第2章物理教学的心理学基础

1、中学物理教学论中学物理教学论第二章第二章 物理教学的心理学基础物理教学的心理学基础华师物电学院华师物电学院 许桂清许桂清2011.11引子概览概览n 第二章第二章 物理教学的心理学基础物理教学的心理学基础n第一节第一节 影响物理学习的主要心理因素影响物理学习的主要心理因素n第二节第二节 物理学习中的观察与记忆物理学习中的观察与记忆n第三节第三节 物理学习中的思维物理学习中的思维n第四节第四节 物理学习中的兴趣与动机物理学习中的兴趣与动机n第五节第五节 物理学习中的元认知物理学习中的元认知第一节第一节 影响物理学习的主要心理因素影响物理学习的主要心理因素n一、心理因素的课堂表现一、心理因素的课堂

2、表现n课堂上学生参与教学活动的心理因素主课堂上学生参与教学活动的心理因素主要有两种表现：要有两种表现：n1 认知因素（智力因素），认知因素（智力因素），主要有感知、主要有感知、记忆、想象、思维等要素。记忆、想象、思维等要素。n2 情感因素（非智力因素），情感因素（非智力因素），主要由动主要由动机、兴趣、情感、意志等要素组成。机、兴趣、情感、意志等要素组成。 （一）课堂心理结构（一）课堂心理结构课堂上学生掌握和运用知识的过程要经历以下五个环节：课堂上学生掌握和运用知识的过程要经历以下五个环节： 在课堂教学中影响学生认知效率的师生在课堂教学中影响学生认知效率的师生心理互动环境心理互动环境 1教师教

3、师 （1）教师威信）教师威信 （2）教师的领导方式）教师的领导方式（3）课堂调控）课堂调控 敏锐的观察力 良好的注意分配能力。 教育机智。 民主型 专制型 放任型 学识人格（4）教学）教学 组织 方法的选择 言语行为 非言语行为 2学生学生（1）学习态度和动机）学习态度和动机 （2）认知方式）认知方式 3班级文化班级文化 学风学风 三、三、 影响课堂教学效果的主要心理因素影响课堂教学效果的主要心理因素第二节第二节 物理学习中的观察与记忆物理学习中的观察与记忆n 物理学是一门以实验为基础的科学，观察和实物理学是一门以实验为基础的科学，观察和实验是学习物理的基础。验是学习物理的基础。n 观察是一种

4、心理活动，它是有目的、有组织、观察是一种心理活动，它是有目的、有组织、主动的认知活动。主动的认知活动。n 全面的、正确的、深入的观察事物的能力称为全面的、正确的、深入的观察事物的能力称为观察能力，它是认知的基本能力，是人们获取信息观察能力，它是认知的基本能力，是人们获取信息的主要途径，是物理思维的出发点。的主要途径，是物理思维的出发点。第二节第二节 物理学习中的观察与记忆物理学习中的观察与记忆观察能力的培养观察能力的培养1、培养学生观察的兴趣、培养学生观察的兴趣 创造实验条件，培养观察的积极性创造实验条件，培养观察的积极性 通过介绍史料，明确观察的重要性通过介绍史料，明确观察的重要性 2、教给

5、学生观察的方法 系统观察法、对比观察法。3、培养学生观察的品质 （1）目的性）目的性 为什么要观察，应该观察什么 （2）敏锐性）敏锐性 稍纵即逝的现象 平时不大引人注目的现象中发现新的线索 （3）准确性）准确性 （4）持久性）持久性 （5）全面性）全面性 （6）创造性）创造性 不墨守成规 观察现象与思维结合 局部与整体 过去与现状二、中学生物理学习中记忆的特点二、中学生物理学习中记忆的特点1中学生的有意记忆逐渐占重要地位，但无意记忆还中学生的有意记忆逐渐占重要地位，但无意记忆还较明显。较明显。 如对物理概念的定义、物理定律及其公式都能主动去记如对物理概念的定义、物理定律及其公式都能主动去记忆，

