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心理学研究表明,生命个体对外部刺激的条件反射具有泛化性,当我们在物理教学中设计陷阱,使学生陷入,学生就会对这个问题产生深刻的应激效应,今后遇到相同或相似的问题时,不会再重复以前的老路,而会采用新的思维方法解决问题,“一朝被蛇咬,十年怕井绳”,“吃一堑,长一智”,就是这个道理,其实施程序为:
一个完整的陷阱设计,包括铺设陷阱、引入陷阱、陷入陷阱、跳出陷阱、陷阱反馈等环节,陷阱反馈是陷阱教学的延续,主要是追踪学生在今后遇到相同或相似问题,是否能自觉调整解题策略,采用正确的思维方法,如果学生遇到相同或相似问题时能正确进行解答,则说明陷阱设计达到目的;如果学生遇相同或相似问题时不能正确解答,说明学生并没有产生有效的心理应激,这时,老师应该反思自己的陷阱设计策略,一个好的教学陷阱,有利于学生对物理概念、规律的全面理解;有利于提高学生的思维能力;有利于培养学生全面审题的解题习惯;有利于学生摆脱错误的生活经验对物理学习的影响,如何设计教学陷阱呢?
1以“先例”作引子,用“相似性”作伪装,铺设解题陷阱,加深学生对知识的理解
老师先设计好引子,利用引子引导学生进入陷阱,这有一种“引君人瓮”的意思,所设计的引子要有较强的导向性,陷阱要有较强的伪装性,学生在引子中产生一定的思维模式,然后将这种思维模式运用到老师所设计的陷阱中,学生陷入陷阱,自以为获得成功,但经过老师的陷阱分析,成就感落空,有一种被骗的感觉,产生不可再上当的心理效应,学生“被骗”之后,会对自己的思维过程进行反思,并纠正自己的思维过程,产生新的解题思想,今后遇到相同或类似问题,会自觉采用正确的思维方式,下面以两个例子说明之。
例1设计陷阱加深学生对功的概念的正确理解。
引子的设计(1)某同学用18N的水平推力推着物决在水平面做匀速直线运动,使物块前进了8m远,则这同学对物块做的功为多少?
学生正确解答W=P(s)=18N×8m=144J,
以“相似性”作伪装进行陷阱设计(2)某同学用力将一重28N的铅球推出水平距离8m远,平均推力为200N,则这同学对铅球做的功为多少?
学生掉入陷阱,做出以下解答
w=f(s)=200N×8m=1600J,
陷阱收效分析从学生的解题过程可以看出,学生已经陷入了老师设计的陷阱而浑然不知,老师引导学生分析比较第一题与第二题的异同点,相同点是,都是求力做功的大小;不同点是,第一题的8m是推力方向上的距离,而第二题的铅球从手中飞出去之后不再受手的推力作用,铅球运行8m,是因具有惯性,并不是推力产生的效果,通过这样一个陷阱的设计,使学生认识到在解答类似问题时,只有认真分析出题目出现的力及力的方向上通过的距离,才能做出正确解答。
例2设计陷阱加深学生对于密度概念的理解,
引子的设计一支粉笔的密度为2.9×10(3)kg/m3,给老师用完一半后,剩余的密度为多少?
学生正确解答密度不变,仍为2.9×103kg/m(3),
老师设计陷阱某氧气瓶内氧气的密度是5kg/m(3),给人供氧用去了氧气质量的一半,则剩余氧气的密度是多少?
