石大中学物理学科教学论课件第2章 物理学习心理与学习策略

第二章

物理学习心理与学习策略根据我国教育界和心理学界研究的意见，可以把我国儿童心理发展的水平，划分为以下几个阶段：乳儿期（从出生到一岁）；婴儿期一般在托儿所（一岁至三岁）；幼儿期一般在幼儿园学习（三至六岁）；童年期一般在小学学习（六至十一二岁）；少年期一般在初中学习（十一二岁至十四五岁）；青年早期一般在高中学习（十五六岁至十七八岁）。2.1物理学习的心理特点2.2物理学习的思维障碍分析2.3物理学习的类型与原理

2.4物理学习的策略2.1中学生物理学习的心理特点物理学习的感知觉特点物理知识的记忆特点学习物理的思维特点学习物理的兴趣特点学习物理的注意特点一、物理学习的感知觉特点在视觉方面在知觉方面

初中生区别各种颜色和色度的精确度比小学生提高了6％。在听觉方面，初中生已经具有相当准确的辨别音阶的能力。15岁左右的初中生在视觉和听觉方面甚至可以超过成年人。

初中生知觉的有意性和目的性都比小学生有较大提高。但对初中生来讲，其感知过程中往往出现片面性、肤浅性和不稳定性。而高中学生在感知觉方面比初中学生更有目的性、系统性。二、物理知识的记忆特点

1.中学生的有意记忆逐渐占重要地位，但无意记忆还较明显。2.中学生的机械记忆逐渐为意义记忆所代替。3.中学生的抽象记忆虽有发展，但还是不如形象记忆好。记忆分类：按照意志的活动情况和记忆方式，可以把记忆分为两类。无意记忆和有意记忆在有意记忆中，按照记忆的方法还可以进一步分为机械记忆和意义记忆两种。根据记忆的内容，可以把记忆分成四种。

（一）形象记忆形象记忆就是把感知过的事物的形象作为内容的记忆。例如，你看到大街上跑的汽车，就会对汽车的形状有记忆。

（二）抽象记忆型也称词语逻辑记忆型。它是以文字、概念、逻辑关系为主要对象的抽象化的记忆类型，定义、公式等。

（三）情绪记忆

情绪记忆就是把体验过的情绪和情感作为内容的记忆。例如，你对和好朋友外出游玩时的高兴心情的记忆就是情绪记忆。

（四）运动记忆

运动记忆就是把做过的运动或者是动作作为内容的记忆。例如，你对游泳、骑自行车的动作的记忆。

有关研究表明，儿童至青少年期间思维的发展要经过四个阶段，而初中生(包括小学生)正处于第三阶段，即形象思维阶段，这是从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段。随着知识的增加、年龄的增长，这种变化越来越明显，抽象思维逐渐占主导地位。这种转变在初中阶段尚未完成，直到高中才完成。

三、中学生学习物理的思维特点是什么？四、中学生学习物理的兴趣分类直接兴趣间接兴趣人们力求认识某种事物和从事某项活动的意识倾向。它表现为人们对某件事物、某项活动的选择性态度和积极的情绪反应。兴趣以需要为基础，它在人的实践活动中具有重要的意义。兴趣按其内容可分为物质的和精神的兴趣。按其目的可分为直接兴趣和间接兴趣。直接兴趣指向过程本身.学生有了学习兴趣,特别是直接兴趣,学习活动对他来说就不是一种负担,而是一种享受、一种愉快的体验,学生就会越学越想学、越爱学,就会收到事半功倍的效果.间接兴趣是指对事物本身没有兴趣,而是对于这种事物未来的结果感到需要而产生的兴趣.没有间接兴趣就会丧失学习的毅力和恒心.兴趣有4种品质：①兴趣的倾向性，即对什么发生兴趣。②兴趣的广阔性，即兴趣的范围。③兴趣的持久性，即兴趣的稳定程度。④兴趣的效果性，即兴趣的力量。中学生的兴趣与少年比较起来更广泛而且稳定。青年的学习兴趣常常与自己未来的志愿相联系五、学习物理的注意特点

