高中物理：样例学习促进物理教学.doc

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1、精品文档 仅供参考 学习与交流高中物理论文：样例学习促进物理教学【精品文档】第 - 15 - 页高中物理论文样例学习在物理教学中的实践摘 要 在倡导多种学习方式的新课改背景下，样例学习作为通过研习样例而自主习得问题解决方法的学习方式开始进入学科领域。在借鉴已有研究的基础上，结合样例学习的机制和实施策略，从粗轮廓的角度介绍物理样例学习。关键词 物理样例 样例学习 学习迁移样例学习是认知心理学和教育心理学研究的传统课题。样例是一种能够例说或表征较为抽象概念原理的实体，能展示同一类事物或是值得模仿的榜样 邵光华数学样例学习的理论与实证研究D华东师范大学，20031。所谓“样例”也就是指具有详细解答步

2、骤的事例或例题。学习者通过研究样例，归纳出其中隐含的抽象知识来解决问题，这样的一个学习过程即被称之为“样例学习”。样例学习是学习者通过研习样例而习得专家的问题解决方法的一种学习方式。样例设计的重要性样例不仅仅只是一个供模仿的“样板”，样例还能起到对概念、原理、公式等进行解释的作用，能够帮助学习者理解概念、强化记忆，能让学习者知晓怎样运用原理或公式来解题。关于原理运用的样例的一个重要作用是能提供一个如何在原理中匹配对象的例子，尤其在原理较为抽象的情况下。一组用于引导或概括一般原理或方法的样例除了具有例释的作用外，它还能被作为抽象的对象，供学习者从中概括出一般原理或图式，再被应用于新问题解决。在降

3、低物理教学中推理论证要求的呼声越来越高的今日物理教育中，通过一个或几个恰当的例子来说明一个物理原理而让学生心悦诚服地接受，就更显其现实意义，也更符合新课程标准中的要求“不仅要讲推理，更要讲道理”。一个例子可能能使学生明白其中的深奥的道理或复杂的原理，所以，我们应该重视样例的教与学。学生关于样例的认知不同的学生对于样例的认知不同，可以从下面学生的论述中窥其一斑，但都意识到了样例学习的重要性。 (1)以其基础性作为理由:“在做题的时候，样例学好了，它能帮助我们加深对知识的理解。”“本人认为学习样例很重要，假如不先学好样例，那么又怎么去做练习题呢?一般样例是很容易的，但做好样例是做好其他难题的基础。

4、”“如果搞清了样例，基础知识也就掌握了。”上述关于样例具有重要性的认识根源于它是做好练习的阶梯，只有学习好了样例，才可以做好难题。(2)以样例是书写格式的范例作为理由:“样例是标准，标准的存在才能对比出自我不足之处，才能改正。样例的重要作用就在于此。”“样例顾名思义就是例子、样本，而且是做题的样本。”在上述观点中，我们可以看出，这些学生把样例看成是做题书写格式的“模板”，没有样例解法书写过程做比照，就很难表达自己的物理思想。同时，从学生的表述中也可以看出，样例是将陈述性知识转化为程序性知识的一个桥梁，它可以帮助学生将知识程序化。（3)以样例有助于理解知识为理由:“课本中的样例对我们来说是非常重

5、要的，它的作用就是将课本中的知识综合起来，应用到实际中，使我们更能理解并掌握本节课的知识，遇到类似的题便会做了。”“我认为样例的作用是帮助我们理解课本上的知识，掌握做题的技巧、方法等。课本中有些知识给列出了做何种题的步骤、方法，但是，若有不理解的地方，通过看样例，疑问就会得到解答。样例可以巩固我知识的掌握。”从学生的话中可以看出，大部分是学习到了解题的格式、解题的方法，如:“我认为一道小小的样例，从中我们能学到很多东西，如，有详有略的书写格式，有根有据的答题方法等。”“从样例中我们能学到很多，一些解题方法、步骤等等。”也有一位学生从更抽象的观点阐述了自己从样例学习中之所获，“我觉得对于样例的学

6、习，并不单是看这道样例是怎样做的，更重要的是应该从样例中掌握所学知识是怎样运用的，还有掌握一些做题的技巧。有些样例是比较简单的，而平常所做的题则比样例复杂得多，但再复杂也是由一些简单的题一点一点地串起来的。所以，我从样例中不仅学习了知识，学习了方法，更学到了应从一点一滴地慢慢积累，这样才能碰到难题也迎刃而解。”中学物理样例的设计那么怎样设计一个好的样例呢？难道仅仅是课本上的一个例题么？不同元认知能力的学习者在样例学习中是有差异的，特别是在学习复杂样例时差异就更大。同时物理样例学习虽然是一种较好的教学方法，但是我们也应该明白，并非所有的样例都能够促进学习者的认知技能获得。所以一个很重要的问题是，

