jué)和知覺(jué)的總和。 感覺(jué)是人腦對(duì)直接作用于感覺(jué)器官的當(dāng)時(shí)客觀事物的個(gè)別屬性的反映。 知覺(jué)是人腦對(duì)直接作用于感官的當(dāng)時(shí)客觀事物的整體的反映。 物理學(xué)習(xí)有兩種感知形式。一種是以觀察、實(shí)驗(yàn)為形式的對(duì)正在發(fā)生的物理現(xiàn)象的感知，另一種是以聽(tīng)講、閱讀為形式的對(duì)教材中材料的感知。 心理學(xué)的研究表明，人的感官對(duì)知識(shí)信息的吸收比率是大不相同的 第二階段：建立物理表象 表象，是人們過(guò)去已經(jīng)感知過(guò)，但在現(xiàn)時(shí)并不直接感知的那些事物的感性映象。它是人們過(guò)去對(duì)事物的反映在頭腦中所留下的痕跡，當(dāng)這些痕跡在人的活動(dòng)中恢復(fù)或再現(xiàn)的時(shí)候，就成為表

24、象。 建立物理表象的過(guò)程首先是個(gè)別表象，然后再形成概括表象。 個(gè)別表象只能反映個(gè)別物理現(xiàn)象的特征，表象階段更重要的是在個(gè)別表象的基礎(chǔ)上建立反映一類(lèi)事物共有特征的概括表象。 概括表象是由個(gè)別表象概括而成的，它所反映的個(gè)別表象的特征，不是原封不動(dòng)、呆板的反映，而是有所改變、有所取舍的反映。概括表象所反映的，常常是各個(gè)個(gè)別表象中那些相似的（或共同的）和比較固定的特征。 表象既是對(duì)事物的直觀和形象的理解，又是對(duì)事物的初步概括和抽象的理解，它已初步表現(xiàn)出人的理解從部分到整體，從直接到間接的特點(diǎn)。所以，表象是從感知過(guò)渡到思維的中介環(huán)節(jié)。在物理學(xué)習(xí)中，自覺(jué)地實(shí)行表象活動(dòng)，利用表象使物理概念形象化，能夠促成從

25、形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)化，從而順利地掌握概念。第三階段：形成物理概念和掌握物理規(guī)律（1）形成物理概念 形成物理概念，是物理學(xué)習(xí)將感性理解上升為理性理解的核心階段。在這個(gè)階段，經(jīng)過(guò)感知而獲得的物理表象在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的支持下，轉(zhuǎn)化為頭腦中的抽象的規(guī)定。它是通過(guò)度類(lèi)、概括、抽象等思維加工活動(dòng)完成的。學(xué)生形成物理概念，一般要經(jīng)歷認(rèn)知定向、找出共同特征、抓住本質(zhì)屬性、實(shí)行抽象規(guī)定和深入理解概念這樣一個(gè)大致的過(guò)程。 找出共同特征，有兩種不同的方式：一是靠歸類(lèi)；二是靠概括。 抓住本質(zhì)屬性是在找出共同特征的基礎(chǔ)上實(shí)行的，其主要思維形式是抽象。 在抓住物理現(xiàn)象和過(guò)程的共同特征和本質(zhì)屬性之后，就要用簡(jiǎn)潔

26、的文字語(yǔ)言對(duì)該特征或?qū)傩詫?shí)行表達(dá)，即給出概念的定義。 明確了物理概念的定義不等于準(zhǔn)確理解了物理概念。（2）掌握物理規(guī)律 掌握物理規(guī)律，是在形成物理概念的基礎(chǔ)上實(shí)行的，它也是物理學(xué)習(xí)將感性理解上升為理性理解的核心階段。 這個(gè)階段主要的思維活動(dòng)是抽象、判斷和推理。與形成概念類(lèi)似，學(xué)生掌握物理規(guī)律，一般要經(jīng)歷認(rèn)知定向、找出內(nèi)在聯(lián)系，加以規(guī)范表述和深入理解規(guī)律這樣一個(gè)大致的過(guò)程。 認(rèn)知定向就是要讓學(xué)生明確建立某一物理規(guī)律的目的與具體方法。明確目的將使學(xué)生的思維加工活動(dòng)指向確定的方向。 找出內(nèi)在聯(lián)系是掌握物理規(guī)律的關(guān)鍵。 加以規(guī)范表述是指把已經(jīng)找到的物理概念間的必然聯(lián)系用規(guī)范的物理語(yǔ)言盡可能簡(jiǎn)潔地實(shí)行表

27、述，即給出規(guī)律的內(nèi)容。 深入理解規(guī)律是指在得出規(guī)律的內(nèi)容之后，再回過(guò)頭來(lái)全面地、深入地對(duì)規(guī)律實(shí)行理解。像深入理解物理概念一樣，物理規(guī)律的理解也不但限于能夠領(lǐng)會(huì)表達(dá)規(guī)律內(nèi)容的每一個(gè)詞語(yǔ)，更重要的要對(duì)規(guī)律所反映的內(nèi)在聯(lián)系和必然趨勢(shì)從本質(zhì)上加以全面、深入地理解。第四階段：解決物理問(wèn)題 從感性理解上升為理性理解的第一次飛躍，使學(xué)生形成了物理概念、掌握了物理規(guī)律，并實(shí)現(xiàn)了物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重新組合。但是，物理學(xué)習(xí)的思維加工活動(dòng)并不就此結(jié)束，接著將進(jìn)入使用知識(shí)解決物理問(wèn)題的階段。 （1）解決物理問(wèn)題的認(rèn)知特點(diǎn) 在解決物理問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生主要是對(duì)物理知識(shí)實(shí)行使用。使用要以理解為基礎(chǔ)，但又是比理解更為復(fù)雜、更為

