淺談心理學(xué)高中物理新舊教材對比

時間:2022-04-22 03:38:44

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淺談心理學(xué)高中物理新舊教材對比

摘要:以人教版的新舊教材必修2的機(jī)械能守恒定律為例,從心理學(xué)的角度對比分析新舊教材的知識呈現(xiàn)順序和知識呈現(xiàn)方式,期望能幫助教師對新教材進(jìn)行進(jìn)一步地思考,從而更好地運(yùn)用教材.

關(guān)鍵詞:心理學(xué);物理教材;對比

在2017年物理課程標(biāo)準(zhǔn)出臺后,物理教材也根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了變化.教材,作為教學(xué)中最為重要的教學(xué)材料,指導(dǎo)教師的教學(xué)步驟和方向,在教育中發(fā)揮著重要的作用.因此,對于新教材的研究有著重要的意義.本文將以人教版《物理•必修2》的機(jī)械能守恒定律一章為例,從心理學(xué)的角度對新舊人教版教材的不同進(jìn)行分析,使教師可以對其進(jìn)行思考,從而對教學(xué)過程有所改變,提高教學(xué)質(zhì)量.

1心理學(xué)角度下新舊教材的知識呈現(xiàn)順序?qū)Ρ?/p>

奧蘇伯爾認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移理論提出,學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是從教材的知識結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化而來的.知識的呈現(xiàn)順序,作為知識結(jié)構(gòu)的一部分,影響著學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建立.因此,知識的呈現(xiàn)順序是對教材進(jìn)行分析研究的首要對象.本文將從整體上對其進(jìn)行分析,即通過對機(jī)械能守恒定律這一章的目錄進(jìn)行探討研究.新舊教材的目錄如表1所示,對比新舊教材可知,新教材對探究實驗類進(jìn)行了刪減,將“追尋守恒的量”刪減后放在機(jī)械能守恒定律這一節(jié)中.舊教材第一節(jié)“追尋守恒的量”主要內(nèi)容是對能量守恒的探討,提及了勢能、動能和能量守恒,并用一句話“勢能和動能是如何定量地量度?”與第二節(jié)的功銜接.編排此節(jié)的目的是幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)第二節(jié)功的時候簡單地了解功與能有關(guān),但例題或習(xí)題并沒有提及能量的計算,因此在用該教材時,教師需對其進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充.新教材則將該節(jié)關(guān)于勢能和動能的概念刪除,并將其放在機(jī)械能守恒定律一節(jié)的開頭,勢能和動能兩節(jié)的后面.新教材這樣的編排可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)一系列概念后了解到能量這一守恒量的建立,進(jìn)而探究機(jī)械能守恒定律.奧蘇伯爾提出的同化模式有3種,分別是下位學(xué)習(xí)、上位學(xué)習(xí)和并列組合學(xué)習(xí).方式雖不同,但都可以實現(xiàn)學(xué)習(xí)的目標(biāo).加涅累積學(xué)習(xí)理論認(rèn)為規(guī)則學(xué)習(xí)在概念學(xué)習(xí)之后[1].新教材的編排無疑在符合奧蘇伯爾的上位學(xué)習(xí)的同時,也符合了加涅累積學(xué)習(xí)理論,既可以鞏固勢能和動能的知識,又為機(jī)械能守恒做鋪墊,起到了承上啟下的作用,知識邏輯比較嚴(yán)謹(jǐn),體現(xiàn)了循序漸進(jìn)的原則,有利于學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu).筆者認(rèn)為,教師在使用新教材時,可以在能量這一守恒量的概念提出后,對之前所講知識進(jìn)行總結(jié):做功的大小與動能和勢能的變化量有關(guān),而動能和勢能又屬于能量,因此得出“功是能量變化的量度”的結(jié)論,這樣的教學(xué)順序更符合學(xué)生的認(rèn)知邏輯,有益于學(xué)生對該章內(nèi)容的理解.

