摘要:現(xiàn)代教育心理學(xué)揭示的新素質(zhì)觀、新知識(shí)觀、新教學(xué)觀為探討物理學(xué)習(xí)思維障礙的成因打開(kāi)了一扇新的窗口,這對(duì)提高物理課堂教學(xué)效率、采取積極教學(xué)策略是一種新的理論支持。本文旨在據(jù)此探討物理學(xué)習(xí)思維障礙的成因及相應(yīng)對(duì)策。
關(guān)鍵詞:物理學(xué)習(xí);思維障礙;成因;對(duì)策
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-6148(2008)3(S)-0003-4
現(xiàn)代教育心理學(xué)的研究成果不僅為提高課堂教學(xué)效率提供了新的教育科學(xué)的支持,也為物理教學(xué)的實(shí)踐與研究打開(kāi)了一扇新的窗口。本文以現(xiàn)代教育心理學(xué)揭示的新素質(zhì)觀、新知識(shí)觀、新教學(xué)觀為指導(dǎo),探討物理學(xué)習(xí)思維障礙的成因及其對(duì)策。
1 現(xiàn)代教育心理學(xué)揭示的“新三觀”
1.1 新的素質(zhì)觀
當(dāng)代美國(guó)著名教育心理學(xué)家羅伯特·加涅把學(xué)生素質(zhì)的形成分為三類(lèi):先天的、后天習(xí)得和自然發(fā)展中形成的。先天的素質(zhì)主要指大腦接受信息、提取信息的快慢及信息短時(shí)記憶的容量大小,它不受教育的影響。自然發(fā)展中形成的素質(zhì)包括“差別能力”和“人格特質(zhì)”。“差別能力”是指“言語(yǔ)流利、數(shù)理推理、視覺(jué)形象記憶等”,即通常所說(shuō)的智力;“人格特質(zhì)”是指“焦慮性、成就動(dòng)機(jī)、性格傾向性、謹(jǐn)慎性、沖動(dòng)性、自我滿足性等”。這兩方面素質(zhì)是先天和后天相互作用的產(chǎn)物,表現(xiàn)出長(zhǎng)期穩(wěn)定、不易受教學(xué)影響的特點(diǎn)。
加涅認(rèn)為,后天習(xí)得的素質(zhì),表現(xiàn)為五種學(xué)習(xí)結(jié)果,即:言語(yǔ)信息、智慧技能、認(rèn)知策略、態(tài)度(含品德)和動(dòng)作技能。這五種學(xué)習(xí)結(jié)果也稱為“五種習(xí)得的性能”,它是學(xué)校教學(xué)的目標(biāo),并構(gòu)成新的學(xué)習(xí)的“內(nèi)部條件”。由此可知,學(xué)習(xí)結(jié)果表現(xiàn)出學(xué)生后天習(xí)得的素質(zhì),也就是后天習(xí)得的知識(shí)(廣義的)。
1.2 新的知識(shí)觀
現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)把知識(shí)分為廣義和狹義兩種,狹義的知識(shí)概念僅指陳述性知識(shí);廣義的知識(shí)概念包含兩類(lèi)知識(shí),即陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)。本文結(jié)合物理學(xué)知識(shí)對(duì)知識(shí)觀的內(nèi)涵作適當(dāng)闡述。
陳述性知識(shí)是指能用言語(yǔ)陳述信息,信息包括符號(hào)、事實(shí)和有組織的整體知識(shí)。這類(lèi)知識(shí)的作用是回答“世界是什么”和“為什么“的問(wèn)題,是個(gè)人有意識(shí)地提取線索,是能直接陳述的知識(shí),相當(dāng)于我國(guó)“雙基”教學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí)。如“力是物體對(duì)物體的作用”;“因?yàn)榈厍蚶@太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn),所以地球上的物體都繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)”等等都屬陳述性知識(shí)。程序性知識(shí)包括對(duì)外辦事的程序性知識(shí)和對(duì)內(nèi)調(diào)控的程序性知識(shí)。這類(lèi)知識(shí)的作用是用來(lái)回答“怎么辦”的知識(shí)。如“能通過(guò)常見(jiàn)力的現(xiàn)象歸納出力是物體對(duì)物體的作用”;“能用示意圖描述力”;“會(huì)測(cè)量力的大小”等等都是陳述性知識(shí)。