7、学习内容是否都适合采用样例学习形式进行教学呢?采用样例学习，样例的设计是否合适?因此在教学中，应当结合物理学科特点，和学生知识经验以及学生的元认知水平，设计出有效的样例。对于单个样例的设计，需要坚持的一个原则是减轻学生的工作记忆负担或认知负荷。对于多个样例的设计，既要求样例的同一性又要体现样例的变化性。即样例在结构特征上要具有相同性，样例在表面特征上要变化。样例设计要求简洁明了化，研究表明，多重信息源的教学材料如果设计不当就会分散学生的注意，增加认知负荷，即产生“分散注意效应”，从而影响学生从样例获得表征该领域知识的基本概念和图式。因此，老师在进行样例设计时要考虑到样例本身是否负载着过多的认知

8、负荷，在样例设计中要注意样例的认知负荷问题。因此，在教学设计时，应该整合文本和图解信息，减轻认知负荷，促进学习。样例设计要增加对样例步骤的说明。在样例教学中，注重对样例解题步骤的解释说明是样例教学成功与否的关键步骤之一。通过对样例步骤的解释有助于学生对样例解题的理解，有利于学生快速地掌握有效而正确的问题解决的步骤和方法；同时，教师还要引导学生学会对比分析比较自己的解题步骤，通过与样例的解题步骤的对比分析，找到学生自己的解题步骤的问题，这样才能真正的有利于的学生的学习能力的提高。另外，在样例中加入附加说明能促进了学习;样例中的补充部分给学生提供了说明或者对规则的编码,帮助学生将样例的解答步骤运用

9、到测试题。注重在样例中引入问题解决要素。在样例中引入问题解决要素，能增加学生学习的积极性，能提高他们的主动探索精神，这有利于学生的问题解决能力的培养。一般地，研究者主要通过两种方式将样例学习和问题解决学习相联结,一种方式是使用不完整样例。首先，呈现一个完整样例，接下来呈现缺少某一个解答步骤的样例，然后呈现带有越来越多空白的样例，直到只剩下对问题的陈述，也就是需要解决的问题(独立的问题解决)。通过这种方式实现了从完整样例到非完整样例，再到独立的问题解决的顺利转变。设计适合的学习材料物理“例”源很丰富，除例题，还有实验研究方案和模型图等。合理设计样例是重要环节，设计上要遵循减轻学生认知负荷、适应学

10、生学习、激发学生学习欲和实现学习迁移的原则。如下例：表1：样例实例 样例：“带电粒子在电场中的偏转”问题一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动着的升降机底板上他看到升降机上挂着一个带有重物的弹簧测力计，其示数为40 N，如图16所示，该重物的质量为5 kg，这时人对升降机底板的压力是多大？(g取10 m/s2)解答步骤以重物为研究对象，重物受向下的重力mg，向上的弹簧拉力F，重物随升降机一起以加速度a向上运动，由于重物的重力mg大于弹簧测力计的示数，因此可知升降机的加速度方向应向下，即升降机减速上升，由牛顿第二定律有mgFma a再以人为研究对象，人受到重力Mg，底板的支持力FN，mgF由

11、牛顿第二定律有MgFNMa 结果所以由得a m/s22 m/s2. 由得FNMgMa50(102) N400 N由牛顿第三定律知，人对升降机底板的压力大小为400 N，方向竖直向下上面样例用图表将文字、图和公式等信息的表征进行整合，有利减轻学生的认知负荷。但还可完善。如为适应学习，结构上可加附加说明（受力和运动分析）,帮助学生形成元认知知识；附加规范的得分说明，有利学生进行元认知监控。又如为激发学生的求知欲，呈现方式上可留一两步解答步骤空缺或渐进呈现，让学生进行元认知调节，则易产生探求的欲望。样例设计的策略样例设计要注意样例信息的整合。从前面的分析了解到，如果能在设计样例时注意外部信息的整合，

