精品谈“反馈意识”与学习效率.doc

谈“反馈意识”与学习效率中学生学习报上曾刊登这样一幅漫画（初中版，第538期），画面上四个憨态十足的学生举着四个物理答案：人体重5500千克；水温度894；体积；课本长3124毫米。令一旁的老师啼笑皆非。值得注意的是，这幅漫画中提出的问题不仅出现在中小学，在大学生中类似的现象也时有发生。学生中为什么会经常出现这种荒唐的物理答案？关键是许多学生没有从整体上思考问题的习惯，常常“见木不见林”，解题时“只顾低头拉车，未能抬头看路”缺乏必要的反馈意识。1、物理学习中的反馈意识什么是反馈？简单地说，如果一个系统的输入决定输出，而输出又反过来影响或决定输入，就称为反馈，这样的系统称为反馈系统。一个只能控制通断的照明电路，是一个非反馈系统，一个亮度可调的台灯和使用者一起则构成一个简单的反馈系统，一台能自动调节亮度的新型彩色电视机有一个较高水平的反馈系统，现代机器人之所以能代替人类做许多复杂的工作，是因为它是一个更高级的反馈系统。可见，对于一台机器来说，反馈程度的高低，体现了自动化的程度；对于一个工厂来说，能否及时地进行信息反馈，决定企业的经济效益甚至生死存亡。同样，在物理学习中一个人反馈能力的高低，是否具有高度的反馈意识也反映了他的基本素质和解决问题的能力。谈到人的反馈能力，首先应当指出的是，一个健康的人在正常的情况下，走路、索取物件以及体温的自动调节等都表现出一种自然的反馈能力，这是人的一种本能。也可以说，从生物体本身来说，一个健康的人在同环境发生相互作用的时候，是一个高级的复杂的反馈系统。现在，如果从思维的角度上说，一个人在研究问题的过程中是不是一个反馈系统？这里，我们要强调三点：第一，不是绝对的，是个模糊型的问题；第二，有上定的随机性；第三，对每个人来说是在不断发展变化着。比如，对于前面提到的漫画中的四个学生，如果他经常发生这样的错误，他就是一个反馈意识很差、反馈能力很低的学生。而对于一个训练有素、思维敏捷的物理学家，可以认为构成一个反馈能力很强的反馈系统但也不能说绝对没有失误的时候。一般来说，一个人学习得越死，反馈能力越低；而头脑灵活、素质越高，则反馈能力越强。当然，前者通过学习和训练，也会逐步提高自己的反馈意识和反馈能力，向后者的方向发展。这一点，正是物理教师应当努力追求的目标和责任。2、反馈意识和学习效率当今的世界正处于知识爆炸的时代，这就给我们提出一个严肃的问题，在即将到来的21世纪，一个合格的物理教师，不但要把课讲好，把学生的成绩提高，更重要的是提高学生的学习效率，使学生利用有限的时间和精力掌握更多的科学知识和解决问题的能力。完成这项任务，除了进行“举一反三”的横向研究、运用创造性思维和方法之外，还有一个重要的方面培养学生在物理学习中的反馈意识。实践表明，及时发现错误、肯定正确，具有高度的反使意识和自我控制的反馈能力是提高学习效率的关键之一。许多学生在学习中，往往后一步的结果只对前一步的推演负责，而不是对整个问题负责，不能通过反馈从整体上去考虑。因此造成“人的体重有几吨重”、“普通电烙铁的功率有几千瓦”的笑话。还有的学生在解题过程中已经出现了明显的错误还在继续推演，结果浪费了大量的时间。在很多情况下，这些学生不是不能识别错误，而是根本没去想“错没错？”，可见建立高度的反馈意识对于提高学习效率是相当重要的。当然，为了及时发现错误，提高学习效率，光有反馈意识还不够，还必须掌握发现和检查错误的基本方法。3、发现和检查错误的几种方法在解题过程中难免会出现错误，这些错误可能是定律公式运用方面的错误，也可能是解题思路和方法上的错误，还可能是推演计算上的错误，检查的方法也有多种多样，但除了用一题多解或代入方程验根的方法之外，一般只能判断某一结果的合理性，即只能在“一定错误”和“可能正确”中作出选择。尽管如此，能够进行这样的判断，对及时纠正错误，提高解题效率也是大有益处的。为此，我们介绍以下七种方法。（1）量纲检查法我们知道，绝大多数物理量都有单位和量纲。