借鉴美国教材优化高中物理例题教学实践,此文是一篇高中物理论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
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摘 要：人教版高中物理教材中的例题淡化表征问题、监控、解题策略和习题同一性,在支持、促进学生学习所起的作用及学习指导非常有限.借鉴美国教材及教学实践,总结归纳出优化例题教学中学习指导的具体做法：一是展现问题解决过程,突出表征和监控；二是系统介绍解题策略,展示操作性步骤；三是设置相似问题情境,保持例题和习题统一性；四是从新手角度出发,帮助学生成为专家.实践调查表明,借鉴美国教材优化例题教学过程和学生的学习兴趣、学习自信心存在着正相关.
关键词：高中物理；例题教学；学习指导
作者简介：孔兴隆（1973-）,男,教育硕士,中学高级教师,研究方向物理学科教学.
狭义的样例,是指具有详细解答步骤的事物或例题,包括对问题的陈述、解决问题的过程以及问题的答案.作为样例的例题,学生可以从中发现、领悟知识或解决问题的技能.正确的样例及其学习方法,可以减轻学生的认知负荷,提高学习效果.由此,作为教材重要组成部分的例题,对于学生的学习具有重要的作用.美国高中选用率接近50%的理科物理主流教材《物理：原理和问题》2005年的最新版本的例题有值得借鉴的特点.
1 展现问题解决过程,突出表征和监控
现代信息加工心理学认为,解决问题过程包括表征问题、设计解题计划、执行解题计划和监控这四步.美国教材例题中的分析概括问题包括表征问题和设计解题计划,求解未知量对应执行解题计划,验证答案对应监控.人教版高中物理教材淡化了表征问题这一重要环节,没有指导学生如何审题、确定已知量和未知量,也没有出现监控这一环节.借鉴美国教材的这一特点,对“用牛顿运动定律解决问题”中的例题进行优化实践.
案例1 假设你的质量为75kg,且你正站在放置于电梯的磅秤上.电梯从静止开始,以2m/s2的加速度向上运行了2s后,在这个加速的过程中,磅秤的读数是多大?
分析问题 如图1所示.
验证答案 符号否有意义?正号和坐标系上显示的一致.数值是否合理?电梯加速上升时.
通过教学实践,把例题的学习指导流程归纳如图2所示.
教学实践中发现,这有利于学生理解并掌握解题步骤,习得程序性知识.例题对计算结果再思考,将解决问题的思维过程置于一种自我监控的过程中,这样会让物理思想方法浸润其中,不仅利于学生掌握知识,而且利于学生提高自身的反省认知水平.
2 系统介绍解题策略,展示操作性步骤
美国教材系统介绍了解题策略,解题策略被描述为一系列具体而富有操作性的步骤,并且通过例题展示给学生.在物理问题的解决过程中,物理问题的解题策略及其蕴涵的思想方法属于认知策略的范畴.而认知策略是程序性知识的一类.在解决问题过程中应考虑执行这一程序所需的外显规则,并练习广泛地使用这些外显规则,最后会高度综合和协调地以高速、准确、自动、内隐地使用这些规则.
案例2 在上述案例1中,系统介绍解决此类问题的可操作性策略.
解题策略 求解有关力和运动的问题时,可以采用以下解题策略.
（1）仔细审题,作出受力分析图.
（2）选择研究的对象,选取一个坐标系.
（3）确定哪些量是已知量,哪些量是未知量.
（4）画出运动示意图,指出加速度的方向,标出合力的方向.
（5）利用牛顿运动定律列方程求解.
（6）验证答案,看看它们是否合理.
案例3 一根质量为22kg,高出地面13.3m的大树枝下落到离地6m的屋顶上.忽略空气阻力,求树枝落到屋顶时的速率是多少?
解题策略 求解机械能守恒定律的题目时,可以采用以下解题策略：
（1）仔细审题,选择研究的系统.
（2）画出受力分析图.
（3）判断系统的机械能是否守恒.
（4）写出初末状态的机械能的表达式.
（5）根据机械能守恒定律列方程求解.
（6）验证答案.看看它们是否合理.
实践中发现,这样有利于学生在解决问题的过程中考虑执行这些步骤.学生经过适当的练习后,可以把这些步骤联结起来.再经过一定的练习后,学生可以高度综合和协调地使用这些步骤并迁移到解决其他问题情境中.
3 设置相似问题情境,保持例题和习题统一性
心理学研究表明,以命题表征的概括性命题知识向以产生式表征的智慧技能和认知策略转化的关键条件,是规则在变化的情境中练习和运用.在知识转化和应用阶段题型或情境的变化,将有助于学习者获得熟練解决问题的技能.值得指出的是在概念和规则习得的最初阶段,宜设置和原先学习情境相似的问题情境进行练习,练习课题之间要保持一定的同一性.
案例4 二维空间中的库仑定律.已知小球A所带的电荷量为+6.0μC,小球B所带的电荷量为-3.0μC,B球位于A球右方4.0cm处.
（1）求B球对A球的作用力.
（2）如果所带电荷量为+1.5μC的第三个小球C加入该系统,它位于A球的正下方3.0cm处,求此时A球受到的静电力.
相应的习题：
（1）在例题1（即本文中的美国教材例题）中,如果B球所带电荷量为+3.0μC.试作出示意图,计算A球受到的静电力.
（2）A球位于原点,所带的电荷量为+2.0×10-6C.B球位于x轴上的+0.60m处,所带的电荷量是-3.6×10-6C.C球位于x轴上的+0.80m处,所带的电荷量是+4.0×10-6C.试确定作用在A球上的静电力.
人教版教材在课后的问题和练习中也给出了相应的习题.但是,美国教材的习题和原来的例题之间的情境更为相似,即在例题和习题之间保持了一定的同一性,这更有助于学生更好地习得解题策略.
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