认知物理教学研究.doc

认知物理教学研究梁旭著作者简介：梁旭，1962年生，浙江省教育厅教研室高中物理教研员，中学特级教师。在公开刊物发表教学研究论文100多篇，出版专著中学物理教学艺术研究等。前言有学者认为教育理论有三个层面：一个是宏观层面，它是教学理念；另一个是中观（介观）层面，它是教学研究（方法）；再一个是微观层面，它是认知教学心理学。教学理念常常随时代的发展、社会的进步而变化，它反映了时代或国家对未来人才培养的需要，认知教学心理学则反映了人的认知规律。我们的教学是在基于对人的培养目标和人的学习和成长规律的综合认识的基础上来确定教学内容、教学方式和方法。社会发展对人才培养的定位，教育改革和实践的经验和教训，中外教育的比较研究，使我们逐步明确了我国基础教育的理念，这些将着重体现在课程标准的设计和教材的编写上。对于物理教学来讲，学习内容大多属于认知领域，认知心理学对学习内容、信息加工过程的研究，无论在概念上还是在方法上，都为当代的物理教学提供了理论基础。认知心理学与教育学的结合，不仅使认知心理学找到了最重要的研究领域，也使认知心理学产生了更加接近教学实际的一次分化认知教学心理学。认知教学心理学理论强调学习中三个相互关联的方面：第一，学习是一个知识建构的过程，而不仅仅是知识的记录或吸收；第二，学习依赖于知识，学生必须运用已有知识来建构新知识；第三，学习与产生学习的情境具有高度一致性。日趋成熟的认知教学心理学不仅为我们洞察知识和能力的本质提供了理论及方法论框架，也为我们处置教学问题，造就人的各种胜任能力，提供了更为可靠的技术基础。我们知道，对于教师的教学来讲，将认知教学心理学与物理学科教学的再一次结合与分化，不仅可以对高中物理教学提供更精确和具体的指导，也可以为认知教学心理学提供更具体的案例。虽然“重视教学工作的认知分析”已经是部分优秀教师的共识，但真正有说服力的案例还很少，这是作者写作本书的主要原因之一。下面是常常困惑物理教师的一些问题：物理教学能否改变学生的智力？物理教学能否改变学生的能力？能力又是怎样被改变的？教师在教学中应该关心的核心问题是什么？“精讲多练”常常被认为是学习物理的有效方法？一定要多练吗？精讲讲什么？多练怎么练？“一步到位”不好吗？为什么？高三复习课就是讲题和做题吗？为什么几乎相同的复习方法，效果相差很多？学生是用物理概念和规律解决问题的吗？为什么学生虽已掌握了概念和规律，但还是不会解决复杂一些的问题？一些学生为什么不愿意做题？教师明白习题的功能和作用吗？学生知道做习题的价值吗？两位学生用不同的解法均获得了相同的结果，他们的认知水平差不多吗？为什么许多教师认同新课程的理念，但实施时总是缩手缩脚？为什么教师总是要求增加课时，而不重视提高课堂教学的效率？为什么有些教师并没有随着案例知识的积累而生成策略性知识？一个教师能够成长为专家型教师的基本条件又是什么？这些困惑影响着教师的教学行为，影响着教学的有效性，能否从理论的高度解答这些问题，这是作者写作本书的另一个主要原因。作者曾经听过一位学科带头人总结的如何提高学生解决问题能力的教学经验：“要求学生养成良好的解题习惯，读题时需要画出物理图景，展示物理过程，列式时必须列出原始式，必须经过强化训练”。作者在想，当其他教师听到这样的经验介绍后，肯定会想：上述经验是否都合理？上述经验是否完备？上述经验是否有理论的支持？上述各条经验是否还有一定的适用条件等等。所以，无论从进一步提升优秀教师，使其的教学经验、教学模式、教学策略更加丰富、精确和到位的角度，还是从新教师对教学经验的学习、接受与反思的角度，结合物理学科进行认知物理教学的研究成为既是十分有用的，也是十分迫切的一个问题，这也是作者写作本书的一个主要原因。一方面，无论是物理知识的学习和迁移，技能的掌握和问题解决这些物理学习的核心问题都是认知心理学在最近二、三十年研究的中心问题，大量的研究结果和结论对于我们的研究具有参考和借鉴作用，另一方面，对于涉及高层次思维能力培养和复杂问题解决，认知心理学的研究还有一定的局限性和结论的不确定性。面对这一难题怎么办？其实，从古到今，人类对思维规律的探求从来就没有停止过，哲学家、教育家、科学家都在不断探求问题的答案，无论是亚里士多德、笛卡尔，还是康德，都在关注与探求思维的发生与发展。