學習動機與材料科學

學習動機與材料科學——激發(fā)學習熱情內(nèi)容概要一、學習動機1、基本概念2、學習動機的分類3、著名理論觀點的發(fā)展4、如何激發(fā)培養(yǎng)二、學習動機與材料科學基本概念學習：廣義的學習是指人與動物在生活過程中憑借經(jīng)驗產(chǎn)生的行為或行為潛能的相對持久的變化。次廣義的學習指人類的學習。狹義的學習專指學生的學習。動機：動機，在心理學上一般被認為涉及行為的發(fā)端、方向、強度和持續(xù)性。動機為名詞，在作為動詞時則多稱作“激勵”。在組織行為學中，激勵主要是指激發(fā)人的動機的心理過程。通過激發(fā)和鼓勵，使人們產(chǎn)生一種內(nèi)在驅(qū)動力，使之朝著所期望的目標前進的過程。學習動機：學習動機是指引發(fā)與維持學生的學習行為，并使之指向一定學業(yè)目標的一種動力傾向。它包含學習需要和學習期待兩個成分，根據(jù)不同標準可以劃分為不同類別。它是直接推動學生進行學習的一種內(nèi)部動力，是激勵和指引學生進行學習的一種需要。學習動機的分類學習活動中動機的作用是復雜的（一）高尚的、正確的動機和低級的、錯誤的動機根據(jù)學習動機內(nèi)容的社會意義，可以分為高尚的與低級的動機或者是正確的與錯誤的動機。高尚的、正確的學習動機的核心是利他主義，學生把當前的學習同國家和社會的利益聯(lián)系在一起。例如，大學生勤奮、努力學習各門功課，是因為他們意識到自己在不久的將來是國家建設(shè)的中堅力量，肩負著祖國繁榮昌盛的重任，所以當前要打好基礎(chǔ)，掌握科學知識。低級的、錯誤的學習動機的核心是利己的、自我中心的，學習動機只來源于自己眼前的利益。例如，有的大學生努力學習只是為了個人的名譽與出路或報答父母的養(yǎng)育之恩等。（這個不能說是錯誤的吧）學習動機的分類（二）近景的直接性動機和遠景的間接性動機近景的直接性動機是與學習活動直接相連的，來源于對學習內(nèi)容或?qū)W習結(jié)果的興趣。例如，學生的求知欲、成功的愿望、對某門學科的濃厚興趣，以及教師生動形象的講解、教學內(nèi)容的新穎等都直接影響到學生的學習動機。這類動機作用的效果比較明顯，但穩(wěn)定性比較差，容易受到環(huán)境或一些偶然因素的影響。例如，一個小學三年級的學生數(shù)學成績很好，這是因為任課教師講得很生動，使枯燥的數(shù)字變成了一串串美麗的音符，容易理解與記憶，因此，學生在課后認真預習和復習，取得了好成績。但這個學生對數(shù)學的興趣并沒有保持下去，因為換了任課教師，而這位教師講得比較死板、乏味，學生覺得沒意思，因此不怎么用心，成績自然下降了。遠景的間接性動機是與學習的社會意義和個人的前途相連的。例如，大學生意識到自己的歷史使命，為不辜負父母的期望，為爭取自己在班集體中的地位和榮譽等都屬于間接性的動機。那些高尚的、正確的間接性動機的作用較為穩(wěn)定和持久，能激勵學生努力學習并取得好成績。而那些為父母、教師的期望或是為了自己的名聲、地位的動機作用的穩(wěn)定性和持久性相對比較差，容易受到情境因素的沖擊。例如，在學習活動中遇到困難是常事，但受低級的、錯誤的間接性動機支配的學生在這種時候容易出現(xiàn)情緒波動，缺乏克服困難的勇氣與力量，常常半途而廢。學習動機的分類（三）內(nèi)部學習動機和外部學習動機根據(jù)學習動機的動力來源，可以分為內(nèi)部學習動機和外部學習動機。內(nèi)部動機(intrinsicmotivation)又稱內(nèi)部動機作用，是指由個體內(nèi)在的需要引起的動機。例如，學生的求知欲、學習興趣、改善和提高自己能力的愿望等內(nèi)部動機因素，會促使學生積極主動地學習。外部動機(extrinsicmotivation)又稱外部動機作用，是指個體由外部誘因所引起的動機。例如，某些學生為了得到教師或父母的獎勵或避免受到教師或父母的懲罰而努力學習，他們從事學習活動的動機不在學習任務(wù)本身，而是在學習活動之外。內(nèi)部學習動機和外部學習動機的劃分不是絕對的。由于學習動機是推動人從事學習活動的內(nèi)部心理動力，因此任何外界的要求、外在的力量都必須轉(zhuǎn)化為個體內(nèi)在的需要，才能成為學習的推動力。