心理学在物理教学中的应用

心理学在物理教学中的应用

物理作为一门探索自然规律，有广泛的生活和科学应用价值的学科，一直以来受到很高的重视，但由于物理对抽象思维能力的高要求，使许多学生感到学习非常吃力，从而对物理失去兴趣。因此，如何引导学生入门，培养其学习的兴趣成为物理教学中迫切需要解决的问题。心理学作为一门以人为研究对象的特殊学科，关注的是脑的机能，目的是找出心理现象发生和发展的规律。有了一般规律，将其和具体领域结合起来，可以起到辅助作用。本文所要探讨的，就是如何在物理教学中应用心理学的有关知识。

从发展心理学的角度看，在整个中学阶段，学生的抽象逻辑思维均得到了迅速的发展。但是，在初中阶段，虽然抽象逻辑思维在个体的智力发展中占优势，但在很大程度上，这时的逻辑思维还需要经验的支持，即思维中的具体形象成分还起作用。进入高中阶段以后，学生的抽象逻辑思维则属于理论型，高中生已能在头脑中进行完全属于抽象符号的推导，能以理论作指导去分析、解决各种问题。这种规律反映在物理教学中就是，初中物理教学，内容不深，多从事实现象出发，通过简单而有趣的演示实验说明一个简单的概念和规律，学生基本上可以在娱乐中获得应有的知识；高中的各种物理知识则形成一个系统，抽象的概念和假设成为主导，学生不得不在头脑中构建一套全新的思维体系。从这个角度看，初高中的教学安排是合理的，但也因此忽略了一个问题，即初高中物理教学如何很好地衔接到一起。这一过程的实现更多的依赖于教师的努力，首先要纠正的就是将初高中物理教学割裂的观念，其次要对初中的知识要求层次、学生的阶段特点和教学方式方法等进行及时的深入了解，最后就是在初中物理教学的基础上进行合理地改进和提升，让学生在心理上有一个缓冲期。在学生逐步适应高中的知识框架后再对各个知识点进一步深入，循序渐进。

依据建构主义教学观，与建构主义学习环境相适应的教学模式为：以学生为中心，教师利用情境、协作、会话等学习环境要素发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地对知识意义建构的目的。该理论强调“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情境”是指学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构；“协作”是指学习者与其他人的相互作用，这对学生能够共同分析问题、解决问题，培养学生合作意识方面起到重要作用；“会话”是协作过程中不可缺少的环节，学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务计划，此外协作学习过程也是会话过程，在此过程中，每个学习者的思维成果为整个学习群体所共享，因此会话是达到意义建构的重要手段之一；“意义建构”是整个学习过程的最终目标，所要建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系，在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前的学习内容的本质和规律做深刻的认识和整合。应用到物理教学课堂中，首先要优化学生原有的认知结构，接着要引发学生的认知冲突，最后建构新的认知结构，整个过程就是打破原有知识结构再形成新的知识结构的过程。

为了能顺利完成学生知识结构的重组，必须在概念教学中培养学生的物理思维品质，包括：（1）培养思维的深刻性。用分析与综合、抽象与概括、归纳与演绎、比较与分类、科学推理等抽象思维方法对物理感性材料进行“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的整理加工，摒弃非本质的东西，把握其本质属性（即物理概念的内涵）。这个过程必须经过大脑的“多思”，才能实现认识上质的“飞跃”。例如，高中学生形成“惯性”的概念，其关键在于要认识“一切物体都具有保持匀速运动或静止状态”这一本质属性。（2）培养思维的批判性。建构主义认为，知识只是信息的载体，不是问题的最终答案，它随着学生认识程度的深入而不断地变革、升华和改写。因此，在概念教学中，针对学生已经建立起来的物理概念，不应只停留在表层知识，而应该养成一种善于挖掘、善于怀疑、善于剖析、善于批判的思维习惯。比如可以通过分析温度、内能、热量和热现象与“热”字的关系，揭示一些容易混淆，相关而不相同的概念产生的干扰，使学生克服心理和思维障碍。

为了培养学生的直觉思维，也可以采取一些相应的措施，包括：（1）建立宽广、扎实的知识基础，形成合理的认知结构；（2）重视整体分析，加强立体思维；（3）鼓励大胆猜测，养成善于提出问题、敢于发表见解、能思善论的良好习惯；（4）跳出人为题海，走进原始问题；（5）营造和谐、融洽的课堂气氛和平等的师生关系。

从认知心理学的角度来看，学习过程中最重要的一块就是概念形成。物理教学，究其实质就是使学生真正掌握物理概念及其规律，并能运用物理定律、公式解决实际问题，因此，掌握和理解基本概念是物理教学的重要内容和目标。概念掌握不好，在学习汇总通常表现为题目不会错，或者一做就错。然而，值得注意的是，在物理概念的教学过程中，老师教过了并不等于学生学会了，学生听懂了不等于学生掌握了。在学生明白了和学生能够正确掌握概念之间还有很大一段距离，因为学生听明白了只是意味着学生可以按照教师的思路一步一步走下来，接触到了概念的正确表述。

科学概念包括三个组成部分：内涵、外延和物质外壳（词语）。概念的内涵是指所反映事物的本质特征或属性与内在联系；概念的外延是指这一概念的使用条件或适用范围；概念的物质外壳是指表述、记载它所借助的词语。很多时候学生认为自己掌握了概念，而实际上他们仅仅是记住了概念的物质外壳，并没有真正理解概念的内涵和外延，或者是错误地理解概念的内涵和外延，一旦做到题目就会碰到这样或那样的问题。

学生在掌握概念的过程中，头脑中正确的概念表述的周围往往会存在好几条理解的路径，这些路径有些是正确的，有些是错误的，而学生学习上困难的地方，往往是面临这些岔道不知道该如何选择或者由于先验的错误认识的存在选择了错误的道路，导致概念掌握的失败。那些存在于学生头脑中的与科学的概念内涵不一致的看法和观点，是先入为主、由来已久的东西，因为根深蒂固、难以纠正而极大地抗拒了新的科学物理概念的同化、吸收，给正规的物理教学带来严重的障碍，影响了物理教学质量的提高。比如说，根据日常的生活经验，开得快的车子刹车后需要再往前滑很长一段距离才能停下来，许多学生就会相当然地认为速度越快惯性越大，但物理概念中明确地指出，物体的惯性只与物体的质量有关；又有许多人根据想象来判断，认为重的物体比轻的物体下落得快，学完物理才知道，物体下落相同的高度所用的时间与物体的质量大小是没有关系的。这些都是学生根据已有经验可能形成的错误观念，这种经验与概念的冲突势必会影响学生的判断，是概念形成过程中的主要障碍。而将认知转变过来并不是一个容易实现的过程，它会经历反复，因而需要教师不断进行纠正。具体做法有以下几点：（1）巧用实验，比如用伽利略“两个铁球同时落地”的经典实验来纠正“质量不一样的物体下落速度有差别”的错误观念；（2）引发认知冲突，比如在物理课本的阅读材料中伽利略运用逻辑推理推翻“重的物体比轻的物体先落得快”的错误观念；（3）进行探究式教学；（4）深入浅出，恰当举例；（5）运用课堂交流激活式教学方法。

关于心理学在物理教学中的应用，可以探讨和展开的地方还有很多，在众多的关注点中，最重要的还是教师自身的不断反思与成长，力求在日常教学中不断发现问题，然后结合掌握的心理学知识解决问题。