《基础教育课程改革纲要(试行)》中指出:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手、培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力。”
在信息社会里,收集和处理信息能力的高低,不仅直接影响到学生获取知识的能力,成为学生学会学习的基础,而且是学生自主学习的具体体现。因此,在广泛收集信息后,掌握信息处理的策略就显得非常必要了。根据认知策略中的“精加工策略”和“先行组织者策略”等,处理初中物理信息的方法主要有如下几类:
一、概念图
概念图是呈现概念或信息之间相互联系的一种简明便利的图式,是由节点和连线组成的一系列概念的结构化表征。它从总的概念出发,逐步展开,显示出大概念是如何被分解成一个个小概念的。最具有概括性的概念常常位于图的顶端,越往下,概念的范围就越小。上位概念与下位概念之间由连线(通常写上连接词)连起来,读上去就像一个句子。概念图对一些概念较多的主题进行整理是十分有效的。当学生学习完一部分内容后,根据自己的理解画出概念图是掌握概念、规律的一种有效的处理信息的方法。例如:初中生学完光的知识后,可画出如图1所示的概念图,建立起光学的认知结构。
有些概念图还会用连接词来连接位于不同分支上的两个概念,这称为交叉连接。交叉连接显示了概念之间更为复杂的内在联系。如图2:
二、比较表
列表比较两种以上的事物的异同点时,采用比较表。通过把收集到的信息纵向梳理,横向比较,可以使人一目了然,既精简了内容,加深了理解,又能消除混淆,减轻记忆负担。例如初中物理中汽化现象中的蒸发和沸腾两种方式的异同点,就可以建立如图1的比较表进行对比。
汽化方式 | 蒸发 | 沸腾 | |
相同点 | 都属于汽化现象,都要吸热 | ||
不同点 | 发生地点 | 只在液体表面进行 | 在液体表面和内部同时进行 |
温度条件 | 在任何温度下都可以进行 | 到达沸点,继续吸热 | |
剧烈条件 | 比较平缓 | 剧烈 | |
液温变化 | 温度下降 | 在沸腾过程中温度保持不变 | |
影响因素 | 快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面空气的液动情况有关 | 沸点的高低与液体表面的气压有关 |
三、维恩图
维恩图是另一种用于显示事物异同点的方法。它由两个或两个以上互相部分重合的圆组成。每一个圆代表一个特定的概念和观点。概念之间的共同特征(相似点)写在两个圆重叠的区域内,独有的特征(不同点)则写在相应的圆中重叠区域之外的部分。
建立维恩图时,首先画两个部分重叠的圆。在每一个圆的上方注明它代表的事物。独有的特征写在重叠区以外,而共同的特征写在重叠区内。如图3:电流表和电压表的使用的相同点和不同点。
四、记录表
在物理实验的准备中,除了要收集好实验所需要的信息,还应该设计好用什么方式来记录实验中的数据和现象。创建一个记录表可以有序地记录测量的结果。例如,在研究影响滑动摩擦力的大小因素这一实验时,设计如表2记录表,就可以方便地记录实验中的条件、情况和实验的数据,并从记录表中得出实验结论。
实验次数 | 实验条件 | 弹簧测力计的示数 | |
压力情况 | 接触面情况 | ||
1 | 5牛 | 木板与木板 | |
2 | 5牛 | 木板与棉毛巾 | |
3 | 10牛 | 木板与木板 |
五、画图像
用画图像的方法处理物理实验信息,可以形象直观地表示出实验结论,有时还能从图像上预测出一些实验中没有测量的数据,或反映出应变量随调节变量变化的总趋势。例如图4为晶体熔化图像:
六、流程图
流程图能够帮助学生理解某组事件是按怎样的顺序发生的。它能有效地概括出某一过程的各个阶段或某一程序的各个步骤。建立流程图时,可按事件发生的先后顺序进行排列,并用箭头相连。例如,在总结刻度尺和温度计等测量仪器的使用时,列如下的流程图:
估计→选择→放置→读数→记录
如果发生的事件是一系列连续循环发生的事件,即当最后一个事件结束时,第一个事件又重新开始了,这样的流程图就成了循环图。如科学实验的几个步骤:
处理物理信息的策略还有类比法(用水流类比电流,水压类比电压)、歌诀记忆法以及画图示的方法(力的图示、示意图)等等。
总之,在物理学习中,采用相应而灵活的处理信息的策略,可以使学生迅速而有效地处理大量的信息,快速在头脑中形成知识的模块,为培养学生学会学习和进行创造性思维打好基础。
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