在外部學習動機發(fā)生作用時，人的學習活動較多地依賴于責任感、義務(wù)感或希望得到獎賞和避免受到懲罰的意念。因此，從這個意義上說，外部學習動機的實質(zhì)仍然是一種學習的內(nèi)部動力。因此，我們在教育過程中強調(diào)內(nèi)部學習動機，但也不能忽視外部學習動機的作用。教師一方面應(yīng)逐漸使外部動機作用轉(zhuǎn)化成為內(nèi)部動機作用，另一方面又應(yīng)利用外部動機作用，使學生已經(jīng)形成的內(nèi)部動機作用處于持續(xù)的激發(fā)狀態(tài)。著名理論觀點的發(fā)展強化動機理論：現(xiàn)代的S-R心理學家不僅用強化來解釋操作學習的發(fā)生，而且也用強化來解釋動機的引起。認為引起動機同習得行為并無兩樣，都可用強化來解釋。人們?yōu)槭裁淳哂心撤N行為傾向，完全取決于先前這種行為和刺激因強化而建立的牢固聯(lián)系。但是，強化動機理論就其主要傾向來說，是聯(lián)結(jié)派的學習動機理論。由于聯(lián)結(jié)派的強化動機理論過分強調(diào)引起學習行為的外部力量（外部強化），忽視甚至否定了人的學習行為的自覺性與主動性（自我強化），因而這一學習動機理論有較大的局限性。需要層次理論：馬斯洛在解釋動機時強調(diào)需要的作用，他認為所有的行為都是有意義的，都有其特殊的目標，這種目標來源于我們的需要。這個理論將外部動機與內(nèi)部動機結(jié)合起來考慮對行為的推動作用，是有一定科學意義的。但忽略了人們本身的興趣、好奇心等在學習中的始動作用，有些學習活動并不一定都是由外部動機所激發(fā)和引起的。著名理論觀點的發(fā)展成就動機理論：默里將成就需要定義為：克服障礙，施展才能，力求盡快盡好地解決某一難題。阿特金森認為，最初的高成就動機來源于孩子生活的家庭或文化群體，特別是幼兒期的教育和訓練的意向。也就是說，成就動機涉及到對成功的期望和對失敗的擔心兩者之間的情緒沖突。研究表明，這種學生最有可能選擇成功概率約為50%的任務(wù)，因為這種選擇能給他們提供最大的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。成敗歸因理論：最早提出歸因理論的是海德（Heider，1958）。他認為，人們具有理解世界和控制環(huán)境這樣兩種需要，使這兩種需要得到滿足的最根本手段就是了解人們的行動的原因，并預言人們將如何行動。此后，羅特（Rotter,1966）對歸因理論進行了發(fā)展，提出了控制點（locusofcontrol）的概念，并依據(jù)控制點把個體分為內(nèi)控型和外控型。在海德和羅特研究的基礎(chǔ)上，維納（Weiner，1974,1992）對行為結(jié)果的歸因進行了系統(tǒng)探討，發(fā)現(xiàn)人們傾向于將活動成敗的原因即行為責任歸結(jié)為以下六個因素，即能力高低、努力程度、任務(wù)難易、運氣（機遇）好壞、身心狀態(tài)、外界環(huán)境等。著名理論觀點的發(fā)展成就目標理論（achievementgoaltheory）:是以成就動機理論和成敗歸因理論為基礎(chǔ)，在德韋克（Dweck,1986;Dweck&Leggett,1988）能力理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種學習動機理論。德韋克認為，人們對能力持有兩種不同的內(nèi)隱觀念，即能力增長觀和能力實體觀。持能力增長觀的個體認為，能力是可改變的，隨著學習的進行是可以提高的；持能力實體觀的個體則認為，能力是固定的，是不會隨學習而改變的。雖然這兩類成就目標都可促進個體主動而有效地從事挑戰(zhàn)性任務(wù)，但它們在更多的方面是不同的，具有不同的學習效果。自我價值理論:卡文頓研究發(fā)現(xiàn)，自我接受的需要是人類最高的需求，只有個體感覺到自己有價值，他才能接受自我，自我價值感是個體追求成功的內(nèi)在動力。成功使人感到滿足，使人自尊心提高，使人產(chǎn)生自我價值感；而成功的經(jīng)驗往往是在克服困難之后才能獲得，困難的克服則需以能力為前提。