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探究物理实验情境教学理论基础

2013-01-10

(1)情感迁移。由于对物理教师的情感不同而引起的对物理学习态度的变化,它包含正迁移与负迁移两种情况。一般情况下正投人引发正迁移,负投人导致负迁移,而且两个方向的迁移均有可能走人极限。当然,这种情感迁移也包括对热爱物理的长辈、班主任、科学家的崇拜,或出于对祖国的热爱而引起的对物理学习行为、态度的变化。因此在物理实验教学中,教师要加强与学生的情感交流,促使学生学习正向迁移。

(2)内部迁移与外部迁移。内部迁移主要指内部有机联系的各部分知识原理、原则、方法相似、相同等而引起的迁移。如物理知识从初中、高中到大学层次上的迁移,力、速度、加速度等矢量合成方法上的迁移等。外部迁移主要指物理以外的学科对物理教与学的影响。其中尤以语文、数学的水平迁移最为重要。语文有助于对物理概念、内涵和外延的理解;数学是物理学习的有力工具。教师在教学艺术上要根据学生基础,充分展现内部规律与外部迁移的力量,促使学生在优化的环境中知识的加速学习与倍率增长。如利用数学的等分定理来引导学生正确读出物理测量仪器的读数。

(3)实践迁移。是指实验教学(含第二课堂)过程中培养起的物理兴趣对理论教学的影响。研究表明,作用力越大,迁移的水平和层次越高;当作用力微弱或无作用时,既不存在迁移,亦不可能形成乐趣及志趣。由此看,加大物理实验教学的深度和广度迫在眉睫。

四、情境教学的强化理论

强化就是无条件刺激与条件刺激在时间上的反复结合。如果多次单独使用条件刺激而不加以强化,条件反射便会消退。如果停止强化,已经建立起来的为获得强化物而进行的活动就会减弱或停止,这种现象称为条件反射的消退。消退不是消极的消失,因为它还可以自然恢复。

美国心理学家斯金纳发现了行为形成和改变的基本规律。他通过大量的动物实验,发现强化安排的效果主要取决于其时间和次数的分配,这就是强化时程表。斯金纳把强化时程表主要分为五种:①正确的反应每次均予以强化。这种做法不仅不经济,而且一旦不强化,很快就会消退。②定比间隔强化。即正确反应不是每次出现均予以强化,而是按一定次数比率予以强化。它有利于保持反应重复频率的平稳,但也容易因不强化而消退。③定时间隔强化。即不管正确反应发生的次数,而是按一定的时间间隔予以强化。它虽然不容易因不予以强化而消退,但反应频率(单位时间内反应重复的次数)不稳定。④不定比间隔强化。即以次数不定的间隔来强化。例如有时隔3次予以强化,有时隔10次予以强化。它的效果最好,最不易因不强化而消退,而且反应重复的频率也最稳定。⑤不定时间隔强化。即以不定长的时间间隔来强化。例如,有时隔1分钟强化,有时隔5分钟强化。它也有不易消退的好处,反应重复频率的稳定性也与不定比间隔强化不相上下。我们就充分利用斯金纳的强化时程表对学生进行教育。如果每次表现好都予以奖励,则会因强化过多失去效力。只有有时对他们进行奖励,效果反而会更好。也就是采用不定比、不定时间隔强化最有效。

强化是物理实验情境教学学习理论的一个重要组成部分。可以说,没有强化就没有物理实验学习层次和深度上的提高。我们这里的强化包括情感的强化、物理环境的强化、知识的强化与技能的强化四个方面,它们所具备的主要特点和一般原理是:①师生情感与物理情感的强化是学生物理学习的发动机;②物理环境的强化是学生物理学习走向深人和发展的必由之路;③知识的强化是巩固所学物理知识,进一步走向物理王国的基础;④技能的强化是物理学习深层次上的提高和志趣形成的主要途径。

从近几年的高考来看,物理实验的得分率普遍偏低。原因是多方面的,我认为对物理实验缺乏强化是其中的原因之一。因此,教师在实验教学中不能忽视强化的作用。为了防止重蹈覆辙,教师就应该用斯金纳的强化时程表强化学生实验。

五、情境教学的活动理论

活动理论源于康德和黑格尔的古典德国哲学、马克思的辩证唯物主义和维果茨基、列昂捷夫等俄国心理学家的社会文化和社会历史传统。活动理论认为,有意识的学习和活动是相互作用和相互依靠的。活动不能在没意识的情况下发生,意识也不能发生于活动境脉外。

活动理论最根本的假设之一是意识和活动的统一。活动是人类与客观世界互动,是蕴涵在这些互动中的有意识的活动。思维是活动的内化形式。大多数教育者总是认为,必须学习了有关某种东西的知识后才去学习如何使用它。活动理论认为,人类的心理是作为与环境互动的一个特殊要素而产生和存在的,所以活动和有意识的加工是不可分割的。个体不作用于某个东西就不能理解它。有意识的意义形成是由活动促成的。个体的所知是基于有意识的意义形成与活动的互动。

活动和意识不仅是共存的,它们还相互依靠。知识和活动之间存在有规律的相互反馈。我们在行动中获得理解,理解又影响我们的行动,行动又改变我们的理解,如此循环。这个转换过程对活动理论是至关重要的。意识和活动是动态相关的。

物理实验情境中教师和学生的活动与意识不仅是共存的,还相互依靠。学生所获得的知识与学生活动之间存在相互反馈。在活动中,我们得以理解知识,这种理解又影响着我们的行动。