初中物理新教程教学信道干扰分析

   初中物理新教程教学信道干扰分析

   陕西省商洛市商州区中学  苏安良

    商洛市商州区砚池河中学  王峰

       初中物理新课程的显著特点是创设了有利于学生主动学习的环境，强调提高学生自主学习、合作交流及分析解决问题的能力。增强了与社会进步、科技发展、学生经验的联系，拓宽视野，引导创新与实践。但课程“新”，并不代表教法同步“新’’，学法随之“新"。“三新’’的不同步、不协调、不和谐，势必给教学造成阻碍。因此，研究学生接收物理教学信息的信道干扰，探讨教学最优化方法是十分必要的。

       一、运用系统工程方法探讨中学物理教学规律

      “信息论、控制论、系统论”的三条基本原理仍然是探求初中物理教学最优化的理论基础。

       以系统论观点看，整个学习可以看成一个系统，它是教学系统、传授系统、学习系统、环境系统等几个子系统的集合。每一子系统又是由多个子集以及子集中的要素构成的。例如，学习系统是由学生的原有知识水平(亦称前科学)、技能水平、心理动力(非智力因素)、认识水平(智力因素)、身体素质等子集构成；而学生的心理动力这个子集就是由学生对物理学科的学习动机、兴趣、意志力、学习习惯和学习的创造精神等要素构成的。由多个子系统集合构成的物理教学系统，其中任一个子系统或任一个子集或任一个要素都影响着整个教学系统。但是，在不同阶段，各系统中的各要素起的作用是不同的，教师的任务是要明确各个时期、各个系统的作用及相互关系，找出可能弓f起系统间关系紊乱的因素，最大限度的尽力调节、发展和完善教学系统，确保教学信道畅通无阻。

        以信息论观点看，初中物理教学过程是教师与学生交流信息的过程。在这个过程中，充满着信息的输入、处理、贮存翱输出，学生在这个信息交流的系统里，不但获得知识(贮存信息)，而且还在获得知识的过程中形成能力、发展智力(处理信息)。教师应用各种教学媒介(教学设计)，通过教学信道的传输把教学内容、目的等信号传输到信宿一一学生脑中。理想的输出是信宿百分之百地接收信号源输出的信息，但是由于干扰的存在和影响，理想的传输是不存在的。然而，增多学生有效信息的输入量，其关键是教师要把握住教材要求，掌握学生的心理特征，知道干扰之所在和干扰之原因，从而依据学生的认识规律，设计出最优教学程序，适当提高教学活动的频率，控制信息的输出速度，增大信息的贮存量，来有效地控制干扰，提高教学信息的传输效率。

      二、初中学生学习物理中的干扰因素分析

      依系统工程方法论来看，干扰的主要原因是系统中各要素不协调或发展不平衡，如教材内容和学生认识规律不协调，教师对教材的处理和学生认识水平不一致，交叉学科互用知识教学进度不统一等。具体分析如下：

      1、教材系统：(1)新课程，虽然将部分系统知识进行了分化(如将部分电学安排在初二)，这样可以起到分散难点的作用，但这样分化由于受时空限制，拉大了承上启下传授知识的时间，不利于学生一步一个脚印地扎实前进，从而对学生系统掌握知识形成新障碍，容易形成新的难点堆集。(2)新课程体系的思维方法是以形象思维为主，辅之以抽象思维。主要通过对实验和插图的观察和分析，使学生建立物理概念和规律，因而获得的知识多数为本原性的。正因为如此，教材有许多地方都是“欲说而止”，贵在“自悟”。但由于配套器材的严重短缺，以及插图的“呆板”，许多本原性的知识转化成学生的理性知识，必须让教师构建成物理理论模型体系，这势必要求学生具有足够的逻辑判断能力和抽象思维能力，这是形成学生掌握知识一难再难的主要原因。(3)新课程物理题以探究说理为主，辅之以简单的代数计算。但是，由于相关学科进度不协调，学生回答问题往往语无论次，不着要害，表达能力极差，学生害怕说“理’’，已成为教学中一个难克的堡垒。(4)新教材很大程度的缩短了课本导语叙述，许多理性分析包含在实验导语和丰富的插图中，这对提高学生自主探索是十分必要的。但学生的差异很大，绝大多数学生阅读实验导语和析图能力很差，过分小的课本容量也不能刺激他们预习研读，这势必形成新的学法障碍。