2心理學(xué)角度下新舊教材的知識呈現(xiàn)方式對比

在分析了這一章的教材知識呈現(xiàn)順序后,還應(yīng)從整體上分析一節(jié)的教材知識是以何種方式呈現(xiàn)的,這與教師如何將教材落實到教學(xué)上息息相關(guān).該章有兩類知識,一類是陳述性知識:概念規(guī)律,一類是程序性知識:即對規(guī)律的驗證和對概念規(guī)律的應(yīng)用.2.1陳述性知識呈現(xiàn)方式.新舊教材陳述性知識呈現(xiàn)方式分析如表2所示.從表中可知新舊教材在陳述性知識呈現(xiàn)方式上的顯著變化在于知識引入方式的不同和科學(xué)方法的有無顯化.2.1.1知識引入方式對比.美國教育心理學(xué)家奧蘇伯爾認(rèn)為有意義學(xué)習(xí)的實質(zhì),是符號所代表的新知識與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的適當(dāng)觀念建立非人為的和實際性的聯(lián)系.在新知識的引入中,采用了基于舊知識或原有經(jīng)驗的問題探討是一個橋梁,可以在幫助學(xué)生很好地回顧知識的同時,幫助他們建立其新舊知識聯(lián)系.無論是新教材還是舊教材,都采取了這種方式,為學(xué)生實現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)提供了條件.其次,無論是羅杰斯還是奧蘇伯爾,都十分肯定學(xué)生的自發(fā)性和主動性在學(xué)習(xí)上的作用.奧蘇伯爾認(rèn)為有意義學(xué)習(xí)的條件之一是學(xué)習(xí)者必須具有有意義學(xué)習(xí)的心向.羅杰斯認(rèn)為以學(xué)生的經(jīng)驗生長為中心,以學(xué)生的自發(fā)性和主動性為學(xué)習(xí)動力,把學(xué)習(xí)與學(xué)生的愿望興趣和需要有機(jī)地結(jié)合起來,必然有效地促進(jìn)個人的發(fā)展[2].與舊教材相比,在定義概念的引入上,新教材加入了基于初中知識或生活經(jīng)驗的問題探討,例如,重力勢能一節(jié)的知識導(dǎo)入為“初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了重力勢能,物體的質(zhì)量越大、所處的位置越高,重力勢能就越大.這一節(jié)我們來進(jìn)一步定量地研究重力勢能.你認(rèn)為重力勢能的表達(dá)式應(yīng)該是怎樣的呢?”.基于原有知識設(shè)置的問題,使得學(xué)生在回顧初中知識的同時,激發(fā)學(xué)生的興趣,調(diào)動學(xué)生的主動性,使學(xué)生具有有意義學(xué)習(xí)的心向,從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.新教材給教師們傳遞的信息是,以基于舊知識或生活現(xiàn)象的問題為導(dǎo)入,是可取的課堂導(dǎo)入方式.2.1.2科學(xué)方法有無顯化對比.認(rèn)知心理學(xué)研究表明,人們可以通過外顯學(xué)習(xí)和內(nèi)隱學(xué)習(xí)的方式去習(xí)得復(fù)雜的知識.外顯學(xué)習(xí)是學(xué)生已知某種規(guī)則,并有意識地把它應(yīng)用于學(xué)習(xí)的過程.內(nèi)顯學(xué)習(xí)是學(xué)生無意識地獲得關(guān)于刺激環(huán)境復(fù)雜知識的過程.自古以來,對于物理的學(xué)習(xí)和研究,都蘊(yùn)藏著科學(xué)方法,高中的新舊人教版教材亦然,但不同的是,新教材把它顯現(xiàn)出來,并將它獨立開設(shè)為“科學(xué)方法”欄目,而舊教材則沒有直接顯現(xiàn).學(xué)生在初中物理學(xué)習(xí)的時候已經(jīng)在進(jìn)行內(nèi)隱學(xué)習(xí),但很明顯,大部分的學(xué)生并不能總結(jié)出科學(xué)方法,因為內(nèi)隱學(xué)習(xí)需要一定時間的積累才能夠真正掌握規(guī)則知識.一般而言,科學(xué)方法是由經(jīng)過長時間積累的專家進(jìn)行總結(jié)的.郭秀艷和楊治良對于內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外隱學(xué)習(xí)的研究表明,內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外隱學(xué)習(xí)的結(jié)合有助于提高學(xué)習(xí)質(zhì)量[3].新教材在學(xué)生進(jìn)行內(nèi)隱學(xué)習(xí)后給學(xué)生顯現(xiàn)科學(xué)方法可以加深學(xué)生對科學(xué)方法的理解和應(yīng)用,從而大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.例如,新教材在“動能定理”公式推導(dǎo)過程中,學(xué)生對“演繹推理”進(jìn)行內(nèi)隱學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)完動能定理后,明確講述“演繹推理”的定義,可以使學(xué)生深刻地了解這一科學(xué)方法,有助于學(xué)生在今后的物理學(xué)習(xí)和研究中應(yīng)用.2.2程序性知識呈現(xiàn)方式.以驗證機(jī)械能守恒定律一節(jié)為例分析新舊教材程序性知識呈現(xiàn)方式如表3所示.習(xí)得程序性知識的本質(zhì)是掌握一個解決問題的產(chǎn)生式系統(tǒng),并將該系統(tǒng)進(jìn)行遷移以運(yùn)用到同類型的問題上.新舊教材對于程序性知識編排的相同點在于,它們都對實驗的方法、在實驗中需注意的問題和對于速度的測量進(jìn)行了詳細(xì)的講解,幫助學(xué)生掌握完成該實驗所需的操作步驟,以獲得程序性知識.不同點在于新教材增添了實驗的思路、物理量的測量和數(shù)據(jù)分析.機(jī)械能守恒定律的前提是什么?哪些過程可以滿足該規(guī)律的條件?取哪個為研究對象?需要測量哪些物理量?又要如何通過物理量之間的關(guān)系驗證機(jī)械能守恒定律?新教材一步步地引導(dǎo)著學(xué)生,讓學(xué)生不僅可以主動地去獲得進(jìn)行實驗時所需的知識,還可以親自去領(lǐng)會驗證性實驗設(shè)計的思路.這有益于學(xué)生在遇到其他驗證性實驗時,進(jìn)行知識遷移,從而自主地按照該思路去設(shè)計實驗.筆者認(rèn)為,不僅教師是引導(dǎo)者,教材亦要是引導(dǎo)者,不僅僅是直接呈現(xiàn)知識,更應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去主動探尋和理解知識.