注意是贯穿于学习始终的一种心理现象.一般来说，中学生在学习物理的过程中，注意发展的规律是：无意注意→有意注意→有意后注意中学生注意的特点为:（1）有意注意进一步发展，开始发展对抽象材料的稳定注意。（2）注意的品质得到了较好的发展（3）注意的个别差异明显中小学生的注意规律在注意的３个维度上都有差别，例如在注意的广度方面，在０、１秒内成人一般能认清八九个黑色园点，看清三四个没有联系的汉字，３至４个几何图形，但小学生就很难达到这个水平；注意的稳定性与年龄成正相关，８岁左右的小学生注意时间一般不超过１５分钟，而中学生的注意时间可以超过３５分钟；在注意的分配上，中学生在从事两种以上的活动时，能同时注意不同的对象，例如一面听课，一面记笔记，而小学生由于书写还不能自动化，达到这个程度就有相当的困难。教学中保持注意力的策略：一、形象直观教学手段的应用二、认知结构中的“导火线”三、进行科学的课堂设计１、重视课题的引入。２、根据学生不同的注意规律掌握好课堂节奏３、作好课堂总结。四、提高教学语言艺术五、教师非语言表达对学生注意集中的影响小结：中学生心理特征1.个性的基本形成中学生有着自己的理想，憧憬美好的未来。他们对未来抱着希望与幻想。这可使他们进取心强，积极向上，奋发有为，充满着青春活力。同时也可使他们急于求成，脱离实际；甚至在踏上社会而遇到困难与挫折时，产生徘徊、苦闷与失望。中学生的兴趣与少年比较起来更广泛而且稳定。青年的学习兴趣常常与自己未来的志愿相联系。中学生的自我意识已基本成熟。中学生的自我评价、自我教育与自我控制的能力已达到一定的水平。中学生是世界观的形成时期。他们对自然与社会，对生活、学习与工作都逐步形成了比较稳定、比较系统的观念。

2.中学生的智力发展已达到一定的高峰人的智力发展到了青年期已达到成熟的阶段。我国心理学的一些研究表明，在高中一年级到高中二年级时，青年的智力已经初步成熟。青年的抽象逻辑思维的形成是青年期智力发展已成熟的主要标志。青年的思维批判性与思维的独立性有着明显的增强。他们开始用批判的眼光看待周围事物，他们有着自己的独立见解，喜欢怀疑和争论，这是好的方面。但有时他们固执已见，不轻易改变自己的错误观点，不太容易接受别人的意见。

3.中学生情感的日益丰富随着中学生的成长，他们的集体主义情感、爱国主义情感、义务感、道德感、美感已有了很大的发展。青年虽不象少年那样感情奔放或易于冲动，但遇事还是容易激动。或者高兴、振奋，或者消沉、泄气。青年往往表现出为真理而奋斗的热忱，但有时可能出现盲目的狂热。

4.意志的目的性与坚持性获得重要的发展随着中学生的认识水平与自我意识的进一步发展，他们对生活、学习的目的性和自觉性有着很大的提高，他们在自己理想的支配下，能够克服前进道路上的，表现出坚强的毅力。他们关心与重视培养自己的意志。2.2物理学习的思维障碍分析思维障碍形成的原因是什么2.2物理学习的思维障碍分析先入为主的生活观念相近物理概念混淆类比不当物理公式数学化概念内涵和外延的模糊思维定势干扰一、先入为主的生活观念形成的思维障碍

有些先入的生活观念是与科学概念一致的，这对学生的学习有积极的促进作用；有些是错误的，对物理概念的形成、物理规律的正确理解和运用，起一定的消极作用，造成一定的学习障碍。学生在生活中会自然地获得有关物理方面的感性认识，形成一定的生活观念和经验，这是学生学习物理的前提条件。物理上有许多相近的物理概念，它们既相互联系又相互区别，具有不同的本质属性。如果对它们的物理意义理解不透，易将它们之间的关系简单化。

