初中生解决力学问题的思维策略研究

来源 :中学物理·初中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haibolovemj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  培养学生应用学科知识解决问题的能力是学科教育的重要目标之一.对于学生来说,解决问题的能力高低很大程度上取决于解题策略的掌握.解题策略是指导和搜索解题路径和方向的方法,对问题的解决起定向、监控和调节的作用,是成功高效解决问题的重要影响因素之一,因此,在初中物理教学中,注重对学生解决问题思维策略的培养与训练,对于物理教学和学生解决物理问题能力的提高有着重要的作用.
  1解决问题思维策略的理论基础
  奥苏贝尔把解题策略定义为选择、组合、改变或者操作背景命题的一系列规则,以便填补问题的固有空隙(背景命题是指学生认知结构中与当前问题有关的事实、概念和原理).策略的功能在于减少尝试与错误的任意性,节约解题所需的时间,提高问题解决效率.
  基克等根据对解决问题策略的研究,认为一般性的解决问题策略包括四个阶段:并在此基础上提出了一种有助于一般性问题解决策略的模式.
  (1)理解和表征问题
  理解和表征问题包括找出相关信息,忽略无关细节,准确理解问题中每一个句子的含义并集中问题的所有句子,达到对整个问题的准确理解.对许多问题,运用图形表征可能更有助于我们理解问题.
  从解决问题过程的模式中,可以看到两种解决问题的过程:一是通过理解和表征问题,能联想起一个顿悟式的解决方案,用认知心理学家的话说,就是激活了一个适当的图式,按 “图式激活”的途径,直接进入尝试解答阶段;二是如果没有一个现成的图式联想起一个即时的解答,就得遵循解答的路线.
  (2)寻求解答(选择设计解决方案)
  寻求解答时,可能存在算法式和启发式这两种一般的过程.常用的启发式有手段——目的分析法,逆向反推法,爬山法以及类比思维,如果寻求解答失败就要回到第一阶段对问题重新进行表征.
  (3)尝试解决方案(实施计划)
  当表征某个问题选好解决方案后,下一步就要执行计划,尝试解答,在执行任务时,要保证每一个步骤的正确,防止出现系统的故障.
  (4)评价结果
  当选择并完成某个解决方案后,就要对结果进行评价.如果成功,问题解决就停止,否则就退回到前几个阶段.
  2解决问题思维策略的实证研究
  研究专家与新手解决问题思维差异的一般方法是给出一道物理题,让专家和新手去解答.实验中要求解答者大声说出自己的解题过程,实验人员详细记录,然后对这些原始记录进行分析,得出结论.有关研究表明:专家在思维策略上主要有以下优点.
  (1)推理方式.专家倾向于由前向后推理,往往从最能包括已知量的公式或策略开始,即从已知条件前进到目标.
  (2) 利用形象化思考方式.专家善于利用形象化思考,常在解题开始画出题的示意图,或者在头脑中形成形象.
  (3)生成运用策略.能力强者能自发总结、生成策略,并能根据不同的任务的发展变化恰当的应用合适的策略.
  (4)选择信息.能力强者能识别并能预期哪些内容是主要的、次要的、关键的、对解决问题有用的,他们的注意力较多地停留在关键部分.
  (5)解题模式.能力强的解题过程是先理解题意,然后对问题进行定性分析,考虑不同的解题方案,满意后再用数学方法和物理公式求解.
  以上间接说明了解题策略是影响解题的重要因素,能力强的人解决物理题的思维模式是问题叙述——定性分析——公式.
  3解决力学问题的有效思维策略
  心理学家研究思维策略最常用的方法之一就是“出声思维方法”, 通过对“专家”解决问题的思维过程进行分析,在实际教学中,笔者对优秀生、中等生和后进生在解决力学问题时的思维差异进行对比,概括出优生在解决力学问题时思维模式的四个阶段:理解题意→定性分析→寻求解法→过程反思.在此研究的基础上,结合有关教育心理学的理论和教学实际,总结出解决力学问题四个阶段的六条思维策略.
  3.1理解题意阶段
  策略1认真审题,在题目的装置示意图上(没有装置示意的自己画出)标出已知条件和未知条件,发现和挖掘隐含条件.
  (1)一个状态,已知条件少(不标已知).
  (2)一个状态,已知条件多(标出已知).
  注意:已知要标对位置.
  (3)多个状态,已知条件多(标出已知).
  注意:除了标对位置外,还要标对状态.
  变化的物理量用不加括号或加小括号区分开,如:F1、(F2).