因此，能力、成功和自我價值感三者之間就形成前因后果的連鎖關(guān)系。也就是說，高能力的個體容易成功，成功的經(jīng)驗會使個體產(chǎn)生自我價值感。久而久之，對自我價值感的追求就成了個體追求成功的動力，并常常把自我能力與自我價值等同看待。著名理論觀點的發(fā)展自我決定理論：自我決定理論由美國心理學家德西（Deci）和瑞恩（Ryan）提出。該理論指出，理解學生學習動機的關(guān)鍵是個體的三種基本心理需要：勝任需要、歸屬需要和自主需要。學習動機的能量和性質(zhì)，取決于心理需要的滿足程度。勝任是指在個人與社會環(huán)境的交互作用中，感到自己是有效的，有機會去鍛煉和表現(xiàn)自己的才能。歸屬是指感覺到關(guān)心他人并被他人關(guān)心，有一種從屬于其他個體和團體的安全感，與別人建立起安全和愉快的人際關(guān)系。自主是指個體能感知到做出的行為是出于自己的意愿的，是由自我來決定的，即個體的行為應(yīng)該是自愿的且能夠自我調(diào)控的。自我效能感理論：自我效能感指人們對自己是否能夠成功地進行某一成就行為的主觀判斷。這一概念是班杜拉最早提出的。傳統(tǒng)的期望概念指的只是結(jié)果的期望，而他認為結(jié)果期望指的是人對自己某種行為會導致某一結(jié)果的推測。效能期望指的則是人對自己能否進行某種行為的實施能力的推測或判斷，即人對自己行為能力的推測。它意味著人是否確信自己能夠成功地進行帶來某一結(jié)果的行為。當人確信自己有能力進行某一活動，他就會產(chǎn)生高度的"自我效能感"，并會去進行那一活動。如何激發(fā)培養(yǎng)用啟發(fā)式教學：啟發(fā)式教學與傳統(tǒng)的“填鴨式”教學相比，具有極大的優(yōu)越性。而要想實施啟發(fā)式教學，關(guān)鍵在于創(chuàng)設(shè)問題情境。所謂問題情境，指的是具有一定難度，需要學生努力克服，而又是力所能及的學習情境。簡言之，問題情境就是一種適度的疑難情境。作業(yè)難度是構(gòu)成問題情境的重要因素。（此方法為教師專用，需要根據(jù)學生情況來設(shè)置，咱們就不做討論）控制動機水平：前面我們已經(jīng)談到，學習動機和學習效果之間有著相互制約的關(guān)系。因此，在一般情況下，動機水平增加，學習效果也會提高。但是，動機水平也并不是越高越好，動機水平超過一定限度，學習效果反而更差。美國心理學家耶克斯（Yerks）和多德森（Dodson）認為，中等程度的動機激起水平最有利于學習效果的提高。同時，他們還發(fā)現(xiàn)，最佳的動機激起水平與作業(yè)難度密切相關(guān)：任務(wù)較容易，最佳激起水平較高；任務(wù)難度中等，最佳動機激起水平也適中；任務(wù)越困難，最佳激起水平越低。這便是有名的耶克斯—多德森定律（簡稱倒“U”曲線）。如何激發(fā)培養(yǎng)給予恰當評定：心理學研究表明，來自學習結(jié)果的種種反饋信息，對學習效果有明顯影響。這是因為，一方面學習者可以根據(jù)反饋信息調(diào)整學習活動，改進學習策略；另一方面學習者為了取得更好的成績或避免再犯錯誤而增強了學習動機，從而保持了學習的主動性和積極性。例如，在布克（W.F.Book）和諾維爾（L.Norvell）的一項研究中，讓學生又快又準確地練習減法，每次練習30秒，共練習75次。在前50次練習中，讓甲組學生知道每次練習的結(jié)果，不斷鼓勵和督促他們繼續(xù)努力，并對所犯錯誤進行分析，而對乙組學生不進行反饋，結(jié)果甲組學生成績比乙組學生好。在后25次練習中，給予乙組充分的反饋信息，而甲組學生不知道學生結(jié)果，結(jié)果乙組學生成績優(yōu)于甲組學生。這一實驗說明，有關(guān)學習結(jié)果的反饋信息，對學習動機具有激發(fā)作用，有利于提高學習成績。二、學習動機與材料科學