6、忆，但对物理现象的发生、变化等还是无意记忆占重要地位但对物理现象的发生、变化等还是无意记忆占重要地位。二、中学生物理学习中记忆的特点二、中学生物理学习中记忆的特点2中学生的机械记忆逐渐为意义记忆所代替。中学生的机械记忆逐渐为意义记忆所代替。如他们对物理概念、规律、公式等的记忆，常能去如他们对物理概念、规律、公式等的记忆，常能去理解或赋予记忆材料一定的意义再去记忆，目的性理解或赋予记忆材料一定的意义再去记忆，目的性比小学生提高了。比小学生提高了。但仍有相当的学生采用机械记忆，考试仍以背概念但仍有相当的学生采用机械记忆，考试仍以背概念原理为主。原理为主。3中学生的抽象记忆虽有发展，但还是不如形象记

7、忆好。中学生的抽象记忆虽有发展，但还是不如形象记忆好。 第三节第三节 物理学习中的思维物理学习中的思维n 学生在学习正式的科学概念前，通过对日常生活学生在学习正式的科学概念前，通过对日常生活现象的感知以及长期的经验积累与辨别式学习所形成现象的感知以及长期的经验积累与辨别式学习所形成的对事物的认识，叫做的对事物的认识，叫做“前科学概念前科学概念”，简称，简称“前概前概念念”。n 这些认识有些是正确的，有些是模糊的，有些甚这些认识有些是正确的，有些是模糊的，有些甚至是错误的。至是错误的。当学生在学习过程中遇到问题时，他们仍会不自觉地用已有的当学生在学习过程中遇到问题时，他们仍会不自觉地用已有的前概

8、念来解释，或者将自己的错误概念与科学概念混在一起，前概念来解释，或者将自己的错误概念与科学概念混在一起，形成所谓的形成所谓的“相异构想相异构想”。 第三节第三节 物理学习中的思维物理学习中的思维n 学生前概念中的错误概念与学习新概念过程形成的学生前概念中的错误概念与学习新概念过程形成的错误概念一起，在学生头脑中建立起来的特有的一种结错误概念一起，在学生头脑中建立起来的特有的一种结构，称为构，称为”相异构想相异构想“。n 最终这些总的认识构成学生认知结构中的概念框架最终这些总的认识构成学生认知结构中的概念框架。二、学习物理的思维特征二、学习物理的思维特征n 初中生处于形象思维阶段后期，是从具体初

9、中生处于形象思维阶段后期，是从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段。形象思维向抽象思维过渡的阶段。n n 这种转变在初中阶段尚未完成，直到高中这种转变在初中阶段尚未完成，直到高中才完成。才完成。n 物理是以观察、实验为基础，在获得感性物理是以观察、实验为基础，在获得感性材料的基础上经过抽象思维，才能得出物理概材料的基础上经过抽象思维，才能得出物理概念和规律，正能促进学生思维的发展。念和规律，正能促进学生思维的发展。三、物理学习的思维障碍分析三、物理学习的思维障碍分析 1、先入为主的生活观念形成的思维障碍、先入为主的生活观念形成的思维障碍主要表现有两点：主要表现有两点： 一是妨碍概念理解的全面性、完

10、整性，造成对概一是妨碍概念理解的全面性、完整性，造成对概念的片面理解；念的片面理解； 二是阻断知识间的内在联系，造成认知过程与应二是阻断知识间的内在联系，造成认知过程与应用过程的脱节。用过程的脱节。 三、物理学习的思维障碍分析三、物理学习的思维障碍分析 1、先入为主的生活观念形成的思维障碍、先入为主的生活观念形成的思维障碍克服和纠正这类错误观念，可采取如下做法：克服和纠正这类错误观念，可采取如下做法： 一是讲解概念时，应展开充分的分析、讨论，让学生弄清一是讲解概念时，应展开充分的分析、讨论，让学生弄清概念的来龙去脉，明确概念的形成过程，以达到对概念内涵的概念的来龙去脉，明确概念的形成过程，以达