在我们解题的每一步结果中，如果某物理量的量用发生错误，解题过程一定存在错误（部分物理量先代入数值的情况除外），但反过来，量纲正确其结果不能肯定正确。有一位印度人称“量纲”是“物理学的语法”，语法不正确，句子肯定错误，语法正确，句子也不一定正确。可见“量纲检查法”只是从是否满足“必要条件”上去检查。使用量纲法时，需要依据量纲法则中的基本原则：第一，只有量纲相同的量才能彼此相等、相加或相减；第二，指数函数、对致函数、三角函数的量（指数、真数、角度）是无量纲的量。此外，还可以利用一定的技巧，即利用已知物理公式进行量用的“等效替换”。请看下面的例子。例1某学生在解题过程中得到下列结果，试用量纲检查法判断该结果是“一定错误”，还是“可能正确”？（其中F力，P密度，v速度 分析：因，而故原式一定错误（注代表“”的量纲。）（其中感生电动势，B磁感应强度，角速度，L1、L2长度 分析：利用量纲的“等效替换法”，由物理公式，可得，故原式可能正确。（其中m质量，f力，v速度，L长度）分析：对于这样复杂的式子，应先判断相加减的几项量纲是否相同，然后再去判断该式两边量纲是否一致。首先，分母中两项的量纲显然相同，即mgfsin。再看中括号内，因，而，故原式一定错误。在中学阶段虽然没有介绍“量纲”的概念，但从物理量的“单位”出发进行相似的引导，学生也是可以接受的。（2）物理意义法从物理意义上去检查，主要有三个方面。第一，检查所得结果是否违背物理学的基本原理，如热力学第一、第二、第三定律，各种守恒定律、卡诺定理、泡利不相容原理等。第二，检查是否违背已知的物理规律和物理事实。如电阻并联后总电阻一定减小，电容并联后总电容量一定增大，所有的物质中水的比热最大，状态图中的循环过程是一条闭一合曲线，不存在高于临界温度的液体等。第三，检查所得的物理量的数值是否符合实际，这就需要了解各种物理量的典型值的数量级，做到心中有数。在解题过程中，应当清楚地意识到你不是在解纯粹的数学题，而是在解答物理问题。要经常进行物理意义的思考，回味题意，检查答案，及时进行反馈。例2如图所示，质量为M、半径可忽略的小球从静止开始，沿光滑轨道滚下，欲使小球能达到A处，求小球刚刚下滑时最小高度H。（设圆形轨道的半径为R）。某学生求得分析：因2R，不满足机械能守恒定律，故一定是错误的。（3）数量级估计法对于一个较复杂的算式，可以进行数量级估计，通过“心算”迅速发现错误。例3某学生求得电阻中产生的热量（焦）分析：因，故原计算结果一定是错误的。（差了一个数量级）（4）模型对比法即把解题的结果同心中孰知的物理模型进行对比，从而发现错误。例4某学生算出一物体沿倾角为30度、摩擦系数为03的斜面滑下，其加速度为64ms2分析：若无摩擦，物体沿光滑斜面自由滑下，agsin30°49ms2。现在有摩擦，a为64ms249ms2，故一定错误。若有人得出加速度为104ms2，大于98ms2，则显然更是假设的。（5）对称判别法有时，可以利用“对称性的思考”去检查所得结果。例5放幻灯时，要使银幕上出现放大的“F”字母，那么幻灯片上的正确插法应是图2中的哪一种？（ ）分析：许多学生由于机械地理解幻灯机成放大、倒立的实像而选d。若从对称性的角度去思考，幻灯机的镜头对于主光轴有旋转对称性，既然物像上下颠倒，左右也应当相反，故选d是错误的（应选b）。（6）极端判别法通过对所得结果中的变量取极端值或特殊值（如0、g等）进行检验，发现错误。例6如图3所示，升降机内质量为M的物体A放在倾角斜面上，当升降机以加速度a下降时，物体A相对于斜面静止。某学生求得物体A对升降机中斜面的压力为。分析：用极端法判断，当0且ag时，N应为零（失重），而上式中，故一定是错误的。（7）正负号判别法例7对一摩尔理想气体进行筹温压缩，某学生求得在该过程中气体放出的热量分析：因v1v2，故，而放热时应，故一定错误。总之，增强反馈意识和掌握检查方法是及时纠正错误提高学习效率不可缺少的两个重要因素。没有反馈意识，即使很明显地错误也会视而不见，而熟练地掌握检查错误的方法，可以使反馈意识得到自觉的运用，提高学生在物理学习中的反馈能力。 第 7 页 共 7 页