對(duì)外辦事的程序性知識(shí)包括智慧技能和動(dòng)作技能,是處理外部世界的能力。其中智慧技能是人們應(yīng)用符號(hào)辦事的能力,相當(dāng)于我國(guó)“雙基”教學(xué)中的基本技能。加涅認(rèn)為,智慧技能由高到低分為四個(gè)層次,即辨別、概念、規(guī)則、高級(jí)規(guī)則,分別指對(duì)相似事物進(jìn)行區(qū)分的能力、對(duì)同類(lèi)事物進(jìn)行歸類(lèi)的能力(形成概念)、聯(lián)系幾個(gè)概念建立規(guī)則并運(yùn)用規(guī)則辦事的能力、將簡(jiǎn)單規(guī)則重新組合成新的規(guī)則并解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。如能了解生活中常見(jiàn)的各種力并能區(qū)分(辨別);能根據(jù)力的性質(zhì)將力分類(lèi),形成重力、彈力、摩擦力等定義(概念);能通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出動(dòng)摩擦定律并運(yùn)用它求出不同情形下的摩擦力(規(guī)則)、能將各種力(運(yùn)用重力公式、胡克定律、摩擦定律等規(guī)則及平行四邊形法則)進(jìn)行力的合成(高級(jí)規(guī)則)。動(dòng)作技能是運(yùn)用規(guī)則(操作規(guī)則)支配自身肌肉協(xié)調(diào)的能力,如按操作程序做共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)。
對(duì)內(nèi)調(diào)控的程序性知識(shí)又稱為認(rèn)知策略,是處理內(nèi)部世界的能力,指運(yùn)用習(xí)得的概念和規(guī)則來(lái)調(diào)節(jié)、控制自己的認(rèn)知加工活動(dòng),有些類(lèi)似于學(xué)習(xí)方法,但內(nèi)涵要豐富得多。如用肢體(手)感覺(jué)的辦法體驗(yàn)力的大小、用觀察實(shí)驗(yàn)的辦法得出胡克定律、用平行四邊形法則求合力的大小、用類(lèi)比的方法建立電勢(shì)差的概念。
心理學(xué)家認(rèn)為,人們不僅通過(guò)后天習(xí)得的知識(shí)得到提升,同時(shí)“態(tài)度”也會(huì)發(fā)生變化,態(tài)度是指習(xí)得對(duì)人對(duì)事的反應(yīng)傾向(情感領(lǐng)域的學(xué)習(xí)結(jié)果,不屬于知識(shí)范疇)。
奧蘇伯爾提出有意義的學(xué)習(xí)必須具備三個(gè)條件:第一,要求學(xué)習(xí)的材料本身具有邏輯意義;第二,學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中具有同化新材料的知識(shí),即新材料能在學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中找到固定點(diǎn);第三,學(xué)生具有意義學(xué)習(xí)的心向,即學(xué)生在新的學(xué)習(xí)任務(wù)面前能主動(dòng)激活自己的原有知識(shí),使新舊知識(shí)發(fā)生相互作用。而加涅提出學(xué)習(xí)條件分為必要條件和支持性條件,他認(rèn)為智慧技能從辨別到概念,再到規(guī)則與高級(jí)規(guī)則,是一個(gè)遞進(jìn)的層次關(guān)系:高級(jí)規(guī)則學(xué)習(xí)以規(guī)則學(xué)習(xí)為必要條件;規(guī)則學(xué)習(xí)以概念學(xué)習(xí)為必要條件;概念學(xué)習(xí)以辨別學(xué)習(xí)為必要條件。言語(yǔ)信息和認(rèn)知策略是智慧技能學(xué)習(xí)的支持性條件。認(rèn)知策略以認(rèn)知的基本功能,如注意、感覺(jué)、思維和想象等為必要條件;言語(yǔ)信息和智慧技能則是認(rèn)知策略的支持性條件。言語(yǔ)信息本身又是以其它信息的學(xué)習(xí)為必要條件,以智慧技能和認(rèn)知策略的學(xué)習(xí)為支持性條件。動(dòng)作技能學(xué)習(xí)以部分動(dòng)作技能的掌握為必要條件;言語(yǔ)信息則是動(dòng)作技能學(xué)習(xí)的支持性條件。學(xué)習(xí)態(tài)度對(duì)任何類(lèi)型的學(xué)習(xí)都是重要的支持性條件。
1.3 新的教學(xué)觀
