转化与化归思想方法在高中物理教学中的应用研究

发布时间：2017-05-16 06:24

第一章 绪 论

转化与化归思想方法，一开始是在研究和解决有关数学问题时通过某种手段将问题通过变换使之转化，进而得到解决的一种方法。后来发现这种思维方式也是处理和解决许多的物理问题必备的。粱树森教授在他所著的《物理学习论》中提到，经长期研究发现转化与化归能力是决定中学生物理学习效果的一个重要因素。从数学和物理这两门学科之间的关系来看，二者具有密切的联系。诸如：数学是物理学的表述形式；其是创立和发展物理学理论的主要工具；物理学理论的应用需要借助于数学工具等等。为了培养学生的科学素养，在中学阶段就应该注意培养学生转化与化归的能力，使学生了解科学研究的一般方法，并接受最初步的训练。这对他们今后从事科学研究，提高他们的创新能力是有重要意义的。

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第二章 理论依据

2.1 学习迁移理论

学习迁移指的是在一种情境中学到知识、技能或形成的态度对其他情境中获得知识、技能或形成态度的影响，简单地说，迁移就是一种学习对另一种学习的影响。学习是一个连续的过程，新的学习总是建立在过去学习的基础之上，，迁移使个体能适应新情境，处理新问题。如果学生具备了知识迁移的能力，就能够灵活运用所学的知识技能来解决新问题，或在新情境中快速地进行学习。学习迁移的种类可以多种标准来划分，常见的有以下几种：（1）根据迁移的方向，可分为顺向迁移和逆向迁移。顺向迁移是指先前学习对后继学习的影响，反之，逆向迁移是指后继学习对先前学习的影响。（2）根据迁移的影响效果，可分为正迁移和负迁移。正迁移是一种学习对另一种学习所产生的积极影响，而负迁移指的是一种学习阻碍和干扰了另一种学习。（3）根据发生迁移的学习领域，可分为认知领域的迁移、运动技能的迁移和情感态度的迁移。

2.2 信息加工理论

信息加工论将人看成是一台信息处理机器，而人的认识发展可以看成是对信息的解码、编码、转换、组合、存储以及提取。信息加工系统（人或机器）都需要一定的操作符号，如语言、标记、记号等。在信息加工中，符号的功能是代表、标志或指明外部世界的事物。部分符号通过一定的联系形成符号系统，符号系统构建外部事物的内部表征。该理论最终得出学习和行为起源于环境与学生已有知识的相互作用。在此基础上著名教育心理学家加涅提出了信息加工学习理论。加涅认为，学习过程就是一个信息加工的过程，即学习者将来自外部环境刺激的信息进行内在的认识加工。学习是学习者神经系统中发生的各种过程的复合。加涅提出了学习过程的基本模式，即信息是从一个假设的结构到另一个假设的过程结构中去的过程，这其中包含三个主要过程：首先，学生通过感受器从环境中接受刺激，感受器将刺激物的物理信息转化为神经信息，其次，将转化的神经信息进入感觉登记，感觉登记存在时间非常短，被感觉登记的信息就进入短时记忆，没有进入的就消失，短时记忆持续二三十秒，存储量有限，最后，在短时记忆里的信息经过反复使用被重新编码进入长时记忆。我们一般认为，长时记忆是永久性的存储存库。

第三章 高中物理教学中转化与化归思想方法的.........11 

应用特点分析...........11 
3.1 转化与化归思想方法的特征.... 11 

3.2 人教课标版高中物理教材常见的转化与化归思想方法..... 11 

第四章 高中物理教学中应用转化与化归思想方法的调查研究..........20 

4.1 问卷的设计思路与样本的选取...........20 

4.2 学生问卷结果分析.......22 

4.3 教师访谈结果分析............28 

4.4 调查结论............29 
第五章 转化与化归思想方法在高中物理教学中的应用............31 

5.1 转化与化归思想方法在高中物理教学中的应用策略..............31

 5.2 转化与化归思想方法应用于概念教学的课例分析............33 

5.3 转化与化归思想方法应用于规律教学的课例分析..........36

 5.4 转化与化归思想方法应用于问题解决教学的课例分析........41 

第五章 转化与化归思想方法在高中物理教学中的应用

5.1 转化与化归思想方法在高中物理教学中的应用策略

思想方法是人类在长期的认识客观世界和改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维、行为方式，是人类认识自然的成果和改造自然的有效工具。物理学家玻恩 1954 年接受，足见思想方法在人类认识世界的过程中地位的重要性。在学习过程中，学生若能清楚知晓学习新知、解决相关问题所用和需用的思想方法，也许在概念的理解、规律的掌握、问题的解决上就不会出错。高中阶段碰到的转化与划归思想方法类型多种多样，被转化的对象千差万别，可以是物理量、研究对象、运动过程、物理模型、物理图形、物理现象等等，涉及到的领域涵盖力学、热学、电磁学、光学、原子物理。可以说转换与划归思想方法遍布高中物理教材的每一个角落，另一方面，通过学生问卷调查的结果分析，发现高二学生在具体问题解决过程中要么不知道该运用哪种具体的转化与划归思想方法，要么即使用了也说不清到底用了哪种，可见，转化与划归思想方法的认知和渗透在教学过程中没有得到很好的重视，教师和学生更重视的还是物理知识本身，思想方法教育没有能够真正熏陶到很多学生。

5.2 转化与化归思想方法应用于概念教学的课例分析

在上述教学策略的基础上提出具体的概念教学流程可概括如下：第一步：情境引入，提出具体问题。实实在在的物理情境是物理教学的起点，通过向学生展示、提供具体的物理情境，引导他们熟悉即将要探讨的学习任务。第二步：回顾旧知识，突出新矛盾。通过研究物理情境，运用已有知识分析物理情境的特别之处或者与已有经验的不同之处，给学生在认知上制造冲突，突出新问题、新矛盾，从而达到激起学生的好奇心和探究欲望的目的。第三步：运用转化法演绎新知识。教师引导学生解决新问题、新矛盾的过程，就是向学生渗透各种转化与划归思想方法的过程，也是学生不断认识和掌握各种转化与划归思想方法的过程。这一步是整个教学流程的核心步骤。第四步：提出新概念。
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第六章 结束语

新版人教课标版物理教材中与转化与化归思想方法联系紧密的内容比比皆是，该思想方法几乎涵盖所有模块、所有章节，像我们熟知的微元法、类比法、转换法、等效法、图象转化法、极端法、假设法、逆向思维法等等都属于转化与化归思想方法的范畴，由此不难看出该思想方法在整个高中物理教材中的地位之“崇高”。但是笔者通过文献研究发现：已有的研究大多片面性地把转化与化归思想方法当做一种快速解题的方法或捷径，即更多看到的是它的“方法”功能，而忽视了其作为一种“思想”所承载的智慧。本论文从转化与化归思想方法作为一种研究物理问题的思想方法而不仅仅是一种解题方法的角度，对转化与化归思想方法应用于高中物理教学进行了一些研究和探讨，取得了一定的研究成果。

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参考文献（略）

本文编号：369756