基于知识迁移理论体系对高中物理教学系统设计_毕业论文(编辑修改稿)

基于知识迁移理论体系对高中物理教学系统设计_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

马杰和加涅的行为目标理论与技术，一般认为，一个完整、具体、明确的教学目标应该包括四个要素，即行为主体、行为活动、行为条件和行为标准。 例如，“力的图示”认知教学目标可陈述如下： 目标 1：能说出力的三个要素。 目标 2：对提供的实例，能用力的三个要素来分析力的作用效果。 目标 3：对提供的实例，能用力的图示法做出正确的图示。 ⑵ 教学内容分析 教学内容是教师完成教学任务、实现教学目标的主要载体。 教师对教学内容进行分析，就是要明确教师 教什么、学生学什么。 对教学内容进行分析主要包括以下几个方面： ① 背景分析。 重点分析这部分知识发生、发展的过程，与其他知识之间的联系，物理电气信息学院 本科生论文 7 以及它在社会生活、生产和科学技术中的应用。 ② 功能分析。 主要分析这部分内容在整个物理教学中的地位与作用，以及对于培养和提高学生的科学素养所具有的功能和价值。 ③ 结构分析。 主要分析这部分内容知识与技能结构、过程与方法结构和情感态度与价值观结构，以及它们之间的关系和特点。 从而确定教学的重点。 ④ 资源分析。 主要对本节课可以利用的教学资源进行分析。 如实验条件、课件、习题等进行分析，以确定能否满足当前的教学需要。 ⑶ 学习者分析 一切教学活动都是为了学生，学生是学习的主体，满足学生的学习要求，从学生的实际出发是教师进行教学设计必须考虑的事情。 对学生进行分析，大体包括以下内容： ① 了解学生是否具有学习新内容所必需的知识和技能。 把学生的知识、技能可以分为已知的、半知的、未知的。 ② 了解学生 的生活概念或前科学概念。 ③ 了解学生对新内容的情感态度。 哪些学生能够适应，哪些学生不能适应。 ④ 了解学生对新内容的自我监控能力。 即了解学生在学习过程中“应该做什么”、“能够做什么”和“怎样做”。 ⑷ 教学策略设计 教学策略设计：这是教学设计的中心环节。 此阶段的设计必须建立在教学目标、教学内容、学生分析的基础之上。 包括教学的组织形式、教学方法、学法指导、教学媒体设计。 ① 教学的组织形式：自主、 合作、探究是符合新课程理念和教学目标要求的新的课堂教学组织形式。 这种新的课堂教学组织形式不能用以往的集体授课组织形式来替代。 所以，从座位的编排到小组成员的组合、从教材的运用到资源的开发过程、从学生的参与方式到教师的引导方式方法等都必须在教学组织设计时加以考虑和整合。 ② 教学方法：教无定法，教学有法。 面对多种多样的教学方法，哪些是教学设计是优先考虑的教学方法。 这些方法应该如何有机的结合在一起。 这些都是制定教学策略的基本问题。 从教学方法选择的指导思想上，应该建立和形成发挥学生主体 性的多样化的学习方式，促进学生主动、富有个性的学习 从教学方法选择的原则上，应该根据教学目标、学生实际、教学内容、教师特点、教学资源、教学时间、教学技术条件等诸多因素来选择教学方法。 ③ 学法指导：在学生的学习方式上，既要重视学生学习兴趣的培养和动机的激发，重视教学过程的情感化，还要考虑学生学习方式的养成，重视学生的学习能力和创造能力的培养。 ④ 教学媒体设计：教学媒体设计包括怎样选择媒体、如何运用教学媒体以及在什么情况下运用的问题。 在选择教学媒体时， 首先了解各种教学媒体的特性，然后根据教学内容的特点选择相应的媒体。 关于如何运用教学媒体以及在什么情况下运用的问题这是媒体设计的核心内容，设计者一定要明确所选用媒体是什么，要避免滥用媒体的现象出现。 ⑸ 教学过程设计 设计教学过程是教学设计的重要环节，是教师教学理念和教学思想的具体体现。 首先要将教学内容分解成若干个组成部分，并明确各组成部分的意义与作用，物理电气信息学院 本科生论文 8 然后安排恰当的顺序进行组织。 一个完整的教学过程包括导入、新课和结尾三个环节。 