       2、传授系统。在传授系统中起主要干扰的因素是教师的知识水平和教学能力，以及对大纲、教材、学生情况的掌握能力。教师对大纲及教材挖掘不深，理解不透也就难以驾驭知识。教学中随意拓宽和加深教学内容，使学生“望而生畏”，“跳而不得’’，学生心有余而力不足，无法接受；教学中有意缩减和降低教学目标和内容，使学生“不跳而获”、“伸手可得”’，学生会觉得一直在“炒冷饭”，也提不起学习兴趣；教学中不了解学生的想法，只一味照教案去操作，结果学生会用自己的理解去另行解释教师的意图，这势必导致教与学难以默契、协调；教学上过分强调定义、概念、规律的记忆，而不去努力教会学生探究知识的方法；或简单地要求学生自学、讨论，而不给予自学方法的指导和培养。如此等等都会造成干扰因素。

       3、学习系统。物理教学中的思维定势表现为学生思维的一种趋向性与专注性。以教育心理学而论，“定势’’就是在教学过程中学生应用知识技能时既定心理的准备状态，这种心理状态使学生按照一定的习惯思路去考虑和认识问题。正确利用这一思维规律，有助于学生运用记忆中储存的知识信息促进正迁移，缩短知识的更新周期，产生积极作用，然而，由于思维定势的形成常伴随着思维惰性和“功能僵化”，形成负迁移，造成“定势错觉’’，囿思路于陈规陋习，产生消极影响。因此，学生的原有经验和能力的复杂性、随机性，也是产生干扰的因素，主要表现在：

       (1)“先入之见”干扰。初中学生的抽象思维正处于由“经验型’’向“理论型”过渡的阶段，往往偏重记忆知识的结论，忽视认识的过程，这样就难以抓住事物本质，将一定范围内成立的经验僵化地固定或不加证明地扩充，造成思维定势消极影响。例如，学生在教师的讲解下，虽然知道“力是物体运动的原因”是错误的，但一到实际运用中，仍往往根据“先入之见”，一因而出现如“飞行的子弹受到向前冲力”的错误结论。这实际上是未弄清“运动状态’’和“运动状态的改变”和“力”的关系。

        (2)“相关知识”的相互干扰。因为过去的感知对当前事物的感知所形成的习惯影响，即“定势错觉"的产生，往往使学生对问题的表现相似，而本质有别的事物难以分辨，受假想诱惑，造成知识的负迁移，因而影响知识的扩展和延伸。例如，把“影"和“像”、“电流’’和“电能”、“热量’’和“温度”、“溶解’’和“熔解”、“水蒸汽”和“水雾”等等相混淆。

       (3)学生群体“想法各异”的干扰。学生的思想不象空白石板那样自然地接受教导，相反，在课堂上，他们是用自己已有的想法去理解所碰的经验。同时，这些想法也从多方面影响他们学习新的东西，包括对物理现象的观察；对这些观察的解释和获取新信息的策略；包括阅读课本、做实验。例如，教学中，我们就发现学生对光概念出现两种不同的想法：一种是把光和光源，光效应或一种状态相提并论；另一种则认为光是存在于光源和它产生效应之间的空间的独特实体。

       (4)对物理“模型”理解不足的干扰。一个新信息的吸收方法取决于信息本身的性质和吸收者的模型结构，当一个学生说出几个矛盾的想法时，这是不同的模型在起作用。教学实践证明，学生对科学模型认识不足，往往会产生错误的理解和想法，如图，甲、乙两个模型是完全一致的，但我们惊奇的发现学生却认为它们不是同一模型。学生认为甲图中通过R：的电流，一部分通过R3，一部分通过心；通过R，的电流，一部分也通过R3，一部分通过＆。也就是说学生认为R。和＆中既有R，的电流，又有R2的电流。因此，他们认为R，和R‘3、＆的并联电路串联，R2也和R3、＆的并联电路串联。