3結(jié)束語

新教材是在舊教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善的,在知識的呈現(xiàn)順序和知識的呈現(xiàn)方式上都發(fā)生了較大的改變,符合學(xué)生的認(rèn)知心理,有助于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng).最后,筆者依據(jù)教材分析結(jié)果提出幾點建議.第一,教材作為課程資源,應(yīng)對其進(jìn)行深入研究,尤其是對不同版本、不同年級的教材進(jìn)行融會貫通,從而根據(jù)學(xué)生的實際情況靈活運(yùn)用教材.例如,科學(xué)方法在初中物理也有蘊(yùn)藏,教師可以去其中找出恰當(dāng)?shù)睦蛹由顚W(xué)生對科學(xué)方法的理解.第二,如果教材在呈現(xiàn)知識時未運(yùn)用提問的方式對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)時,教師可以通過提問引導(dǎo)學(xué)生思考,以激起學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)興趣,從而獲得更好的教學(xué)效果.

參考文獻(xiàn)

1許桂清,張軍朋.基于心理學(xué)的高中物理教材分析———以粵教版物理必修2為例[J].物理教師,2007(07):9~11

2楊新宇.認(rèn)知心理學(xué)視角下的課堂導(dǎo)入———基于“問題探討”課堂導(dǎo)入類型的分析[J].中學(xué)生物教學(xué),2014(07):31~33

3曾璇.課堂教學(xué)中內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外顯學(xué)習(xí)協(xié)同效應(yīng)的實證研究[D].南昌:江西師范大學(xué),2010

作者:李丹瑋 肖化 許桂清 單位:華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院