必须指出的是，教学策略的设计与教学过程的设计往往是同时 进行的不可分割的两个环节 在教学过程设计中通常包含下表中的内容。 教学 时间 教学 环节 教学 目的 内容 呈现 教师 活动 学生 活动 教学媒 体使用 设计 意图 ⑹ 教学媒体设计 从历史发展的角度，可以将教学媒体分为传统教学媒体和现代教学媒体。 ① 传统教学媒体 传统教学媒体是指教科书、黑板、粉笔、挂图、标本、模型、实验演示装置等。 传统教学媒体不是一成不变的，随着新材料新工艺的不断发展，传统教学媒体也在发生着变化。 如教科书内容呈现的方式，链接了 许多信息和知识并配以光盘，使之与现代教学媒体靠近或者整合；黑板的磁性化，颜色的人性化（白板、绿板）；无尘粉笔等。 ② 现代教学媒体 现代教学媒体是随着电子技术和信息技术的发展而发展起来的，所以在我国也称之为电化教育媒体，如幻灯、投影、广播、录音、录像、电影、电视、计算机、电子白板等。 我国大众媒体系统特别关注教育教学信息的开发，有较多的教育教学频道，音像市场有许多的教学软件，这给师生提供了选择空间。 如果能有意识地利用大众媒体的教育资源，可以弥补学校现代教学媒体的不足。 ③ 媒体选择流程图 在综合考虑影响媒体选择的各种因素基础上，还需要一套具体的方法来选出合适的媒体，这里我们介绍一种流程图的方法。 流程图是在计算机算法程序基础上形成的一种媒体选择的方法，这种方法把选择过程分解成一系列有序排列的步骤，每一个步骤就是一个问题，每一个问题都紧跟着前一个问题，如此排列，构成流程图的形式。 设计人员通过对一个接一个的问题做出“是”或“否”的回答，被引导到相应的分支上，每一次回答都会排除一部分媒体，最后剩下的一种或一组媒体就被认为是最适合于特定教学情境的媒体。 下图是一个教 学媒体选择的流程图。 教学媒体选择流程图 物理电气信息学院 本科生论文 9 ④ 教学目标、教学事件与教学媒体的适当匹配 选择和使用教学媒体的目的，是为了促进学生的学习，实现一定的教学目 标。 因而在选择媒体时要保证所选的媒体能有效地实施相应的教学事件，而一系列的教学事件又是实现教学目标的前提条件，这样看来，所选的媒体要能有效实现相应的教学事件和教学目标，即要在教学目标、教学事件和教学媒体之间进行适当匹配。 否则，不看教学目标、教学事件进行媒体选择和使用，只是“作秀”、“耍花枪”，不是为了促进学生的学习，确立了 教学目标之后，经过任务分析的环节，就可导出相应的教学事件。 这里我们用具体的例子来说明教学媒体如何与教学目标、教学事件相匹配。 ⑺ 教学方案的评价与反思 教 学方案的形成，不是教学设计的结束。 在教学设计的后期和实施后，都要对教学方案反思和评价，以便对设计方案进行修改，以使其不断完善。 这一过程是对教师教学认识能力的进一步提高而提出的，能更好地反映教师自我认识教学，反思教学能力和提高教师对教学的评价能力，是教学设计中不可缺少的重要环节。 一般而言，教师在对教学方案反思和评价时，可以从以下几 个问题入手： ① 你是否考虑过学生通过这一教学过程要获得哪些知识与技能。 经历哪些过程和方法。 在哪些地方受到情感态度和价值观的教育。 ② 你是否考虑过在这些要求中，哪些是教学的重点和关键。 ③ 你是否考虑通过这一教学过程应按怎样的教学顺序（或线索）进行。 ④ 你是否考虑过在这一教学过程中应采用哪些教学策略和教学方法。 ⑤ 通过这一教学过程，你认为知识与技能、过程和方法情感 态度和价值观三维目标哪些已达到，哪些尚未达到。 物理电气信息学院 本科生论文 10 第三章 影响高中物理学习迁移的因素 将知识迁移理论渗透到高中物理教学的内容中去，我 研究发现物理前概念、数学方法 是影响高中物理学习两 个重要的因素。 物理前概念的影响 前概念与物理概念 关于前概念的定义，在教育大字典中指的是 :“不同的学者，对前概念的理解有所不同，大体上可以分成广义和狭义两种 理解。 广义上的理解是指学生在接受正式的教育之前已经自觉形成的认知 或理解，即 包括正确的、科学的认识也包括不正确的、片 面的认识。 狭义上 指的是学生在接受正式教育之前已经自觉形成的错误的、片面的认识或理解 ]13[。 