       对乙图，学生认为R，、R2的电流汇集后，又重新在R、＆上分配，因此，该图为R，、R：并联后，再与_R13、凡的并联电路串联在一起。

        4、非智力因素。学生学习的动机、意志、兴趣和自制力等因素。如果发生失控，也会产生干扰。特别是市场经济的影响，以及中差生对前途的忧虑，都会使一些学生在困难面前畏缩，失去学习动力。

        三、根据教学规律、寻找控制方法，减少信道干扰

        依据初中学生的身心特点及新教材的编制特点，注意应采取以下措施：

       (1)了解学生想法，调整教学策略。

      注重学生学前已有想法，是使教学更好地切合学生的策略之一，这要注意以下几个方面：

        ①对概念教学的选择。要认真研读大纲与教材，教学中注意合理的不深化、不缩减。誓如，不必再引进“热平衡方程”、  “左、右手定则”、“帕斯卡定律”、“热膨胀”、“热传递的类型"等；．又如，不必把本属于用基本概念和规律所能推出的一般结论(如“电压、电功率分配原理’’)，让学生当成新的规律去记忆和应用，否则，  不仅会冲谈知识的主次、从属、派生关系，而且会造成知识混乱，加重学生负担。

       另外，教师要注意教材的循环性、递进性，能够统观全局“敲碎知识点，联成知识线、组成知识面，构成知识体”为系统地掌握物理知识提供良好的实践环境。

        ②对感性材料的选择。如果知道学生原来的错误想法，就可以提出和他们的期望相反的经验，帮助他们从思想上完成重新组建对自然现象的认识。在提供广泛的、涉及关键性概念的经验方面，科学的教育能起到一个重要作用。事实上，有关学生想法的知识，不仅可以使我们选择更能让学生朝我们预定的方向去理解的教学活动，更能使我们放弃一些学生将不按我们期望的方向理解的传统材料。

       ③有的放矢的安排教学活动。教学时头脑中想着学生的想法是必要的，但不容易真正做到。因为教师有责任将全班看成一个整体，而要把每个学生的各种想法都考虑到是不现实的。因此，教学中应致力于参照学生的共通思维走向，设计有效的学习活动并促进课堂内的思想沟通是十分重要的。

        (2)改革教学方法，注重能力培养。重视能力培养，学生将形成优化的智能结构，就会如锋刀利剑一样，促进知识的掌握和品德的形成。新教程以实验和插图为主，但每节课的授课方法仍然是灵活选择的，而且必须采用不同方法从不同角度去寻找能适应学生心理发展的好的教学手段。应该明白，任何一种教学方法都不是万能的，应根据每节课的深浅、难易程度及果型特点、学生的原有知识及不同时期的心理活动特点、教师自身的授课水平等对教学系统进行综合调制，充分考虑在每一个细节上用什么方法去处理它，这样才能收到最佳效果。

         (3)培养学习兴趣，促成自主学习。教学中既要注意“教向反馈”，又要注意“学向反馈’’，对不同类型的学生应采用不同的方法或利用不同的时空教学，物理教学中学生提出的问题多是具体的知识性问题，这就要求教师不能“就问答问”、“就疑解疑”，答疑时着重弓I导他们的思维方法，提高他们分析问题的能力，启动学习的积极性和主动性，学生在解题时，容易“直来直去’’，一旦解不出，要么放弃，要么“不思悔改”，而很少转化思维角度，这样就会陷入僵局。于是教师应根据自己的教学经验，吸收各种解题技巧和思维方案，教给学生一些独特的方法，这样既能培养学生的创造思维能力，也能提高学习兴趣。应该注意的是培养“自主学习”能力，并不是培养“自学”能力，因为“自学”能力只是“自主学习”能力的一部分。教学实践证明，培养学生“自主学习”’的能力，关键要让他们动手、动脑，积极参与学习，无可辩驳的事实说明，课堂相互讨论是培养“自主学习”的关键。这就要求课堂“形散而神不散”，也就是讨论一定要有方向性、目的性、可收敛性。教学实践证明有许多讨论与类比分不开，但是，处于青春期的学生不觉得类比特别有用，这一方面是他们不能迅速地用逻辑推理从一个物理系统推论到另一个物理系统，另一方面是用来类比的知识过于贫乏，难以类比。因此，教师了解学生所用类比的局限性及其令学生类比感到困难的地方是很重要的。例如，用水流类比电流中，学生感到困难之一是：“导电体不是空心的而水管是空心的。”更危险的是，一些学生把一个类比同原有的一个错误概念混同起来从而支持它。由此可见，培养学生自主学习能力，必须在教师的引导、帮扶下逐步形成。