学生陷入陷阱学生答案为5×10(3) kg/m(3),
老师分析,帮学生跳出陷阱同种物质密度相同,粉笔用完一半后,质量减少了一半,体积也减少了一半,粉笔的密度并没有发生改变,但是氧气并没有固定的体积,对于瓶装的氧气来说,瓶的容积就是氧气的体积,当氧气用去一半质量后,氧气瓶的体积不变,剩余氧气的密度为2.5×103kg/m3,老师引导学生在今后的解题过程中要具体问题具体分析,全面分析题设条件,正确解答问题。
2一题多问。变换条件。铺设思维陷阱。打破思维定势
建构主义学习观认为,建构是指学习者通过新旧知识经验之间反复、双向的相互作用,形成和调整自己的经验结构的过程,在学生利用现有的知识经验基础进行构建新旧知识的联系时,必然会受到来自于先前知识经验的影响,产生思维上定势,思维定势其实就是旧思维的延续,采用一題多问,变换条件的陷阱设计方法,可以有效打破学生思维定势,这种陷阱设计方法就是在同一道题中设计多个问题,设计好每个问题不同的解题条件,给出其中一个问题的明显解题条件(设计“明条件”),故意隐藏其他问题的解题条件(设计“暗条件”),学生会习惯性地将“明条件”用到每个问题的解答中,掉入老师设计的陷阱,用错了解题条件而自认为解题正确,老师通过分析,引导学生跳出陷阱,打破学生的思维定势,使学生产生新的思维方法。
现以求滑轮组的机械效率为例,具体说明如何用这种方
陷阱收效分析学生陷入陷阱的主要原因是,当物重为9N时,拉力为5N,并且利用这一条件准确求出第一问,但是当物重为12N时,学生延续着拉力为5N的思维去求第二问,学生忽视一个根本性的问题,就是当物重为12N时,拉力已经不再是5N了,第二问应该先求出动滑轮的重,再求出提12N物重时的拉力,再用滑轮组机械效率公式求解,通过老师的引导,学生的思维定势被打破。
3利用实验设计陷阱,暴露学生思维,通过实验结果推翻学生的错误观念
这种陷阱设计多用于针对学生错误的感性经验,学生在生活中对物理世界产生了一些感性的认识,积累了一些感性的经验,但有些是错误的,利用实验设计陷阱,对学生错误的生活经验或一些自以为是的观点有很好的突破作用,这种陷阱设计方法,先是利用实验创设情景,引导学生对实验现象进行分析,然后,学生就会运用错误的生活经验进行解释,落入老师设计的陷阱中,老师再运用实验手段,推翻学生的错误观念
例设计陷阱更正“扇扇子凉爽是因为扇扇子能降低气温”的错误观点。
利用实验创设情景用扇子扇学生,让学生陈述感觉,老师表述,当气温降低的时候,人会觉得冷,扇扇子觉得凉是不是因为扇扇子降低了气温呢?
学生掉入陷阱,暴露思维过程气温降低,人会觉得冷,因此扇扇子觉得凉是因为扇扇子降低了气温。
学生进行实验,利用实验跳出陷阱步骤一,选择一支测气温的温度计,用手拿着上端,让学生读出此时温度计的示数,让学生对着温度计的玻璃泡用力扇扇子,持续10s之后,再读取温度计示数,两次读数进行比较,步骤二,用纱布在酒精中浸湿之后,裹在玻璃泡上,用扇子扇10s,读取温度计示数从实验中可以发现,扇扇子并不能降低气温,人之所以觉得凉爽是因为扇扇子能加快人体汗液蒸发,人体汗液在蒸发过程要从人体吸热。
4设计语言表述陷阱,加深学生对概念的理解
俗话说,“失之毫厘,谬以千里”,物理语言在表述上出现一点偏差,反映的物理意义会产生很大的不同,在物理学习中,学生容易对物理概念或物理公式表达出纯粹的数学量变关系,忽略了公式所包含的物理意义,造成表述上的错误,设计语言陷阱,有利于促进学生对物理概念或规律进行正确的理解和表述,这种陷阱设计方法,是先利用引子或其他手段引导学生陈述出自己的错误表达,老师再对其错误的表述进行指正。
如设计陷阱更正学生“导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比”的错误表述。
老师设计引子对于欧姆定律,如何用文字表述?
学生正确表述通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
老师设计陷阱对于公式,如何用文字表述?