20世紀(jì)我國(guó)的基礎(chǔ)教育課程改革,各科的課程標(biāo)準(zhǔn)是從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度來(lái)制定課程目標(biāo)。用現(xiàn)代心理學(xué)的知識(shí)觀相比照,課程標(biāo)準(zhǔn)的“知識(shí)”與言語(yǔ)信息相對(duì)應(yīng);“技能”與智慧技能和動(dòng)作技能相對(duì)應(yīng);“方法”與認(rèn)知策略相對(duì)應(yīng);“情感態(tài)度與價(jià)值觀”與態(tài)度相對(duì)應(yīng),唯獨(dú)“過(guò)程”找不到對(duì)應(yīng)的知識(shí)塊?,F(xiàn)代心理學(xué)家對(duì)學(xué)生素質(zhì)內(nèi)涵的要求和知識(shí)的定義都把知識(shí)構(gòu)建、發(fā)展的過(guò)程包含在內(nèi),如前述加涅把智慧技能由高到低分為辨別、概念、規(guī)則、高級(jí)規(guī)則,顯現(xiàn)“過(guò)程”已貫穿其中。這里的“過(guò)程”應(yīng)就是教學(xué)過(guò)程,它不僅是一個(gè)接受知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程,而且是一個(gè)探究知識(shí)的過(guò)程,是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。新的課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“過(guò)程”的重要性,以改變過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀,倡導(dǎo)學(xué)生要主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程,樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析解決問(wèn)題的能力以及交流合作的能力。
魯塞特指出:教師完成一知識(shí)塊、一節(jié)或一單元教學(xué)任務(wù)后,要注意收集信息,并藉此澄清以下五個(gè)方面的問(wèn)題:
(1)實(shí)際的行為表現(xiàn):當(dāng)前學(xué)生的行為表現(xiàn)怎樣?在學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出的知識(shí)、技能是什么樣的狀況?
(2)理想的行為表現(xiàn):應(yīng)該發(fā)生哪些改變?這需要描述預(yù)想的行為表現(xiàn)以及所需要相應(yīng)的知識(shí)、技能等。
(3)感受:學(xué)生對(duì)教學(xué)有什么樣的感受?這需要關(guān)注與教學(xué)有關(guān)的問(wèn)題。
(4)原因:為什么教學(xué)或?qū)W生的學(xué)習(xí)中存在問(wèn)題?這些問(wèn)題是由什么原因造成的?這需要關(guān)注問(wèn)題的各種根源。
(5)解決辦法:有哪些方法可以解決或者緩解當(dāng)前的問(wèn)題?解決問(wèn)題的辦法應(yīng)該是基于對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生的原因所做的分析而提出。
結(jié)合物理學(xué)知識(shí)介紹現(xiàn)代教育心理學(xué)中知識(shí)觀和學(xué)生習(xí)得知識(shí)的條件和過(guò)程,力圖明了學(xué)生習(xí)得知識(shí)的一般心理過(guò)程,了解學(xué)生物理學(xué)習(xí)思維障礙的心理成因,從而尋求幫助教師提高教學(xué)效果的策略,這就是本文在上述現(xiàn)代教育心理學(xué)揭示的“新三觀” 指導(dǎo)下所要探討的問(wèn)題。
2 物理學(xué)習(xí)思維障礙的成因分析
中學(xué)生物理學(xué)習(xí)思維障礙的成因一般有下述幾方面的表現(xiàn):
2.1 先入為主的生活觀念形成的思維障礙
先入為主的生活觀念形成的思維障礙,即為物理學(xué)習(xí)中的前概念(preconception),曾是國(guó)際物理教學(xué)研究中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。前概念是學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的直觀認(rèn)識(shí),在他們接受正規(guī)的物理課程學(xué)習(xí)之前就已經(jīng)存在,并在這些認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上形成了自己的思維體系。