二、相近物理概念混淆形成的障碍三、类比不当形成的思维障碍

类比是一种重要的推理方式，是人们认识新事物或有所新发现的重要思维方式之一。但类比不是一种严密的推理，类比推理的结果是否正确，还需要经过实践的检验。学生在学习物理的过程中，恰当地运用类比，可以帮助学生掌握所学的知识。四、物理公式数学化形成

的思维障碍

数学是学习和研究物理的重要工具，运用数学工具解决物理问题的能力是一项重要能力。

学生在运用数学知识解决物理问题时，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系，从而造成了思维偏差。克服这种偏差的主要措施:一是要强调公式的物理意义，理解公式。二是明确公式的来龙去脉。五、概念内涵和外延的模糊形成

的思维障碍

任何一个物理概念都是内涵和外延的统一，我们通常说的使学生掌握物理概念，一方面是要理解内涵，同时也要明确其外延.1.经常出现的问题：2.克服此障碍的措施：为了克服这种障碍，在教学中必须把基本概念的物理意义讲清楚，讲清公式的使用范围，配合练习加强运用。

学生在理解和实际运用概念时，有时会不自觉地缩小或扩大概念的外延，因而造成错误的结果。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景的多样性，以较熟悉的个别的图景代替图景的全部。六、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的推理方式和方法，变成了一种能力，一定的思维模式，这种现象叫思维定势。这种现象具有双重性，既有积极的作用，又有消极的作用。要克服这种思维定势，应注意运用典型的事例加强练习，增强训练的新颖性，增强题目的灵活性，重在提高具体问题具体分析的能力。2.3物理学习的类型与原理1．模仿性学习2.理解性学习3．创造性学习

一、物理学习的类型创造性学习一般是在理解性学习的基础上发生的，要求学生有较高的学习自觉性、较强的抽象思维能力和自学能力，以及较充实的知识基础和正确的思想方法。。

(1)机械模仿水平(2)实用模仿水平(3)选择模仿水平(1)表面理解水平(2)深入理解水平这里的反馈原理，是指物理学习中，用已实施控制作用的效果为依据，决定和修改下一步学习中的控制作用与再输出的信息。学习物理的过程，需要正反馈也需要负反馈。二、物理学习的原理整体原理有序原理反馈原理迁移原理(1)基本学习环节的整体性(2)物理知识学习的整体性(3)学生发展的整体性

所谓学习过程的迁移，是指一种学习对另一种学习的影响。可分为顺向迁移和逆向迁移；或正迁移与负迁移。

在物理学习中，学生将面对杂乱无序的物理现象据其内涵、本质和相互内在联系，变成有序的知识结构，称为物理学习的有序原理。三、国外影响较大的几种学习理论1.布鲁纳（J.S.Bruner）的发现学习理论2.加涅（Gagne,E.D.）的累积学习理论（信息加工理论）3.布卢姆（B.S.Bloom）的掌握学习理论4.奥苏贝尔（D.P.Ausubel）的意义学习理论5.建构主义的学习理论三、国外影响较大的几种学习理论1.布鲁纳（J.S.Bruner）的发现学习理论三、国外影响较大的几种学习理论1.学习是主动地形成认知结构的过程

2.强调对学科的基本结构的学习3.通过主动发现形成认知结构布鲁纳认为发现学习的作用有以下几点：

（1）提高智慧的潜力。

（2）使外来动因变成内在动机。

（3）学会发现。

（4）有助于对所学材料保持记忆。布鲁纳（J.S.Bruner）的认知发现说布鲁纳（1915—

）是美国著名的教育心理学家、哈佛大学教授。他于1960年创建了哈佛大学认知研究中心，任中心主任；1962—1964年间任白宫教育委员会委员。主要著作有《教育过程》、《思维的研究》、《认知心理学》、《发现的行为》。

