初中物理新教程教學信道干擾分析
2010-03-31 10:33 3月29日今日文教 蘇安良 王峰
初中物理新教程教學信道干擾分析
陜西省商洛市商州區中學 蘇安良
商洛市商州區硯池河中學 王峰
初中物理新課程的顯著特點是創設了有利于學生主動學習的環境，強調提高學生自主學習、合作交流及分析解決問題的能力。增強了與社會進步、科技發展、學生經驗的聯系，拓寬視野，引導創新與實踐。但課程“新”，并不代表教法同步“新’’，學法隨之“新"�！叭隆牟煌�、不協調、不和諧，勢必給教學造成阻礙。因此，研究學生接收物理教學信息的信道干擾，探討教學最優化方法是十分必要的。
一、運用系統工程方法探討中學物理教學規律
“信息論、控制論、系統論”的三條基本原理仍然是探求初中物理教學最優化的理論基礎。
以系統論觀點看，整個學習可以看成一個系統，它是教學系統、傳授系統、學習系統、環境系統等幾個子系統的集合。每一子系統又是由多個子集以及子集中的要素構成的。例如，學習系統是由學生的原有知識水平(亦稱前科學)、技能水平、心理動力(非智力因素)、認識水平(智力因素)、身體素質等子集構成；而學生的心理動力這個子集就是由學生對物理學科的學習動機、興趣、意志力、學習習慣和學習的創造精神等要素構成的。由多個子系統集合構成的物理教學系統，其中任一個子系統或任一個子集或任一個要素都影響著整個教學系統。但是，在不同階段，各系統中的各要素起的作用是不同的，教師的任務是要明確各個時期、各個系統的作用及相互關系，找出可能弓f起系統間關系紊亂的因素，最大限度的盡力調節、發展和完善教學系統，確保教學信道暢通無阻。
以信息論觀點看，初中物理教學過程是教師與學生交流信息的過程。在這個過程中，充滿著信息的輸入、處理、貯存翱輸出，學生在這個信息交流的系統里，不但獲得知識(貯存信息)，而且還在獲得知識的過程中形成能力、發展智力(處理信息)。教師應用各種教學媒介(教學設計)，通過教學信道的傳輸把教學內容、目的等信號傳輸到信宿一一學生腦中。理想的輸出是信宿百分之百地接收信號源輸出的信息，但是由于干擾的存在和影響，理想的傳輸是不存在的。然而，增多學生有效信息的輸入量，其關鍵是教師要把握住教材要求，掌握學生的心理特征，知道干擾之所在和干擾之原因，從而依據學生的認識規律，設計出最優教學程序，適當提高教學活動的頻率，控制信息的輸出速度，增大信息的貯存量，來有效地控制干擾，提高教學信息的傳輸效率。
二、初中學生學習物理中的干擾因素分析
依系統工程方法論來看，干擾的主要原因是系統中各要素不協調或發展不平衡，如教材內容和學生認識規律不協調，教師對教材的處理和學生認識水平不一致，交叉學科互用知識教學進度不統一等。具體分析如下：
1、教材系統：(1)新課程，雖然將部分系統知識進行了分化(如將部分電學安排在初二)，這樣可以起到分散難點的作用，但這樣分化由于受時空限制，拉大了承上啟下傳授知識的時間，不利于學生一步一個腳印地扎實前進，從而對學生系統掌握知識形成新障礙，容易形成新的難點堆集。(2)新課程體系的思維方法是以形象思維為主，輔之以抽象思維。主要通過對實驗和插圖的觀察和分析，使學生建立物理概念和規律，因而獲得的知識多數為本原性的。正因為如此，教材有許多地方都是“欲說而止”，貴在“自悟”。但由于配套器材的嚴重短缺，以及插圖的“呆板”，許多本原性的知識轉化成學生的理性知識，必須讓教師構建成物理理論模型體系，這勢必要求學生具有足夠的邏輯判斷能力和抽象思維能力，這是形成學生掌握知識一難再難的主要原因。(3)新課程物理題以探究說理為主，輔之以簡單的代數計算。但是，由于相關學科進度不協調，學生回答問題往往語無論次，不著要害，表達能力極差，學生害怕說“理’’，已成為教學中一個難克的堡壘。(4)新教材很大程度的縮短了課本導語敘述，許多理性分析包含在實驗導語和豐富的插圖中，這對提高學生自主探索是十分必要的。但學生的差異很大，絕大多數學生閱讀實驗導語和析圖能力很差，過分小的課本容量也不能刺激他們預習研讀，這勢必形成新的學法障礙。