這里所說(shuō)的“概念”和心理學(xué)中的一般狹義理解不同,它是指關(guān)于某一對(duì)象的觀點(diǎn)或看法。比如“地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)”便是一個(gè)概念。前概念中,有些與科學(xué)概念有相通之處,但是學(xué)生對(duì)這種概念的理解大多還是相當(dāng)膚淺的,停留在表面上而不能深入到概念的本質(zhì),更多的則是與科學(xué)的概念相悖的,因此前概念又常常被稱為“錯(cuò)誤概念”(misconception)或者“相異構(gòu)想”(alternative framework)。芬德等(Pfundt Duit,1991)的文獻(xiàn)目錄中列出了1100多個(gè)這類(lèi)研究,其中物理學(xué)方面的錯(cuò)誤概念占總數(shù)的70%。例如,在學(xué)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系這部分知識(shí)之前,許多學(xué)生都有這種看法,認(rèn)為靜止的物體,用力推動(dòng)它時(shí),它才會(huì)運(yùn)動(dòng),力停止作用時(shí),它就會(huì)停下來(lái);推物體的力越大,物體運(yùn)動(dòng)的就越快,速度就越大。實(shí)際上,這種生活中形成的觀念是片面的,結(jié)論是錯(cuò)誤的。
2.2 對(duì)物理概念、物理規(guī)律和物理公式缺乏全面、正確的理解
掌握物理概念最根本的是理解它所反映的物理事物、現(xiàn)象的本質(zhì)屬性,弄清其物理含義??墒遣簧賹W(xué)生習(xí)慣于從字面上去理解,以致出現(xiàn)錯(cuò)誤。如將失重、完全失重誤解為重力減小或不受到重力作用,從而誤以為放在人造地球衛(wèi)星內(nèi)的儀器所受的重力為零等;又如斷言環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星速度一定等于或大于第一宇宙速度等。而物理規(guī)律的運(yùn)用一般是有其適用條件的,這一點(diǎn)往往為一些學(xué)生所忽視。如問(wèn)將一物體放在地球球心其重為多少,相當(dāng)一部分學(xué)生不知道正確的答案是零,有的甚至得出無(wú)窮大的結(jié)論。此外,沒(méi)有弄清物理公式中各物理量的含義便亂套公式的現(xiàn)象更為普遍,恕不一一枚舉。
2.3 物理學(xué)習(xí)過(guò)程中的負(fù)遷移
有經(jīng)驗(yàn)的教師在講解物理問(wèn)題時(shí),往往喜歡引用相似的問(wèn)題來(lái)協(xié)助討論和幫助學(xué)生理解與記憶,講授新知識(shí)引入新概念時(shí),往往借助類(lèi)比來(lái)促進(jìn)遷移。如講了力的合成和分解后,舉一反三,速度、場(chǎng)強(qiáng)及一切矢量的合成與分解就迎刃而解,因?yàn)榱?、速度、?chǎng)強(qiáng)的合成與分解所運(yùn)用的法則完全相同。而彼此類(lèi)似的知識(shí)和技能之間還有一種負(fù)遷移,盡管表面上類(lèi)似,本質(zhì)上卻存在著差異。而這種表面類(lèi)似的東西常常阻礙和干擾新知識(shí)、新技能的學(xué)習(xí)。如振動(dòng)圖形和波動(dòng)圖形對(duì)學(xué)生就很容易產(chǎn)生干擾,因?yàn)閺耐庥^上看,兩者都是正弦或余弦曲線,盡管坐標(biāo)軸代表的意義不同,但有的學(xué)生還是把它們混為一談。
2.4 對(duì)研究對(duì)象及其物理過(guò)程不能建立物理模型
如質(zhì)量為m的木塊沿呈半球形的光滑碗邊滑下,讓學(xué)生判斷木塊在下滑過(guò)程中加速度和力的一些說(shuō)法是否正確,有人認(rèn)為木塊的加速度方向始終指向球心;有人認(rèn)為它所受的合力數(shù)值不斷改變,但方向始終指向球心。究其原因,或者是把木塊的運(yùn)動(dòng)誤判為勻速圓周運(yùn)動(dòng);或者沒(méi)有從受力分析出發(fā)判斷木塊受重力和碗的彈力作用,其加速度方向始終應(yīng)與合外力方向一致,錯(cuò)以為無(wú)論勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓周運(yùn)動(dòng),其加速度方向都指向圓心。再有就是不能通過(guò)對(duì)題意的分析建立起清晰的物理圖景。如在討論由于地球自轉(zhuǎn),靜止在地面上的物體的向心加速度的大小和方向時(shí),一些學(xué)生斷定向心加速度的大小不會(huì)隨緯度的增加而減??;有的學(xué)生認(rèn)為向心加速度的大小隨高度增加而減小;有的學(xué)生則認(rèn)為向心加速度的方向總是指向地心。這主要是由于這些學(xué)生頭腦中未能對(duì)物體作圓周運(yùn)動(dòng)形成清晰的圖景,也未通過(guò)畫(huà)示意圖來(lái)幫助自己分析,所以不能正確判斷物體作圓周運(yùn)動(dòng)的平面,確定圓周運(yùn)動(dòng)的圓心。