布鲁纳的认知学习理论受完形说、托尔曼的思想和皮亚杰发生认识论思想的影响，认为学习是一个认知过程，是学习者主动地形成认知结构的过程。而布鲁纳的认知学习理论与完形说及托尔曼的理论又是有区别的。其中最大的区别在于完形说及托尔曼的学习理论是建立在对动物学习进行研究的基础上的，所谈的认知是知觉水平上的认知，而布鲁纳的认知学习理论是建立在对人类学习进行研究的基础上的，所谈认知是抽象思维水平上的认知。其基本观点主要表现在三个方面：

1.学习是主动地形成认知结构的过程

认知结构是指一种反映事物之间稳定联系或关系的内部认识系统，或者说，是某一学习者的观念的全部内容与组织。

人的认识活动按照一定的顺序形成，发展成对事物结构的认识后，就形成了认知结构，这个认知结构就是类目及其编码系统。

布鲁纳认为，人是主动参加获得知识的过程的，是主动对进入感官的信息进行选择、转换、存储和应用的。也就是说人是积极主动地选择知识的，是记住知识和改造知识的学习者，而不是一个知识的被动的接受者。布鲁纳认为，学习是在原有认知结构的基础上产生的，不管采取的形式怎样，个人的学习，都是通过把新得到的信息和原有的认知结构联系起来，去积极地建构新的认知结构的。

布鲁纳认为学习包括着三种几乎同时发生的过程，这三种过程是：新知识的获得，知识的转化，知识的评价。这三个过程实际上就是学习者主动地建构新认知结构的过程。

2.强调对学科的基本结构的学习

布鲁纳非常重视课程的设置和教材建设，他认为，无论教师选教什么学科，务必要使学生理解学科的基本结构，即概括化了的基本原理或思想，也就是要求学生以有意义地联系起来的方式去理解事物的结构。布鲁纳之所以重视学科的基本结构的学习，是受他的认知观和知识观的影响的。他认为，所有的知识，都是一种具有层次的结构，这种具有层次结构性的知识可以通过一个人发展的编码体系或结构体系（认知结构）而表现出来。人脑的认知结构与教材的基本结构相结合会产生强大的学习效益。如果把一门学科的基本原理弄通了，则有关这门学科的特殊课题也不难理解了。在教学当中，教师的任务就是为学生提供最好的编码系统，以保证这些学习材料具有最大的概括性。布鲁纳认为，教师不可能给学生讲遍每个事物，要使教学真正达到目的，教师就必须使学生能在某种程度上获得一套概括了的基本思想或原理。这些基本思想、原理，对学生来说，就构成了一种最佳的知识结构。知识的概括水平越高，知识就越容易被理解和迁移。

3.通过主动发现形成认知结构

布鲁纳认为，教学一方面要考虑人的已有知识结构、教材的结构，另一方面要重视人的主动性和学习的内在动机。他认为，学习的最好动机是对所学材料的兴趣，而不是奖励竞争之类的外在刺激。因此，他提倡发现学习法，以便使学生更有兴趣、更有自信地主动学习。

发现法的特点是关心学习过程胜于关心学习结果。具体知识、原理、规律等让学习者自己去探索、去发现，这样学生便积极主动地参加到学习过程中去，通过独立思考，改组教材。“学习中的发现确实影响着学生，使之成为一个‘构造主义者’。”学习是认知结构的组织与重新组织。他既强调已有知识经验的作用，也强调学习材料本身的内在逻辑结构。

布鲁纳认为发现学习的作用有以下几点：

（1）提高智慧的潜力。

（2）使外来动因变成内在动机。

（3）学会发现。

（4）有助于对所学材料保持记忆。

所以，认知发现说是值得特别重视的一种学习理论。认知发现说强调学习的主动性，强调已有认知结构、学习内容的结构、学生独立思考等的重要作用。这些对培育现代化人才是有积极意义的。2.加涅（Gagne,E.D.）的累积学习理论（信息加工理论）