  3.2定性分析阶段
  策略2弄清物理状态和物理过程,判读解题的方向.明确研究对象,对研究对象进行受力分析.力学题主要是解决力的关系,若已知没有直接给力,为了顺利求解,先根据已知找力.如已知:m,V排,p、S
其他文献
数年前,高中教学中吹过一阵“绿色”风,强调高中教学要重视学生的自然发展,在这样的一种思路影响下,生态教学进入了人们的视野,高中物理教学也有了一股讨论生态化物理教学的声音.显然,这一教学理念借鉴了自然生态的观点,强调学生在物理学习中的成长要如同生物的自然生长一样,要尊重生态规律.近年来,有效教学、高效教学风靡全国,各种各样的具有地域特色的教学模式也夺人眼球,在这样的探究中,生态教学似乎有被边缘化的趋
期刊
问题与教学是不可分离的统一体.物理教学的过程,就是发现问题、分析问题和解决问题的过程,是师生课堂交流的主要方式.在教学过程中多提一些问题能够调动学生的主观能动性,课堂提问无疑是培养学生能力、发展学生智力的有效途径.  一个好的教学问题,可以激发学生的思维,使学生达到情绪高涨、智力振奋的状态;但不好的问题,可能让学生毫无兴趣,也可能使学生糊里糊涂,不知所云,达不到应有的教学效果.本文就对物理教学问题
期刊
电路的故障一般分为断路故障和短路故障两大类.对于电路所发生的故障,我们可以依据电路的串并关系,由路端电压随外电路电阻变化的规律、闭合电路(或部分电路)欧姆定律作出判断,也可以用电压表或电流表通过测量做出判断,还可以将电源与电路断开后用欧姆表通过测量做出判断.  1用电压表分析电路故障(一般只限于串联电路并且只有一处故障)  用电压表进行电路故障分析的步骤是:先用电压表测出各接线柱间的电压,再根据断
期刊
1试题及解析  1.1试题(2014年江苏高考卷第11题)  小明通过实验验证力的平行四边形定则.  (1)实验记录纸如题图1所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点.三个力的大小分别为:F1=3.30N,F2=3.85N和F3=4.25N.请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力.
期刊
竖直平面内的圆周运动,综合了受力分析、牛顿第二定律、圆周运动、向心加速度、向心力、动能定理、机械能守恒定律、功能关系等知识点,综合性强,对学生能力要求较高.高考除了对完整的圆周轨道考查外,还对三种圆弧轨道进行考查,现总结如下,以期对同学们有所帮助.
期刊
2014年2月26日,习近平总书记在中共中央政治局第十三次集体学习时强调:把培育和弘扬社会主义核心价值观(富强、民主、文明、和谐,自由、平等、公正、法制,爱国、敬业、诚信、友善)作为凝魂聚气、强基固本的基础工程,并且强调,要从娃娃抓起、从学校抓起,做到进教材、进课堂、进头脑.作为教育工作者,肩负着培养社会主义事业接班人的光荣使命,认真领会和践行核心价值观的要求,是我们义不容辞的职责.我们教师就是要
近几年在我国教育发展与改革的大背景下,中学物理教学得以提高的方式也多种多样,而构建问题情境的方式就是其中一种重要方法,在目前普遍使用的中学物理教材中,构建问题情境有很大体现,这对提高中学生成绩起到至关重要的作用.  1在中学物理教学过程中构建问题情景的必要性  1.1构建问题情境要符合物理学科的特点  物理是一门比较有用与有趣的学科,也是把实验作为前提的学科,观察与实验是物理教学基本手段与方式.由
顺应国家基础教育改革要求,分层作业这一理念应运而生.该教育措施主要针对不同学生的家庭背景因素、个体发展情况和知识掌握程度的差异,将作业按照难易程度分成三层来满足不同学生的学习需求,在真正有效提高学生学习兴趣的基础上切实发展落实“以人为本,因材施教”的教育理念.本文主要以初中物理教学的现状为切入点,对分层作业的具体落实进行简要论述.  作业作为学生巩固知识、培养兴趣的必要途径,却并没有在很大程度上将
1不动点综述  我们这里所谓的不动点,即双振子的质心,质心不动,即以质心为参考系.因为此类方法前人已有很多描述,这里我们仅稍作梳理.  [TP6GW68.TIF,Y#]  如图1所示在光滑水平面上由原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接着A、B两个小球(可看作质点),质量分别为m、2m,易知质心O与A、B距离之比为2∶1,初始时弹簧无形变.现分三类简单情况研究稳态振动.(1)将弹簧压缩后无初速释放;(
期刊
在物理课堂教学实践中,我们会遇到这样一个现象:当教师出示了问题还没有引导学生展开分析与理解,就有学生满脸兴奋地报出了答案;而教师让学生说明自己的解题思路时,学生却支支吾吾说不出所以然,或者直接说:“我就是这样想的啊!”面对这种课堂现象,教师要能正确地进行归因分析和审慎思忖,而不能草率处理甚至批评学生.这其实是学生的直觉思维能力在课堂教学中的一种体现,它是学生的观察力、想象力和思考力综合作用下的结果