2.5 受心理定勢(shì)影響和思維膚淺性所產(chǎn)生的錯(cuò)誤
在初中物理教學(xué)中,學(xué)生出現(xiàn)的一些錯(cuò)誤往往與受心理定勢(shì)的影響有關(guān)。如“一個(gè)人立在平面鏡前,然后慢慢后退,則其像如何變化?”不少學(xué)生都選擇“他在平面鏡中的像越來(lái)越小,離平面鏡越來(lái)越遠(yuǎn)”這個(gè)答案。問(wèn)出錯(cuò)的學(xué)生為何作此選擇,回答說(shuō):“離得遠(yuǎn)就小?!边@是來(lái)源于視覺(jué)的通常經(jīng)驗(yàn)所產(chǎn)生的心理定勢(shì),然而卻是兩種絕然不同的問(wèn)題情景。
又如“熱水和冷水混合,冷水升高的溫度等于熱水降低的溫度,這是因?yàn)樗鼈兙哂邢嗤模?)。”常常有學(xué)生在括號(hào)中填寫(xiě)“熱量”。但是這一答案只有表面的正確性。這種表面性是由于溫度與熱量具有某種類(lèi)似造成的。它對(duì)于思維膚淺的學(xué)生有著極大的迷惑作用,這種認(rèn)為“溫度是熱,熱量也是熱”的物理概念泛化,容易導(dǎo)致更多的錯(cuò)誤聯(lián)想:溫度越高,熱量越多;溫度變化,熱量變化;溫度變化相同,熱量就相同,等等。
3 消除物理學(xué)習(xí)思維障礙的對(duì)策
3.1 注意清除物理學(xué)習(xí)中的前概念
在教授新知識(shí)之前,教師只有充分了解學(xué)生已有的認(rèn)知情況,尤其是與新概念有密切關(guān)系的已有概念和原理的認(rèn)識(shí),才能選擇有效的教學(xué)策略進(jìn)行有的放矢的教學(xué)。因?yàn)閷W(xué)生頭腦中的圖式是在潛移默化中形成的,具有隱蔽性,平時(shí)一般不會(huì)清晰地呈現(xiàn)在腦海里。奧蘇伯爾曾有一句名言:“如果我不得不把全部教育心理學(xué)還原為一條原理的話,我將會(huì)說(shuō),影響學(xué)習(xí)的唯一的最重要的因素是了解學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么?!苯處煈?yīng)事先采用診斷性測(cè)試等方式,了解學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這樣通過(guò)教學(xué)前測(cè)或者提問(wèn),激活學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)圖式,讓它從隱蔽之處呈現(xiàn)出來(lái),為學(xué)生的重新建構(gòu)提供基礎(chǔ)框架,學(xué)生可以根據(jù)自己原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行同化和順應(yīng)來(lái)獲得新概念的學(xué)習(xí),避免在大腦一片空白的情況下進(jìn)行無(wú)意義的接受學(xué)習(xí)。同時(shí)教師還可以設(shè)置教學(xué)情境,讓學(xué)生在與實(shí)際情況相類(lèi)似的教學(xué)情境中修正錯(cuò)誤想法。因?yàn)閷W(xué)生頭腦中的前概念大多是在生活的具體情境中建立起來(lái)的,用他們獲得前概念的真實(shí)問(wèn)題作為實(shí)例,會(huì)產(chǎn)生真實(shí)感和親切感。其做法是:選擇真實(shí)性任務(wù)或創(chuàng)設(shè)類(lèi)似的情境;讓學(xué)生根據(jù)自己的理解,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)或問(wèn)題的結(jié)果;讓他們用自己的前概念對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行解釋?zhuān)樽约旱那案拍钸M(jìn)行辯護(hù),從而引起思維結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突,并強(qiáng)烈意識(shí)到前概念的存在;教師在適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行指導(dǎo),并步步引導(dǎo)他們用正確的物理概念來(lái)解釋問(wèn)題。
3.2 建立理想模型和設(shè)計(jì)理想實(shí)驗(yàn)