Loremipsumdolorsitamet學習動機與材料科學我認為，對于我們來說，最大的學習動機就是材料給與我們大家的期待。我們要有相信自己的信心，相信自己也是可以改變世界的人。就像下面一樣。（一）金屬材料二維錫——單層錫原子膜如果有一種材料在傳導電子的時候沒有任何阻力，不產(chǎn)生任何熱，也就完全沒有上述煩惱了。過去的一個多世紀里，物理學家一直以為超導材料是最好的選擇，但研究來研究去，最后發(fā)現(xiàn)自己好像被超導現(xiàn)象給騙了——絕大多數(shù)超導材料只能在接近絕對零度(-273℃)時才表現(xiàn)出超導特性。雖然科學家還在持續(xù)努力，但實現(xiàn)常溫超導恐怕還要再等一個世紀。張首晟教授放棄超導另辟蹊徑。他于2007年在世界上首次合成了一類叫拓撲絕緣體的奇特材料：內(nèi)部是絕緣材料，表面卻能導電，而且電子可以完全自由移動。因為電子只是從表面的原子上傳導，產(chǎn)生了一種電子-自旋耦合量子相互作用效應(yīng)，消除了電子移動時不斷掉頭的現(xiàn)象，也免除了電子從材料內(nèi)部“打洞”前進的困難。與現(xiàn)有的電子產(chǎn)品中電子的移動相比，拓撲絕緣體上的電子傳導就像汽車從擁擠的街道駛上高速公路。金屬材料其實，拓撲絕緣體上的電子傳導也不十分規(guī)矩，電子在材料的表面也時常做“回轉(zhuǎn)滑雪運動”，難以在一條軌道上直線飛馳，因而還會產(chǎn)生熱，仍有散熱的煩惱，除非將其冷卻到絕對零度附近，要不然電子不會老老實實地沿直線傳導。為解決這個問題，張首晟教授設(shè)法制作了一種特別的膜——單層錫原子膜。它只有一層原子構(gòu)成，薄得不能再薄了，科學家稱之為二維膜。結(jié)果，電子們聽話了，乖乖地沿跑道直線前進。原因是，這么薄的膜對電子運動方向擁有超強的約束能力，不給電子選擇道路的機會，只能沿材料的邊緣移動，而且低溫、常溫都一樣起到約束作用。這一發(fā)明如果能用于實際生產(chǎn)，那么電子世界將會迎來一場巨大的變革。無機非金屬材料記憶玻璃長期而安全地儲存信息，如今關(guān)乎每個人的工作與生活。早在1996年，美國哈佛大學的物理學家就設(shè)想，將信息寫入一種耐久的、類似玻璃的透明材料。玻璃有很多優(yōu)點，它能抵抗高溫的炙烤、化學物質(zhì)的腐蝕和機械力的損傷，甚至還有防彈功能。按照哈佛大學物理學家的研究方案，寫入信息只需用一束極細的強激光在玻璃上刻出一小塊刻痕，使刻痕處的折光率與周圍部分不同即可;閱讀信息只需將玻璃對著光線，檢測刻痕處的圖案就行?？茖W家為實現(xiàn)這一設(shè)想著實下了一番功夫，倒不是玻璃難造，而是激光束難以精確控制，稍不注意，刻出的微小圖案就有差錯。好在這個問題在剛過去的2014年得到了解決。日本日立公司一聽說這個成果，就迫不及待地想抓住機遇，要將這一技術(shù)用于熔融石英(一種類似玻璃的材料)，開發(fā)新型信息存儲產(chǎn)品，計劃2015年推向市場。無機非金屬材料英國物理學家卡贊斯基也對這個技術(shù)感興趣。他考慮能否在石英上刻出同時帶有5種信息的刻痕，也就是不僅反映三維空間(長、寬、深)的變化，還記錄入射激光脈沖的強度和偏振性。這樣信息儲存密度比日立公司的高8倍，可以在指甲大小的石英材料上保存萬億字節(jié)的信息，即可以存500萬本每本10萬字的書，差不多可以將一座大型圖書館塞進2個“指甲”。而且，卡贊斯基依據(jù)測試結(jié)果推測，這種材料所儲存的信息可以耐1000℃高溫，可以逃過核爆炸的損毀，可以安然保存100億年，而地球自誕生到現(xiàn)在才45億年?！斑@個壽命差不多與宇宙同在，與日月同輝，真稱得上萬壽無疆了。無機非金屬的魅力也是其他材料望塵莫及的。有機高分子材料21世紀的最強王者——石墨烯石墨烯對物理學基礎(chǔ)研究有著特殊意義，它使一些此前只能紙上談兵的量子效應(yīng)可以通過實驗來驗證，例如電子無視障礙、實現(xiàn)幽靈一般的穿越。但更令人感興趣的，是它那許多“極端”性質(zhì)的物理性質(zhì)。因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，石墨烯也有著全新的電學屬性。石墨烯是世界上導電性最好的材料，電子在其中的運動速度達到了光速的1/300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度、在塑料里摻入百分之一的石墨烯，就能使塑料具備良好的導電性；加入