2、傳授系統。在傳授系統中起主要干擾的因素是教師的知識水平和教學能力，以及對大綱、教材、學生情況的掌握能力。教師對大綱及教材挖掘不深，理解不透也就難以駕馭知識。教學中隨意拓寬和加深教學內容，使學生“望而生畏”，“跳而不得’’，學生心有余而力不足，無法接受；教學中有意縮減和降低教學目標和內容，使學生“不跳而獲”、“伸手可得”’，學生會覺得一直在“炒冷飯”，也提不起學習興趣；教學中不了解學生的想法，只一味照教案去操作，結果學生會用自己的理解去另行解釋教師的意圖，這勢必導致教與學難以默契、協調；教學上過分強調定義、概念、規律的記憶，而不去努力教會學生探究知識的方法；或簡單地要求學生自學、討論，而不給予自學方法的指導和培養。如此等等都會造成干擾因素。
3、學習系統。物理教學中的思維定勢表現為學生思維的一種趨向性與專注性。以教育心理學而論，“定勢’’就是在教學過程中學生應用知識技能時既定心理的準備狀態，這種心理狀態使學生按照一定的習慣思路去考慮和認識問題。正確利用這一思維規律，有助于學生運用記憶中儲存的知識信息促進正遷移，縮短知識的更新周期，產生積極作用，然而，由于思維定勢的形成常伴隨著思維惰性和“功能僵化”，形成負遷移，造成“定勢錯覺’’，囿思路于陳規陋習，產生消極影響。因此，學生的原有經驗和能力的復雜性、隨機性，也是產生干擾的因素，主要表現在：
(1)“先入之見”干擾。初中學生的抽象思維正處于由“經驗型’’向“理論型”過渡的階段，往往偏重記憶知識的結論，忽視認識的過程，這樣就難以抓住事物本質，將一定范圍內成立的經驗僵化地固定或不加證明地擴充，造成思維定勢消極影響。例如，學生在教師的講解下，雖然知道“力是物體運動的原因”是錯誤的，但一到實際運用中，仍往往根據“先入之見”，一因而出現如“飛行的子彈受到向前沖力”的錯誤結論。這實際上是未弄清“運動狀態’’和“運動狀態的改變”和“力”的關系。
(2)“相關知識”的相互干擾。因為過去的感知對當前事物的感知所形成的習慣影響，即“定勢錯覺"的產生，往往使學生對問題的表現相似，而本質有別的事物難以分辨，受假想誘惑，造成知識的負遷移，因而影響知識的擴展和延伸。例如，把“影"和“像”、“電流’’和“電能”、“熱量’’和“溫度”、“溶解’’和“熔解”、“水蒸汽”和“水霧”等等相混淆。
(3)學生群體“想法各異”的干擾。學生的思想不象空白石板那樣自然地接受教導，相反，在課堂上，他們是用自己已有的想法去理解所碰的經驗。同時，這些想法也從多方面影響他們學習新的東西，包括對物理現象的觀察；對這些觀察的解釋和獲取新信息的策略；包括閱讀課本、做實驗。例如，教學中，我們就發現學生對光概念出現兩種不同的想法：一種是把光和光源，光效應或一種狀態相提并論；另一種則認為光是存在于光源和它產生效應之間的空間的獨特實體。
(4)對物理“模型”理解不足的干擾。一個新信息的吸收方法取決于信息本身的性質和吸收者的模型結構，當一個學生說出幾個矛盾的想法時，這是不同的模型在起作用。教學實踐證明，學生對科學模型認識不足，往往會產生錯誤的理解和想法，如圖，甲、乙兩個模型是完全一致的，但我們驚奇的發現學生卻認為它們不是同一模型。學生認為甲圖中通過R：的電流，一部分通過R3，一部分通過心；通過R，的電流，一部分也通過R3，一部分通過＆。也就是說學生認為R。和＆中既有R，的電流，又有R2的電流。因此，他們認為R，和R‘3、＆的并聯電路串聯，R2也和R3、＆的并聯電路串聯。