11、到对概念内涵的准确理解和掌握。准确理解和掌握。 二是加强知识训练环节，反复矫正巩固，加深理解。二是加强知识训练环节，反复矫正巩固，加深理解。 三是用一些生动的物理实验或物理现象给学生以更强烈地三是用一些生动的物理实验或物理现象给学生以更强烈地刺激，形成鲜明的对比，说明原有观念的错误所在，使原有观刺激，形成鲜明的对比，说明原有观念的错误所在，使原有观念发生动摇，以实现概念的转变。念发生动摇，以实现概念的转变。三、物理学习的思维障碍分析三、物理学习的思维障碍分析 2、相近物理概念混淆形成的障碍、相近物理概念混淆形成的障碍 物理上有许多相近的物理概念，它们既相互联系又相互区物理上有许多相近的物理概念

12、，它们既相互联系又相互区别，具有不同的本质属性。有的学生对它们的物理意义理解别，具有不同的本质属性。有的学生对它们的物理意义理解不透，区分不清，加上头脑中没有清晰的表象，容易将它们不透，区分不清，加上头脑中没有清晰的表象，容易将它们之间的关系简单化。之间的关系简单化。 要克服这种思维障碍，可以抓住两个概念间的差异，从要克服这种思维障碍，可以抓住两个概念间的差异，从不同的角度突出这种差异，进行区别。可以通过列举具体的不同的角度突出这种差异，进行区别。可以通过列举具体的典型例子加以纠正，使概念深化，找出两者之间的内在联系典型例子加以纠正，使概念深化，找出两者之间的内在联系和区别，和区别， 三、物理

13、学习的思维障碍分析三、物理学习的思维障碍分析 3、类比不当形成的思维障碍、类比不当形成的思维障碍 类比是一种重要的推理方式类比是一种重要的推理方式, ,但类比不是一种严但类比不是一种严密的推理密的推理, ,恰当地运用类比，可以化难为易，化恰当地运用类比，可以化难为易，化抽象为具体抽象为具体. .如可以把原子原子核式结构类比于行星的运动，把电压类比于水压如可以把原子原子核式结构类比于行星的运动，把电压类比于水压有时类比不当，反而会造成学习知识的思维障碍。有时类比不当，反而会造成学习知识的思维障碍。例如，用机械波类比光波；振动图像类比波动图像。例如，用机械波类比光波；振动图像类比波动图像。振动图像

14、和波的图像的类比振动图像和波的图像的类比三、物理学习的思维障碍分析三、物理学习的思维障碍分析 4、物理公式数学化形成的思维障碍、物理公式数学化形成的思维障碍 在运用数学知识解决物理问题的过程中，经常撇开公式在运用数学知识解决物理问题的过程中，经常撇开公式的物理意义，忘记公式所表达的物理概念之间的因果关的物理意义，忘记公式所表达的物理概念之间的因果关系，从而造成了运用公式分析物理问题的思维偏差。系，从而造成了运用公式分析物理问题的思维偏差。克服这种思维偏差的主要措施克服这种思维偏差的主要措施一是要强调公式的物理意义一是要强调公式的物理意义二是要明确公式的来龙去脉二是要明确公式的来龙去脉5、概念内

15、涵和外延的模糊形成的思维障碍、概念内涵和外延的模糊形成的思维障碍在理解或实际运用概念时，有时会不自觉地缩小或在理解或实际运用概念时，有时会不自觉地缩小或扩大概念的外延，因而造成错误扩大概念的外延，因而造成错误缩小概念外延主要表现为，缩小概念外延主要表现为， 忽视了同一概念所包含的物理图忽视了同一概念所包含的物理图景的多样性，以较熟悉的个别的景的多样性，以较熟悉的个别的图景代替图景的全部。图景代替图景的全部。超重超重 只考虑其向上加速的情况，忽视了向下减速的情况只考虑其向上加速的情况，忽视了向下减速的情况一方面由于学生头脑中的物理情景建立的不全面，一方面由于学生头脑中的物理情景建立的不全面，同时

16、也暴露出学生思维缺乏周密性。同时也暴露出学生思维缺乏周密性。有无意识地扩大外延的情况，有无意识地扩大外延的情况，如摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动，如摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动，而学生有时就扩大为总是阻碍物体的运动。而学生有时就扩大为总是阻碍物体的运动。6、思维定势干扰形成的思维障碍、思维定势干扰形成的思维障碍 学生运用掌握的知识，形成了一套切实有效的分析解决问题学生运用掌握的知识，形成了一套切实有效的分析解决问题的推理方式和方法，变成了学生的一种能力，一定的思维模的推理方式和方法，变成了学生的一种能力，一定的思维模式，这种现象叫思维定势。式，这种现象叫思维定势。但这种现象具有双