学生在学习的过程中，对各个学科都有学科前概念，物理学可也是如此。 物理前概念是指学生在日常生活中，长 期与环境作用，通过主体构建而形成，对物理现象与物理规律的认知。 例如，在学习“ 牛顿第一定律”前，他们认为物体只受力才会有速度，不受力便没有速度。 这就是学生对学习牛顿第一定律的前概念]14[。 根据认知结构的迁移理论，学 习者头脑里的认知结构即“先行组 织者”将影响学习者的迁移，因此我 认为物理前概念是影响高中物理教学设计迁移的重要因素之一，老师在设计教案时，不得不考虑的基本因素之一，方能在课堂让每一个学生有所收获。 物理前概念的特征 ⑴ 广泛性 学生在学习物理之前已有十多年的生活经验，接触了形形色色的 物理现象，因而他们头脑中自发而形成的前概念所涉及的范围也是相当广泛地。 他们对日常生活有关物理现象的大量问题都有了自己特定的见解，这一理解包罗万象，在力学、热学、热学、电磁学、近代物理学的各个分支中都存在着前概念。 ⑵ 自发性 学生头脑中的前概念，缘起于他们长期、大量地对日常生活的观察与感知，这些经验在大脑中逐渐深化发展，经过感觉、知觉、表象阶段最终形成概念。 学生在其大脑里建构前概念时，完全是自发性的。 教师在教学设计时 应 对其不正确进行纠正。 ⑶ 顽固性 前概念是学生长期经验的积累结果，在学生头脑中印象深刻，可谓根深蒂固。 用传统的教学方法给予更正，这些概念“顽固不化”。 一些研究表明，一旦学生对某些物理现象形成了前概念，要想加以转变是相当困难的。 ⑷ 隐蔽性 学生头脑中的前概念还具有隐蔽性。 由于学生大脑中的前概念是潜移默化形成的，因此它以潜在形式存在，平时不易表象出来。 然而在物理教学中讲授科学的物理概念时，学生马上就会联想到他们头脑中的前概念，让学生用物理概念解物理电气信息学院 本科生论文 11 释问题时，前概念就会马上表象出来 ]14[。 ⑸ 层次复杂性 学生在构建对事物 意义理解时，总是以自己的知识经验背景为基础，因而不同学生看到 事物的不同方面。 这主要表现在不同 年龄阶段或同年龄阶段不同层次的学生中，对相同的物理问 题有不同 的前概念 ]15[。 物理前概念在物理的迁移 ⑴ 负迁移 在一些情况下，对物理现象、过程、材料的片面或错误理解而产生的前概念会成为物理学习的障碍，这些错误的前概念如果得不到及时纠正，将影响对物理新知识的同化和顺应。 甚至歪曲新知识的意义，是学生形成错误的思维，形成物理学习的障碍，学生会觉得物理难学。 老师在教学设计过程中，要尽量的引导学生避免这样的思维。 不然对物理教学工作带来不利的影响。 这是物理教学设计中必须要注意的。 ⑵ 正迁移 教学实践中的大量事实说明，前概念对物理教学干扰很大，极大的阻碍了学生对科学概念的建立，严重影响了物理教学质量，然而，事物是一分为二的，前概念的存在，对象个体与物理教学也有一定的积极作用。 学生拥有各种形式、各种层次的前概念，他们中的许多知识对事物表面的、分本质的认识，却又与科学相悖之处。 但教师不应忘记，学生总是从自己角度，根据自己的经验来观察和理解世界的，他们用的表达方式往往不为物理学家所接受，但这足以帮助他们理解某些特殊现象，并以此知道他们的生活。 物理教学设计要利用这些正迁移的 影响，使学生建立科学的物理知识体系。 在课堂中，老师要把我学生的这些“前概念”引导为正确的知识体系。 数学学习的影响 数学是研究物质之间的数量和空间位置关系的科学，而物理是研究物质 结构和运动基本规律的科学。 它们虽是两门不同的学科，但在解决问题的思路和方法，知识获得途径之间，却有异功同曲、相互融合、相互渗透等千丝万缕的联系。 数学为物理的研究和发展提供了有力的工具，物理为数学的应用提供了广阔领域，推动了 数学的发展和完备。 毫无疑问，在高中阶段，数学是和物理联系最紧密、相关性最大的 一门学科。 根据产生式迁移理论， 两种学生之间的相关性直接决定了知识迁移的发生，因此我 认为数学学习也是影响高中物理学习迁移能力的重要因素。 数学学习在物理学习中的正迁移 ⑴ 数学推导促进物理规律的建立 许多高中物理。