悖论思维在物理教学中的应用研究

发布时间：2017-01-31 19:19

悖论的研究不仅仅局限于哲学范围内，它对物理学、数学、生物学、语言学以及其他各学科都有重大意义，人们开始重视悖论，并且承认它对科学发展确实起到了重要作用，以及对教学的研究价值也同样得到了认可。我们知道，为了落实“立德树人”的重要要求，新课标中特别强调学科核心素养的培养，其中科学思维的培养更是得到了高度重视。而悖论思维与科学思维存在着密切关系，因此在物理教学中悖论思维方法的应用研究很有必要。本文从悖论及悖论思维的理论出发，结合中学生的心理学及思维特点，分析悖论思维的应用原则，最终提出并丰富物理教学中应用悖论思维的教学模式。在已有的文献中，关于悖论与悖论教学主要是从悖论思维应用重要性的论论证和简单的介绍导致悖论教学的方法这两方面来进行的，但对一般应用模式的步骤方法，在不同类型教学中的应用模式的具体流程以及应用案例分析都缺乏研究。本文就是在已有的对悖论及悖论思维研究成果的基础上，结合中学生的心理和思维特点，提出应悖论思维的一般教学模式，具体说明模式应用的方法，并在各种类型教学中进行应用解析，希望对中学物理教学提出建议。
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第二章 学习理论概述

2.1 认知派学习理论

学生学习的实质在于主动形成认知结构，而认知结构是指知识在学生头脑中稳定的联系，具有主观性、易变性等特点。学生学习的过程，是其认知结构不断变化、重组、完善的过程。当一个问题出现时能够被现有的认知结构所容纳并迅速解决，则不会打破现有的认知结构的平衡。相反，如果出现的新问题不能被现有的认知结构所容纳，则会打破现有认知结构的平衡，引起认知冲突，形成矛盾。这时，为了解决新问题，学生会积极地调整、完善已有的认知结构，打破现有的认知平衡从而建立新的平衡。因此，教师利用教学过程中有意识地设置的悖论，引发认知冲突，让学生在解决悖论的过程中更新自己的认知结构，提高解决物理问题的能力。

2.2 人本主义学习理论

人本主义倡导有意义的自由学习观，它所关注的不仅是理解学习，而且是学习者自主、自觉地学习。有意义学习包括四个要素：①学习者整个人都自我参与到学习过程中，包括认知和情感；②学习过程中学习者的内在动力起主要作用；③学习的渗透性会影响学生的行为、态度和个性等；④学习者自我评价学习结果，搞清楚自己想学什么、学到了什么。人本主义倡导以学生为中心的教学，重视学生自身潜能的发展。而教师在引导学生导致悖论分析悖论、解决悖论的过程，实质上与学生中心模式是相符合的，教师在这个过程中并不是主体，而是“助产士”和“催化剂”，引导学生思考，主动参与到学习中，自觉成为学习的主体，知情统一。

第三章 悖论及悖论思维的理论研究.......7

3.1 悖论的理论研究..............7
3.2 悖论思维的理论研究................19
3.3 悖论与物理教学的文献调查研究......25
第四章 悖论思维在物理教学中的应用模式.................29
4.1 悖论思维应用的基本原则............29
4.2 导致悖论教学法的一般过程.............30
第五章 导致悖论教学法的应用案例.........41
5.1 在新课教学中的应用模式分析.........41
5.2 在习题教学中的应用模式分析................44
5.3 在实验教学中的应用模式分析...........48

第五章 导致悖论教学法的应用案例

5.1 在新课教学中的应用模式分析

新课教学包括物理概念教学和规律教学，是学生学习新的物理概念和物理规律的教学过程，是物理教学的核心内容。很多教师在新课教学中就只是强调定义，要求背公式，实际上这样做违背了学生的认知规律，忽视了概念和规律的本质内涵，使得学生在遇到实际问题的时候无从下手，逻辑关系混乱不清。所以在教学中教师要注重概念的引入，显示其本质特征，帮助学生理解、接受和应用。在这一过程中，抓住时机适当地应用导致悖论教学法，不失为帮助学生构建新的物理体系的好方法。教师可以根据学生已有的认知水平，以学生已有的知识为学习起点，创设新的悖论情景提出新的问题，引导学生逻辑分析进行探究，经历物理概念和规律的建立、发展的过程，完善原有的知识体系或者说是新旧知识的更替，从而建立新的理论。“导致悖论”新课教学一般流程如图：

5.2 在习题教学中的应用模式分析

学习题教学是整个物理教学的重要组成部分，它对巩固物理概念和物理规律起着重要作用，是物理概念和规律教学的拓展和补充，是培养学生应用物理知识来解决实际问题能力的主要途径。但学生在解题过程中往往会局限于某些特定的例子，无法将所学的知识融会贯通，而教师在习题教学中也常常片面的追求结果的解答而忽视了方法的传授。因此在习题教学中应用导致悖论教学法有助于帮助学生突破思维的局限性，明确概念规律的使用范围，也让教师能更清晰的讲授解题的思路和方法，达到更好的教学效果。“导致悖论”习题课教学一般流程如图：

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第六章 总 结

1、课堂中在引入物理学史上的经典悖论时，不能牵强附会，生搬硬套，要顺其自然的选取适当的悖论，引起学生共鸣，从而培养学生科学探究的精神，掌握科学方法，否则学生不能与现在所学的知识相联系，无法体会其中的科学思想，更甚者引起学生的逆反心理。2、教师在设置悖论时要真正的理解悖论的含义，区分悖论与错误的不同。虽然很多学生经常犯的一些错误会导致悖论，但并不是所有的错误都可以算是导致了悖论，要注意思维上的碰撞，合理地利用学生思维上的矛盾，所以说应用这种教学模式对教师的要求是很高的。3、应用导致悖论教学法时要注意遵循基本的原则，选择合适的对象和场合。虽然在不同类型的教学中都可以应用，但针对具体的知识点时要根据学生的心理特点和思维特点合理使用，否则不仅没有达到完善学生认知的作用，还干扰了学生对知识点的理解。4、导致悖论教学法的一般过程中最重要的就是设置悖论然后导致悖论，这就要求教师要能够发掘出精彩的悖论。对于初中物理知识，教师可以联系高中的知识，.找出异同；对于高中知识点可以联系大学物理，探索归纳，不断的收集悖论，以便课上可以灵活运用。

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参考文献(略)

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本文编号：239520