所謂理想模型,就是利用理論的方法抓住事物的主要特征和性質(zhì),舍去特定條件下無(wú)關(guān)緊要的因素而建立的抽象模型。例如質(zhì)點(diǎn)、剛體、彈簧振子、理想氣體、點(diǎn)電荷、無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)體、純電阻、薄透鏡、盧瑟福模型等等。又如研究地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),由于地球的線度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于到太陽(yáng)的距離,地球的形狀成為次要矛盾,所以可以忽略;沒(méi)有形狀的物體談自轉(zhuǎn)無(wú)意義,自轉(zhuǎn)也可以忽略。這樣建立的簡(jiǎn)化模型就很容易計(jì)算出地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期、角速度等。理想實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)不同,它是人為構(gòu)造的理想過(guò)程,是一種邏輯推理的有效方法。
關(guān)于理想實(shí)驗(yàn),牛頓曾經(jīng)有過(guò)這樣精彩的描述:“一個(gè)拋射體,如果不是由于重力的作用就不會(huì)回到地面,而會(huì)沿著直線飛出去;并且如果把空氣阻力消除掉,它就會(huì)以等速飛出去。如果從山頂用彈藥以一定的速度把一個(gè)鉛球平射出去,那么它將沿著一條曲線射到兩里外才落到地面;如果能消除空氣阻力,而且發(fā)射速度加到兩倍或十倍,那么鉛球的射程也可以增加到兩倍或十倍。而且用增加發(fā)射速度的辦法,我們可以隨意增加其射程,并同時(shí)減少它所畫(huà)曲線的曲率,使它終于在十倍、三十倍或九十倍遠(yuǎn)的距離處落到地面,或者在落地之前繞地球一轉(zhuǎn)?!?00多年后,用火箭發(fā)射衛(wèi)星,牛頓的理想也就變成了現(xiàn)實(shí)。
3.3 如何防止學(xué)習(xí)中的負(fù)遷移
新知識(shí)講解之前應(yīng)注意分析當(dāng)前課題有可能與哪些已有的知識(shí)容易混淆,對(duì)相似的問(wèn)題定性區(qū)分,找出相同和相異之處,要從形式表象的相似中發(fā)現(xiàn)本質(zhì)的區(qū)別。學(xué)生解答物理問(wèn)題中的普遍思維習(xí)慣是,從短期記憶的目標(biāo)題中,來(lái)提取在長(zhǎng)時(shí)記憶中以前經(jīng)歷過(guò)的基題進(jìn)行類(lèi)化,即根據(jù)待解的內(nèi)容、形式、特點(diǎn)找出相應(yīng)的已解過(guò)的習(xí)題之間的聯(lián)系,從而把待解題納入已有解題類(lèi)型中去,應(yīng)用已有的經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決新的問(wèn)題。這就要注意區(qū)分新題和基題本質(zhì)的差異,不同的條件會(huì)產(chǎn)生新的因果關(guān)系。
3.4 如何防止心理定勢(shì)的影響?yīng)?/p>
站在平面鏡前的人直接觀察自己的像確實(shí)看起來(lái)變小了,這是視角變化所致,但不能將這種視覺(jué)的通常經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單地套在平面鏡成像問(wèn)題上。學(xué)生在回答這樣的問(wèn)題時(shí),頭腦中往往呈現(xiàn)出通常照鏡子的靜態(tài)表像,這時(shí)錯(cuò)誤注定發(fā)生。為了防止這種心理定勢(shì)的影響,教師在進(jìn)行平面鏡成像的教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生操作表象:“畫(huà)畫(huà)平面鏡成像圖看看!”畫(huà)通常是先在頭腦中畫(huà),在頭腦中浮現(xiàn),再動(dòng)筆簡(jiǎn)單勾畫(huà),正確答案就出來(lái)了。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和作圖比較物與像的大小,有意識(shí)地讓學(xué)生建立起運(yùn)動(dòng)的表象和變形的表象,尤其是培養(yǎng)學(xué)生操作表象的能力,再回答此類(lèi)問(wèn)題就會(huì)得心應(yīng)手。
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(欄目編輯趙保鋼)