加涅提出了累积学习的模式，一般称之为学习的层次理论。他的基本论点是，学习任何一种新的知识技能，都是以已经习得的、从属于它们的知识技能为基础的。加涅通过描述八个学习层次来研究学生理智技能累积方式。三、国外影响较大的几种学习理论3.布卢姆（B.S.Bloom）的掌握学习理论

所谓“掌握学习”，就是在“所有学生都能学好”的思想指导下，以集体教学（班级授课制）为基础，辅之以经常、及时的反馈，为学生提供所需的个别化帮助以及所需的额外学习时间，从而使大多数学生达到课程目标所规定的掌握标准。三、国外影响较大的几种学习理论实施程序“掌握学习”教学的实施，通常按以下两个阶段进行。

1.教学准备阶段（1）教师首先确定学习内容。（2）教师把课程分解为一系列学习单元，并制订具体教学目标。每个单元大体包含两周的学习内容。（3）在新课程开始之前，教师对学生进行诊断性评价，了解学生具备了多少有关学习新课的知识以及学生的学习动机、态度、自信心等情况，以便在新的学习中为学生安排适当的学习任务，实行因材施教。（4）教师根据每一单元的教学目标编制该单元简短的“形成性测验”试题，一般为20分钟左右，目的是评价学生对该单元内容的掌握情况。（5）教师根据形成性测验试题再确定一些可供选择的学习材料（如辅导材料、练习手册、学术游戏等）和矫正手段（如小组学习、个别辅导、重新讲授等），供学生在学习遇到困难时选择。（6）教师编制“终结性测验”试题，测验试题的覆盖面应包括各教学单元的全部教学目标，目的是评价学生是否完成了该学科的学习任务。2.教学实施阶段（1）教师首先向学生介绍“掌握学习”的一般程序，使学生适应“掌握学习”的方法。让学生明确：①“掌握学习”教学是一种帮助全体学生的新教学方法，每个学生都将得到学习上所需要的一切帮助；②每个学生都将接受一系列的形成性测验，以便及时发现学习中的问题并得到解决；③每个学生的学习等级以期末的成绩为依据，达到标准者都将获得“优良”的成绩评定；④每个学生在学习中遇到困难，都将得到一些供选择的学习程序或矫正方法，以帮助他们掌握所学知识。（2）教师根据事先安排好的教学目标、内容，采用集体教学形式，给予学生相同的学习时间。（3）在一个单元初步完成后，教师对全班学生进行形成性测验，掌握的正确率达到80～85％者为及格或通过。（4）对于已通过的学生，教师可安排他们转入下一单元的学习，或由学生自己选择学习补充教材进行巩固性活动，或帮助不合格者学习；对于没有通过的学生，教师在帮助其明确原因的基础上，选择合适的学习材料或矫正手段，使他们进行补充学习。（5）在补救教学结束之后，再进行一次平行性的形成性测验（学生只需回答第一次形成性测验时未做对的那些问题），待绝大部分学生在达到该单元的教学目标后，方可进行下个单元的学习；对于一次矫正学习尚没有通过的学生，教师还要再尽力帮助他们。（6）在一学期结束或几个章节或全部教材学完后，进行总结性测验和评价，评定每个学生的学业水平。4.奥苏贝尔（D.P.Ausubel）的意义学习理论三、国外影响较大的几种学习理论奥苏贝尔的意义学习理论又称同化理论，是以教师讲授为主而进行学习的认识理论。该理论认为：“教师在讲授新知识时，能遵循学生认知发展的阶段性特点，照顾到学生认知活动的差异性。在讲授过程中善于培养和激发学生积极求知的动机，教师有目的、有计划地运用各种教学方式和方法，使学生有意义地接受知识、技能，并能灵活地运用知识、技能去解决实际问题。”5.建构主义的学习理论三、国外影响较大的几种学习理论概念学习策略规律学习策略实验学习策略问题解决策略2.4物理学习的策略