学生陷入陷阱导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
老师分析,帮学生跳出表述陷阱是电阻的计算式,而不是定义式,电阻在数值上等于导体两端电压与通过导体电流的比值,但电阻是导体本身的一种性质,是与电压和电流无关的物理量,引导学生在理解物理公式时,要考虑到其反映的物理意义。
由以上例子可知,教学陷阱有多种设计方法,老师应针对所教学的内容进行选择,设计教学陷阱,能使学生产生一种被骗之后的惊醒与刺激,对所教知识产生深刻的印象;能有效帮助学生纠正错误认知;能有效打破学生的思维定势;能有效加深学生对知识的理解,使学生不断激发出新的思维火花,因此我们在教学中应有意识地针对教学内容设计适当的教学陷阱,使学生更加高效、全面地掌握知识、规律及方法,使教学收到事半功倍的效果。
一个完整的陷阱设计,包括铺设陷阱、引入陷阱、陷入陷阱、跳出陷阱、陷阱反馈等环节,陷阱反馈是陷阱教学的延续,主要是追踪学生在今后遇到相同或相似问题,是否能自觉调整解题策略,采用正确的思维方法,如果学生遇到相同或相似问题时能正确进行解答,则说明陷阱设计达到目的;如果学生遇相同或相似问题时不能正确解答,说明学生并没有产生有效的心理应激,这时,老师应该反思自己的陷阱设计策略,一个好的教学陷阱,有利于学生对物理概念、规律的全面理解;有利于提高学生的思维能力;有利于培养学生全面审题的解题习惯;有利于学生摆脱错误的生活经验对物理学习的影响,如何设计教学陷阱呢?
1以“先例”作引子,用“相似性”作伪装,铺设解题陷阱,加深学生对知识的理解
老师先设计好引子,利用引子引导学生进入陷阱,这有一种“引君人瓮”的意思,所设计的引子要有较强的导向性,陷阱要有较强的伪装性,学生在引子中产生一定的思维模式,然后将这种思维模式运用到老师所设计的陷阱中,学生陷入陷阱,自以为获得成功,但经过老师的陷阱分析,成就感落空,有一种被骗的感觉,产生不可再上当的心理效应,学生“被骗”之后,会对自己的思维过程进行反思,并纠正自己的思维过程,产生新的解题思想,今后遇到相同或类似问题,会自觉采用正确的思维方式,下面以两个例子说明之。
例1设计陷阱加深学生对功的概念的正确理解。
引子的设计(1)某同学用18N的水平推力推着物决在水平面做匀速直线运动,使物块前进了8m远,则这同学对物块做的功为多少?
学生正确解答W=P(s)=18N×8m=144J,
以“相似性”作伪装进行陷阱设计(2)某同学用力将一重28N的铅球推出水平距离8m远,平均推力为200N,则这同学对铅球做的功为多少?
学生掉入陷阱,做出以下解答
w=f(s)=200N×8m=1600J,
陷阱收效分析从学生的解题过程可以看出,学生已经陷入了老师设计的陷阱而浑然不知,老师引导学生分析比较第一题与第二题的异同点,相同点是,都是求力做功的大小;不同点是,第一题的8m是推力方向上的距离,而第二题的铅球从手中飞出去之后不再受手的推力作用,铅球运行8m,是因具有惯性,并不是推力产生的效果,通过这样一个陷阱的设计,使学生认识到在解答类似问题时,只有认真分析出题目出现的力及力的方向上通过的距离,才能做出正确解答。
例2设计陷阱加深学生对于密度概念的理解,
引子的设计一支粉笔的密度为2.9×10(3)kg/m3,给老师用完一半后,剩余的密度为多少?
学生正确解答密度不变,仍为2.9×103kg/m(3),
老师设计陷阱某氧气瓶内氧气的密度是5kg/m(3),给人供氧用去了氧气质量的一半,则剩余氧气的密度是多少?