對乙圖，學生認為R，、R2的電流匯集后，又重新在R、＆上分配，因此，該圖為R，、R：并聯后，再與_R13、凡的并聯電路串聯在一起。
4、非智力因素。學生學習的動機、意志、興趣和自制力等因素。如果發生失控，也會產生干擾。特別是市場經濟的影響，以及中差生對前途的憂慮，都會使一些學生在困難面前畏縮，失去學習動力。
三、根據教學規律、尋找控制方法，減少信道干擾
依據初中學生的身心特點及新教材的編制特點，注意應采取以下措施：
(1)了解學生想法，調整教學策略。
注重學生學前已有想法，是使教學更好地切合學生的策略之一，這要注意以下幾個方面：
①對概念教學的選擇。要認真研讀大綱與教材，教學中注意合理的不深化、不縮減。誓如，不必再引進“熱平衡方程”、 “左、右手定則”、“帕斯卡定律”、“熱膨脹”、“熱傳遞的類型"等；．又如，不必把本屬于用基本概念和規律所能推出的一般結論(如“電壓、電功率分配原理’’)，讓學生當成新的規律去記憶和應用，否則， 不僅會沖談知識的主次、從屬、派生關系，而且會造成知識混亂，加重學生負擔。
另外，教師要注意教材的循環性、遞進性，能夠統觀全局“敲碎知識點，聯成知識線、組成知識面，構成知識體”為系統地掌握物理知識提供良好的實踐環境。
②對感性材料的選擇。如果知道學生原來的錯誤想法，就可以提出和他們的期望相反的經驗，幫助他們從思想上完成重新組建對自然現象的認識。在提供廣泛的、涉及關鍵性概念的經驗方面，科學的教育能起到一個重要作用。事實上，有關學生想法的知識，不僅可以使我們選擇更能讓學生朝我們預定的方向去理解的教學活動，更能使我們放棄一些學生將不按我們期望的方向理解的傳統材料。
③有的放矢的安排教學活動。教學時頭腦中想著學生的想法是必要的，但不容易真正做到。因為教師有責任將全班看成一個整體，而要把每個學生的各種想法都考慮到是不現實的。因此，教學中應致力于參照學生的共通思維走向，設計有效的學習活動并促進課堂內的思想溝通是十分重要的。
(2)改革教學方法，注重能力培養。重視能力培養，學生將形成優化的智能結構，就會如鋒刀利劍一樣，促進知識的掌握和品德的形成。新教程以實驗和插圖為主，但每節課的授課方法仍然是靈活選擇的，而且必須采用不同方法從不同角度去尋找能適應學生心理發展的好的教學手段。應該明白，任何一種教學方法都不是萬能的，應根據每節課的深淺、難易程度及果型特點、學生的原有知識及不同時期的心理活動特點、教師自身的授課水平等對教學系統進行綜合調制，充分考慮在每一個細節上用什么方法去處理它，這樣才能收到最佳效果。
(3)培養學習興趣，促成自主學習。教學中既要注意“教向反饋”，又要注意“學向反饋’’，對不同類型的學生應采用不同的方法或利用不同的時空教學，物理教學中學生提出的問題多是具體的知識性問題，這就要求教師不能“就問答問”、“就疑解疑”，答疑時著重弓I導他們的思維方法，提高他們分析問題的能力，啟動學習的積極性和主動性，學生在解題時，容易“直來直去’’，一旦解不出，要么放棄，要么“不思悔改”，而很少轉化思維角度，這樣就會陷入僵局。于是教師應根據自己的教學經驗，吸收各種解題技巧和思維方案，教給學生一些獨特的方法，這樣既能培養學生的創造思維能力，也能提高學習興趣。應該注意的是培養“自主學習”能力，并不是培養“自學”能力，因為“自學”能力只是“自主學習”能力的一部分。教學實踐證明，培養學生“自主學習”’的能力，關鍵要讓他們動手、動腦，積極參與學習，無可辯駁的事實說明，課堂相互討論是培養“自主學習”的關鍵。這就要求課堂“形散而神不散”，也就是討論一定要有方向性、目的性、可收斂性。教學實踐證明有許多討論與類比分不開，但是，處于青春期的學生不覺得類比特別有用，這一方面是他們不能迅速地用邏輯推理從一個物理系統推論到另一個物理系統，另一方面是用來類比的知識過于貧乏，難以類比。因此，教師了解學生所用類比的局限性及其令學生類比感到困難的地方是很重要的。例如，用水流類比電流中，學生感到困難之一是：“導電體不是空心的而水管是空心的�！备ｋU的是，一些學生把一個類比同原有的一個錯誤概念混同起來從而支持它。由此可見，培養學生自主學習能力，必須在教師的引導、幫扶下逐步形成。