这正像在经典力学体系完整构建之前，科学家已经经常使用某些物理规律分析解决问题了。人类对思维研究的历史启发我们：尽管认知心理学并没有发展到完善的科学体系，但我们不能等，我们可以将认知心理学已经取得的成果，已经发现的规律应用于指导教学，同时，我们还将提取在教学实践中被证明是普遍适用的教学模式、教学方法和教学策略，通过基于认知心理学的分析和思考，作为指导教学的参考意见。作者相信，基于演绎与归纳两种方式结合的研究，应该使本书更加贴近教师的教学实际。作为一本研究认知心理学与物理教学结合的书，我们的着力点放在认知上，但学生的学习受到多种因素的影响，其中最重要的是认知与情感两个方面，尽管高中物理学习的内容与认知有密切的关系，但情感对学习的重要意义绝不能低估。目前中学物理教学研究中关于认知心理学与物理教学结合的研究还不够深入与全面，作者总想在这方面“走远一点”、“切深一点”、“联紧一点”。但由于认知心理学与物理教学结合的研究在目前是一个新的领域，其研究水平、研究范围与案例的局限必然会使得本书的精确性和生动性受到一定的制约，但作者相信，本书肯定为教师展示了一个值得研究的领域，希望广大教师结合理论的学习和自己的教学实践，对认知物理教学作更深入、全面的研究，提高高中物理教学的层次和水平，如果这样，作者的目的也就达到了。在本书中，作者引用了省内外许多名师的教学案例，对此，深表谢意！目录第一章 认知心理学的模型和方法一、认知心理学的起源和发展二、信息加工模型三、信息加工模型对物理教学的启示四、神经网络模型五、神经网络模型对物理教学的启示六、认知心理学的知识分类及表征七、认知心理学研究方法在教学中的应用第二章 知识结构与建构过程一、知识与能力的关系二、教学中的几个核心问题三、教学目标编制的发展过程四、知识结构的有序建构五、优化知识结构的方法第三章 认知物理教学模式一、教学模式的分类二、教学模式的发展三、概念教学模式四、规律教学模式五、模型教学模式六、方法（认知策略）教学模式七、知识教学模式八、知识联系与区分教学模式九、知识丰富与拓展教学模式十、实验教学模式第四章 认知物理教学策略一、教学策略的生成二、转变错误观念教学策略三、概念学习教学策略四、规律学习教学策略五、模型学习教学策略六、方法（认知策略）学习教学策略七、知识学习教学策略八、实验教学策略第五章 问题解决的认知研究一、认知心理学对问题解决的比较研究二、认知心理学对问题解决本质的研究三、认知心理学对学习迁移的研究四、视觉认知心理学对问题解决的研究第六章 认知问题教学模式一、问题教学模式分析二、问题教学模式新构建三、问题教学模式的变式四、实际问题的分类五、问题解决教学模式六、物理器件探究教学模式七、问题解决教学模式的发展第七章 认知问题解决教学策略一、建构良好认知结构的策略二、促进迁移的教学策略三、促进解题思路灵活性的策略四、问题解决与程序性知识积累第八章 认知学习评价一、基于现代知识分类的评价方法二、对评价功能定位的比较研究三、试题难度与认知结构的关系四、在评价中优化学生的认知结构五、开放问题设计案例第九章 基于认知的教学设计一、认知物理教学设计的基本原理二、从教学设计理论回归到教学实践三、教学设计应该关注的几个问题第十章 不同知识类型教学案例一、概念教学案例二、规律教学案例三、模型建立教学案例四、模型拓展教学案例五、方法（认知策略）教学案例六、知识教学案例七、知识联系与区分教学案例八、知识拓展与丰富教学案例九、探究实验教学案例十、问题解决教学案例十一、器件探究教学案例主要参考书目吴庆麟认知教学心理学上海科学技术出版社邵志芳思维心理学华东师范大学出版社章明视觉认知心理学华东师范大学出版社加涅学习的条件和教学论华东师范大学出版社加涅教学设计原理华东师范大学出版社皮连生智育心理学人民教育出版社盛群力 李志强现代教学设计论浙江教育出版社查有梁物理教学论广西教育出版社梁树森物理学习论 广西教育出版社陶西圣实用课堂教学模式与方法改革全书中央编译出版社钱学森主编关于思维科学上海人民出版社 董奇儿童创造力发展心理浙江教育出版社1993年版鲁道夫阿恩海姆视觉思维光明日报出版社 田世昆、胡卫平物理思维论广西教育出版社1996年版潘菽教育心理学人民教育出版社1983年版王道俊