学生陷入陷阱学生答案为5×10(3) kg/m(3),
老师分析,帮学生跳出陷阱同种物质密度相同,粉笔用完一半后,质量减少了一半,体积也减少了一半,粉笔的密度并没有发生改变,但是氧气并没有固定的体积,对于瓶装的氧气来说,瓶的容积就是氧气的体积,当氧气用去一半质量后,氧气瓶的体积不变,剩余氧气的密度为2.5×103kg/m3,老师引导学生在今后的解题过程中要具体问题具体分析,全面分析题设条件,正确解答问题。
2一题多问。变换条件。铺设思维陷阱。打破思维定势
建构主义学习观认为,建构是指学习者通过新旧知识经验之间反复、双向的相互作用,形成和调整自己的经验结构的过程,在学生利用现有的知识经验基础进行构建新旧知识的联系时,必然会受到来自于先前知识经验的影响,产生思维上定势,思维定势其实就是旧思维的延续,采用一題多问,变换条件的陷阱设计方法,可以有效打破学生思维定势,这种陷阱设计方法就是在同一道题中设计多个问题,设计好每个问题不同的解题条件,给出其中一个问题的明显解题条件(设计“明条件”),故意隐藏其他问题的解题条件(设计“暗条件”),学生会习惯性地将“明条件”用到每个问题的解答中,掉入老师设计的陷阱,用错了解题条件而自认为解题正确,老师通过分析,引导学生跳出陷阱,打破学生的思维定势,使学生产生新的思维方法。
现以求滑轮组的机械效率为例,具体说明如何用这种方
陷阱收效分析学生陷入陷阱的主要原因是,当物重为9N时,拉力为5N,并且利用这一条件准确求出第一问,但是当物重为12N时,学生延续着拉力为5N的思维去求第二问,学生忽视一个根本性的问题,就是当物重为12N时,拉力已经不再是5N了,第二问应该先求出动滑轮的重,再求出提12N物重时的拉力,再用滑轮组机械效率公式求解,通过老师的引导,学生的思维定势被打破。
3利用实验设计陷阱,暴露学生思维,通过实验结果推翻学生的错误观念
这种陷阱设计多用于针对学生错误的感性经验,学生在生活中对物理世界产生了一些感性的认识,积累了一些感性的经验,但有些是错误的,利用实验设计陷阱,对学生错误的生活经验或一些自以为是的观点有很好的突破作用,这种陷阱设计方法,先是利用实验创设情景,引导学生对实验现象进行分析,然后,学生就会运用错误的生活经验进行解释,落入老师设计的陷阱中,老师再运用实验手段,推翻学生的错误观念
例设计陷阱更正“扇扇子凉爽是因为扇扇子能降低气温”的错误观点。
利用实验创设情景用扇子扇学生,让学生陈述感觉,老师表述,当气温降低的时候,人会觉得冷,扇扇子觉得凉是不是因为扇扇子降低了气温呢?
学生掉入陷阱,暴露思维过程气温降低,人会觉得冷,因此扇扇子觉得凉是因为扇扇子降低了气温。
学生进行实验,利用实验跳出陷阱步骤一,选择一支测气温的温度计,用手拿着上端,让学生读出此时温度计的示数,让学生对着温度计的玻璃泡用力扇扇子,持续10s之后,再读取温度计示数,两次读数进行比较,步骤二,用纱布在酒精中浸湿之后,裹在玻璃泡上,用扇子扇10s,读取温度计示数从实验中可以发现,扇扇子并不能降低气温,人之所以觉得凉爽是因为扇扇子能加快人体汗液蒸发,人体汗液在蒸发过程要从人体吸热。
4设计语言表述陷阱,加深学生对概念的理解
俗话说,“失之毫厘,谬以千里”,物理语言在表述上出现一点偏差,反映的物理意义会产生很大的不同,在物理学习中,学生容易对物理概念或物理公式表达出纯粹的数学量变关系,忽略了公式所包含的物理意义,造成表述上的错误,设计语言陷阱,有利于促进学生对物理概念或规律进行正确的理解和表述,这种陷阱设计方法,是先利用引子或其他手段引导学生陈述出自己的错误表达,老师再对其错误的表述进行指正。
如设计陷阱更正学生“导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比”的错误表述。
老师设计引子对于欧姆定律,如何用文字表述?
学生正确表述通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
老师设计陷阱对于公式,如何用文字表述?
学生陷入陷阱导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
老师分析,帮学生跳出表述陷阱是电阻的计算式,而不是定义式,电阻在数值上等于导体两端电压与通过导体电流的比值,但电阻是导体本身的一种性质,是与电压和电流无关的物理量,引导学生在理解物理公式时,要考虑到其反映的物理意义。
由以上例子可知,教学陷阱有多种设计方法,老师应针对所教学的内容进行选择,设计教学陷阱,能使学生产生一种被骗之后的惊醒与刺激,对所教知识产生深刻的印象;能有效帮助学生纠正错误认知;能有效打破学生的思维定势;能有效加深学生对知识的理解,使学生不断激发出新的思维火花,因此我们在教学中应有意识地针对教学内容设计适当的教学陷阱,使学生更加高效、全面地掌握知识、规律及方法,使教学收到事半功倍的效果。