17、重性，既有积极的作用，又有消极的作但这种现象具有双重性，既有积极的作用，又有消极的作用。用。比如，在物理中常用的正负号，它可用来表示矢量的方向，不表示矢量的比如，在物理中常用的正负号，它可用来表示矢量的方向，不表示矢量的大小；也可用来表示标量的正负，如温度的高低，功的正负，能量的正负，大小；也可用来表示标量的正负，如温度的高低，功的正负，能量的正负，电势的高低；也可用来表示物体的性质，如透镜的性质，电荷的性质等等。电势的高低；也可用来表示物体的性质，如透镜的性质，电荷的性质等等。而学生有时片面理解为只表示方向，忘记有的表示性质，有的表示大小。而学生有时片面理解为只表示方向，忘记有的表示性质，有

18、的表示大小。增强训练的新颖性，增强题目的灵活性，增强训练的新颖性，增强题目的灵活性，形成正确的分析习惯和方法，克服想当然的按形成正确的分析习惯和方法，克服想当然的按头脑中的思维套路来解题的不良习惯。头脑中的思维套路来解题的不良习惯。第四节第四节 物理学习中的兴趣与动机物理学习中的兴趣与动机n中学生物理学习的兴趣中学生物理学习的兴趣n1 直觉兴趣直觉兴趣n2 操作兴趣操作兴趣n3 关注兴趣关注兴趣n4 因果认识兴趣因果认识兴趣n5 概括认识兴趣概括认识兴趣n6 应用兴趣应用兴趣（二）中学生物理学习兴趣的培养（二）中学生物理学习兴趣的培养（1）利用学科特点，激发学习兴趣）利用学科特点，激发学习兴趣

19、（2）注重科学探究，提高学习兴趣）注重科学探究，提高学习兴趣（3）利用信息技术，增强学习兴趣）利用信息技术，增强学习兴趣（4）加强学法指导，巩固学习兴趣）加强学法指导，巩固学习兴趣好动 实验 表达、质疑、探究、讨论 紧张心理 “物理难学” 良好习惯 反馈的激励 提高学习的信心 （二）中学生物理学习的动机（二）中学生物理学习的动机学习动机是学生由于学习需要而产生的动力因素学习动机是学生由于学习需要而产生的动力因素学生的学习动机集中反映在成就动机上。学生的学习动机集中反映在成就动机上。主要由认知内驱力、自我提高内驱力、附属内驱力构成。主要由认知内驱力、自我提高内驱力、附属内驱力构成。内部学习动机。

20、内部学习动机。外部学习动机外部学习动机学习动机的激发学习动机的激发内部学习动机为主内部学习动机为主外部学习动机为辅外部学习动机为辅第五节第五节 物理学习中的元认知物理学习中的元认知n 元认知是对认知的认知元认知是对认知的认知”。即即任何以认知过程任何以认知过程与结果为对象的知识，或是任何调节认知过程的认与结果为对象的知识，或是任何调节认知过程的认知活动。知活动。第五节第五节 物理学习中的元认知物理学习中的元认知包含三方面的具体内容：包含三方面的具体内容：一是元认知知识一是元认知知识,即个体关于自己或他人的认知活动、过程、结果以及与之有关的知识；二是元认知体验二是元认知体验,即伴随着认知活动而产生的认知体验或情感体验；三是元认知监控三是元认知监控,即个体在认知活动进行的过程中,对自己的认知活动积极地进行监控,并相应地加以调节,以达到预期的目标。你正在做什么？（你能做精确的描述吗？）你正在做什么？（你能做精确的描述吗？）你为什么做？（符合解决的方法吗？）你为什么做？（符合解决的方法吗？）这个方法如何帮你解决问题？（解决完问题后你这个方法如何帮你解决问题？（解决完问题后你如何处理结果？）如何处理结果？）一、物理学习中的自我监控一、物理学习中的自我监控n（一