学习策略是指在学习活动中，学习者为达到一定的学习目的所采用的有效学习的程序、规则、方法、技巧及相应的调控方式。

物理学习策略一、物理概念学习策略1.物理概念的习得掌握策略（1）感知识别阶段的策略在这一阶段中，学生要面对的是新的学习内容（大量的、有序的或无序的物理事实），需要解决的问题是将思维集中到新的材料上，明确学习的目标，确定要感知哪些物理事实，怎样感知，用什么方法感知。

A.目标定向的策略确立积极的学习心态；树立目标意识；目标要切合自身的已有基础和接受水平，不能盲目求高求深（1）感知识别阶段的策略

B.材料感知得策略

学生可以采用观察、回忆、联想和检索等方法充分感知这些材料。

这一阶段需要教师创设情境，使学生要尽量多地获取材料，为后面选择合适的信息做准备。

C.信息选择得策略

学习者在对学习材料有了大略的感知以后，接下来要做的是从蕴含在大量的与目标无关的信息中认识到与目标有关的信息。

（2）分析概括阶段的策略

仅仅把与学习目标相关的信息选择出来还远远不够。要达到形成完整概念的目的，就要对这些信息进行加工，通过分析、概括等思维形式掌握概念的本质意义。①分析加工的策略②概括抽象的策略

（3）深化理解阶段的策略

抽象概括出概念的定义以后，还应该更进一步，对概念深化理解。这一点对那些较抽象的物理概念显得尤为必要。对物理概念的深化理解多采用如下措施：①理解概念的内涵和外延，这也就是要弄明白概念的语言文字表述及量度公式或决定条件式；②了解概念与有关概念的联系与区别，这可以加深和扩展对所学概念的认识和理解，并有助于掌握学科的基本结构。2.物理概念的记忆保持策略物理概念的记忆保持策略是为了使概念在学生的头脑里有长时间的记忆，以达到需要时随时调用的目的。学生在掌握了概念以后，留在头脑中的印象还不是很牢固，经过一段比较长的时间以后可能会出现遗忘的现象。这就要求学生能把自己对新概念的短时记忆转存到长时记忆中，这样才能长时间保持对概念的精确把握和记忆。（1）及时复习的策略（2）精细加工策略二、物理规律学习策略1.物理规律的习得策略a.规律学习前的准备b.感知材料、选择信息c.关注规律得出的过程d.时刻保持积极的思维e.重在对规律的理解2.物理规律的巩固策略

第一种巩固是在刚学完规律后进行的。教师一般都很重视这个时候的巩固，采用的方法有：①要学生运用规律解答问题，包括课本上给出的例题和练习题。这是学生很熟悉的方法。②课后及时整理笔记和归纳也是比较有效的巩固方法。③另外就是利用精细加工策略。

第二种巩固是在学过一段时间后进行的，可以灵活采取多种策略。如：

①做好计划，按照计划经常回顾复习，并自己检查对规律的掌握情况，如果发现对规律的掌握运用有问题，则马上查找原因，做出相应的改正和补救。②定期总结，比如每周一次，也可以是在学过多个有一定联系的规律以后，主要总结规律和其它规律的关系以及规律如何应用等。三、物理实验学习策略1.实验准备的策略（1）积极面对实验（2）全面了解实验（3）尝试设计实验三、物理实验学习策略2.实验进行中的策略（1）自我监督的策略学生在实验过程中应该时刻提醒自己，经常给自己提一些类似这样的问题：“这样操作是否正确”、“是否符合实验操作的要求”等等。自我监督的策略在分组实验进行中的作用主要是使自己能认真地按要求操作。演示实验主要是要求学生能认真观察，善于发现问题和提出问题。在这里，自我监督策略主要是为了控制学生个人的注意力。（2）寻求合作的策略

实验学习是实施合作学习的最佳环境，因此，寻求合作在分组实验中是比较重要的策略，因为实验存在比较复杂的操作过程，有些实验很难依靠个人单独完成。

（3）补救的策略

学生在操作实验时很难保证一次就成功或者实验