28、高級(jí)的理解活動(dòng)。解決問(wèn)題需要從認(rèn)知結(jié)構(gòu)中提取相關(guān)的知識(shí)和方法，反過(guò)來(lái)，解決問(wèn)題將鞏固、深化、活化認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的已有知識(shí)，并有可能進(jìn)一步豐富認(rèn)知結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。解決物理問(wèn)題，有以下三個(gè)主要的認(rèn)知特點(diǎn)： 在新情境中推廣、應(yīng)用物理知識(shí) 需要自己構(gòu)想認(rèn)知策略 需要較為復(fù)雜的邏輯判斷和推理（2）、解決物理問(wèn)題的認(rèn)知過(guò)程 解決物理問(wèn)題的過(guò)程是具體問(wèn)題情境與原有物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)相互作用的過(guò)程。當(dāng)學(xué)生感知面臨的問(wèn)題后，就要努力尋找問(wèn)題的條件與想達(dá)到的目標(biāo)同自己現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系。問(wèn)題與認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系，有如下兩種不同的方式： 第一種聯(lián)系方式。把問(wèn)題改組成為適合原有知識(shí)組塊的形式。 第二種聯(lián)系方式。把問(wèn)題同某些

29、概念、原理、方法、事實(shí)材料、語(yǔ)言或數(shù)學(xué)邏輯聯(lián)系，把這些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)重新加工、改組，整理成適合問(wèn)題的形式。 解決熟悉類(lèi)型的問(wèn)題時(shí)，學(xué)生能夠只動(dòng)員其物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的外圍，即回憶相關(guān)的知識(shí)組塊即可。而在解決生疏類(lèi)型的問(wèn)題時(shí)，學(xué)生的原有知識(shí)只不過(guò)是解決問(wèn)題中思維的素材，學(xué)生將根據(jù)問(wèn)題的條件和目標(biāo)，對(duì)知識(shí)重新組合，形成新的模式，并有可能成為知識(shí)組塊而貯存有頭腦中。（3）、解決物理問(wèn)題中的心理因素X 水平：記憶水平、觀察和實(shí)驗(yàn)水平、閱讀理解和文字表達(dá)水平、綜合分析的水平、想象和抽象水平、判斷和推理水平、使用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的水平、發(fā)散思維水平Y(jié) 認(rèn)知：前概念和經(jīng)驗(yàn)、概念內(nèi)涵和規(guī)律內(nèi)容、概念規(guī)律的外延、物理現(xiàn)象和

30、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、數(shù)學(xué)知識(shí)、其他學(xué)科知識(shí)、物理知識(shí)間的聯(lián)系、解決問(wèn)題的方法Z 障礙：先入為主、信心不足、粗心大意、不注意隱蔽因素、不善于排除多余干擾、用數(shù)學(xué)方法代替物理概念、思維方法的片面性、不善于改變思考問(wèn)題的方式 研究得到，中學(xué)生解決物理問(wèn)題中的認(rèn)知和心理因素存有著以下三個(gè)方面的薄弱環(huán)節(jié)。 第一，使用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的水平差。中學(xué)生閱讀理解和文字表達(dá)水平即使用文字語(yǔ)言的水平基本上能夠滿(mǎn)足物理學(xué)習(xí)的需要。 第二，學(xué)生不能把學(xué)過(guò)的知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)使用，頭腦中未形成比較完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。 第三，中學(xué)生解決物理問(wèn)題中最常出現(xiàn)的心理障礙是不善于發(fā)現(xiàn)隱蔽因素。第三節(jié) 物理學(xué)習(xí)中的遷移 遷移 (transfer)是學(xué)習(xí)的一種普遍現(xiàn)象。學(xué)習(xí)遷移也稱(chēng)訓(xùn)練遷移，指一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響，或習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)完成其他活動(dòng)的影響。 遷移不但發(fā)生于同一類(lèi)型的學(xué)習(xí)或經(jīng)驗(yàn)內(nèi)部，而且也存有于不同類(lèi)型的學(xué)習(xí)與經(jīng)驗(yàn)之間。共同要素是產(chǎn)生遷移的必要前提，概括才是產(chǎn)生遷移的關(guān)鍵。 一、學(xué)習(xí)遷移的種類(lèi) 1、正遷移、負(fù)遷移與零遷移 2、水平遷移與垂直遷移 3、順向遷移與逆向遷移二、遷移在物理學(xué)習(xí)中的作用1、遷移是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的重要方法2、遷移是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的重要途徑3、遷移有助于學(xué)生物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成第四節(jié) 物理學(xué)習(xí)水平的培養(yǎng)學(xué)習(xí)水平是學(xué)習(xí)活動(dòng)中的一種個(gè)性心理特征，是學(xué)生使用科學(xué)的學(xué)習(xí)策略去獨(dú)立地獲取