(4)改革作業風格，引導創新實踐。事實證明，教學效果f{]教學意圖成功與否必須經過作業效果來反饋，教師要克服學個細節上用什么方法去處理它，這樣才能收到最佳效果。
(3、)培養學習興趣，促成自主學習。教學中既要注意“教向反饋”，又要注意“學向反饋"，對不同類型的學生應采用不同的方法或利用不同的時空教學，物理教學中學生提出的問題多是具體的知識性問題，這就要求教師不能“就問答問”、“就疑解疑”，答疑時著重弓I導他們的思維方法，提高他們分析問題的能力，啟動學習的積極性和主動性，學生在解題時，容易“直來直去’’，一旦解不出，要么放棄，要么“不思悔改”，而很少轉化思維角度，這樣就會陷入僵局。于是教師應根據自己的教學經驗，吸收各種解題技巧和思維方案，教給學生一些獨特的方法，這樣既能培養學生的創造思維能力，也能提高學習興趣。應該注意的是培養“自主學習”能力，并不是培養“自學”能力，因為“自學”能力只是“自主學習”能力的一部分。教學實踐證明，培養學生“自主學習”的能力，關鍵要讓他們動手、動腦，積極參與學習，無可辯駁的事實說明，課堂相互討論是培養“自主學習”的關鍵。這就要求課堂“形散而神不散”，也就是討論一定要有方向性、目的性、可收斂性。教學實踐證明有許多討論與類比分不開，但是，處于青春期的學生不覺得類比特別有用，這一方面是他們不能迅速地用邏輯推理從一個物理系統推論到另一個物理系統，另一方面是用來類比的知識過于貧乏，難以類比。因此，教師了解學生所用類比的局限性及其令學生類比感到困難的地方是很重要的。例如，用水流類比電流中，學生感到困難之一是：“導電體不是空心的而水管是空心的�！ｋU的是，一些學生把一個類比同原有的一個錯誤概念混同起來從而支持它。由此可見，培養學生自主學習能力，必須在教師的引導、幫扶下逐步形成。
(4)改革作業風格，引導創新實踐。事實證明，教學效果和教學意圖成功與否必須經過作業效果來反饋，教師要克服學生考試中產生的壓力，就必須重視平時課業的設計。依據新教材及大綱要求，結合章節教學特A，教師設計試題中應注意以F)-t點：①注意作業題的綜合性。實踐性和思想性，尤其是物理知識與生活、生產、技術、社會的綜合以及跨學科交叉綜合。②注重開放題，培養學生創新能力。③“探索型’，和“設計型"的實驗題對于培養和提高思維能力有得天獨厚的優勢，因此，作業中應有計劃、有目的練習。④關注物理研究方法，物理研究方法是培養創新思維的主要途徑，因此，應將觀察法、實驗法、科學猜想法、等效法、控制變量法、理想模型法、類比法、推論法、概括法等重要的研究方法結合教學內容設計在課業中。(5)注重論述題。表達能力、推理能力和論述
能力是一個人的基本素質，學>--j物理就要能以“物”，說“理”，以“理”服人，說理題可以考查思維的清晰程度和精確程度，因此，課業中應充分重視。提倡作業設計，目的在于掃清學生前進道路上的荊棘，為學生考試提供充足的心理準備和知識準備，但絕不能使學生陷入題海戰術中。
另外，采用平時考核和升學考試相結合的新的評價機制，對減輕學生心理壓力，排除學習中心理干擾也是十分重要的。平時考試應注意以人為本，對不同層次的學生設計不同的“達標"標準，使他們都能在教師的教導下順利達標，這對大面積提高學生學習積極性是十分必要的，也是素質教育的出發點和歸縮點。