12、简洁明了，图文并茂，那么这样就会减轻学生的认知负荷，促进学生知识的迁移。物理学是一门比较抽象的学科，教师应在设计样例的过程中加上图像，来帮助学生对没有直接感知过的，或根本不能直接感知的事物，产生清晰的表象，以达到减少学生认知负荷的目的。A. AubteenDarabd研究表明,单纯的样例学习而没配有相关问题解决的练习并不能达到复杂技能的习得及迁移的良好效果 李春霞，顾容，陈俊浩样例学习在复杂技能教学中的应用研究 J新西部，2009，（20）：248-2491。样例设计要设计多个样例。学生在样例学习过程中，要形成对某一类问题的解法，常常很难通过一个样例来理解其中的概念、原理及解题程序，因此，需要

13、设计多个样例，帮助他们抽取问题的关键特征和解题步骤。另外，对结构相似的多个样例进行比较，会发现彼此间共同的方法，加深对知识的掌握，促进问题的解决。样例设计要设计好子自标。在样例的设计当中，注意凸现样例的目标结构，设计子目标并在子目标处加上标签，引导学生对子目标的学习。通过子目标的实现逐步缩小物理问题中已知条件与目标之间的差距，使问题一步一步地接近并达到最终目标。有研究表明子目标编码样例的解题步骤能够促进学习者掌握样例问题的结构，熟练的利用样例原理解决新问题，并且有助于学习者对原理的概化。样例设计要渐省法呈现样例。渐省法呈现样例，开始是一个完全的样例，接着是最后一步没有解答的问题，然后是最后两步

14、没有解答的问题，照这样最后是完全的问题。随着步骤不断减少，学生要对下一步是什么或怎样解决，有一个心理预期，对下一步骤进行积极的推理。所以通过渐省样例的学习，学习者不断译码样例材料，学习者在不断解释样例的过程之中，进一步理解了样例结构和样例原理冈。有研究表明，渐省样例中的提示，使学生更加专注于需要问题解答的步骤上，而不断减少的步骤，也有利于认知图式的形成，从而有利于学生的物理问题解决。样例设计要引发学生的自我解释。自我解释是指在学习和解决问题的过程中，通过提示学习者在阅读文本材料和解决问题的同时将大脑中所想到的内容采用出声言语对自己做出解释，进行自我报告的活动，自我解释被证实是一种有效的学习活动

15、。在样例学习过程中，引导学生对样例进行自我解释，教师可以要求学生自己阅读例题，并且要求学生一边阅读，一边根据自己的理解对例题的解题步骤作出自我解释，可以通过“你觉得下一步应该怎么做?”“这样做背后的根据是什么?”之类的问题来促使学生进行自我解释。最后，给学生几道练习题让学生自己解决，同样要求学生对自己的解题过程做出自我解释即一边解题，一边通过口头语言描述自己正在做什么以及为什么要这么做。通过对样例步骤的解释有助于学生对样例解题的理解，引导学生总结有效而正确的问题解决的步骤和方法，使学生在解决同类问题的方法显性化。样例设计要注意培养学生的元认知能力。研究者们发现元认知能力能弥补一般认知能力的不足

16、，在样例学习过程中，教师的职责不仅是传授知识，传授高效率学习策略与思维策略，还包括对学生的元认知能力的培养。重视学生的元认知能力的培养，提高样例教学的效果。在物理样例学习中遇到每个具体问题时，鼓励学生仔细思考，对解决问题的策略、方法和效果评定优劣，在问题解决后引导学生进行反思，自我评价，全面客观地认识自己，看到自己的进步与不足，通过物理样例教学培养学生的反思性学习和解题反思的习惯，从而达到培养学生元认知能力，提高样例学习效果的目的。样例学习的局限性1,物理样例学习同样能够有效减轻学习者的认知负荷，促进学习者的图式建构和认知技能的获得，并能有效提高学习者学习的积极性和主动性，受到学生的喜欢和接受

17、。2,通过对样例设置形式的探讨可以发现，交互式无疑比中学教辅中常用的分块式更能促进学习，这也提醒我们有必要对教参中常规的例题设置形式也进行适当调整和优化。3,教学效率分析则从另一方面向我们展示了样例和常规教学方式的教学效率的差异:学习者的知识水平是影响物理样例学习效果的一个重要因素，知识水平相对较低的学习者更适合样例学习。从中我们也可以清楚地认识两点:首先，样例学习能够以相对较少的认知负荷获得相对较高的学习成绩，因而教学效率相对较高;其次，效率差异的比较也说明了样例学习并不适合所有的学生，对于知识基础相对较好的学生而言，常规教学方式可能更适合他，而对于知识水平不高的学生来说，样例学习是高效的。【参考文献】1 邵光华数学样例学习的理论与实证研究D华东师范大学，20032 李春霞，顾容，陈俊浩样例学习在复杂技能教学中的应用研究 J新西部，2009