        (4)改革作业风格，引导创新实践。事实证明，教学效果f{]教学意图成功与否必须经过作业效果来反馈，教师要克服学个细节上用什么方法去处理它，这样才能收到最佳效果。

        (3、)培养学习兴趣，促成自主学习。教学中既要注意“教向反馈”，又要注意“学向反馈"，对不同类型的学生应采用不同的方法或利用不同的时空教学，物理教学中学生提出的问题多是具体的知识性问题，这就要求教师不能“就问答问”、“就疑解疑”，答疑时着重弓I导他们的思维方法，提高他们分析问题的能力，启动学习的积极性和主动性，学生在解题时，容易“直来直去’’，一旦解不出，要么放弃，要么“不思悔改”，而很少转化思维角度，这样就会陷入僵局。于是教师应根据自己的教学经验，吸收各种解题技巧和思维方案，教给学生一些独特的方法，这样既能培养学生的创造思维能力，也能提高学习兴趣。应该注意的是培养“自主学习”能力，并不是培养“自学”能力，因为“自学”能力只是“自主学习”能力的一部分。教学实践证明，培养学生“自主学习”的能力，关键要让他们动手、动脑，积极参与学习，无可辩驳的事实说明，课堂相互讨论是培养“自主学习”的关键。这就要求课堂“形散而神不散”，也就是讨论一定要有方向性、目的性、可收敛性。教学实践证明有许多讨论与类比分不开，但是，处于青春期的学生不觉得类比特别有用，这一方面是他们不能迅速地用逻辑推理从一个物理系统推论到另一个物理系统，另一方面是用来类比的知识过于贫乏，难以类比。因此，教师了解学生所用类比的局限性及其令学生类比感到困难的地方是很重要的。例如，用水流类比电流中，学生感到困难之一是：“导电体不是空心的而水管是空心的。’’更危险的是，一些学生把一个类比同原有的一个错误概念混同起来从而支持它。由此可见，培养学生自主学习能力，必须在教师的引导、帮扶下逐步形成。

       (4)改革作业风格，引导创新实践。事实证明，教学效果和教学意图成功与否必须经过作业效果来反馈，教师要克服学生考试中产生的压力，就必须重视平时课业的设计。依据新教材及大纲要求，结合章节教学特A，教师设计试题中应注意以F)-t点：①注意作业题的综合性。实践性和思想性，尤其是物理知识与生活、生产、技术、社会的综合以及跨学科交叉综合。②注重开放题，培养学生创新能力。③“探索型’，和“设计型"的实验题对于培养和提高思维能力有得天独厚的优势，因此，作业中应有计划、有目的练习。④关注物理研究方法，物理研究方法是培养创新思维的主要途径，因此，应将观察法、实验法、科学猜想法、等效法、控制变量法、理想模型法、类比法、推论法、概括法等重要的研究方法结合教学内容设计在课业中。(5)注重论述题。表达能力、推理能力和论述

能力是一个人的基本素质，学>--j物理就要能以“物”，说“理”，以“理”服人，说理题可以考查思维的清晰程度和精确程度，因此，课业中应充分重视。提倡作业设计，目的在于扫清学生前进道路上的荆棘，为学生考试提供充足的心理准备和知识准备，但绝不能使学生陷入题海战术中。

        另外，采用平时考核和升学考试相结合的新的评价机制，对减轻学生心理压力，排除学习中心理干扰也是十分重要的。平时考试应注意以人为本，对不同层次的学生设计不同的“达标"标准，使他们都能在教师的教导下顺利达标，这对大面积提高学生学习积极性是十分必要的，也是素质教育的出发点和归缩点。