图式理论在物理概念复习中的应用

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1、图式理论在物理概念复习中的应用摘要：本文运用现代认知心理学中的图式理论，将理论和教学实践相结合来指导当前的复习，从帮助学生建立正确完备的认知图式入手，旨在培养学生构建基本图式的能力，从而理解基本的物理概念。关键词：图式；物理概念；复习教学物理概念是整个物理学知识体系的基础，如果把物理这门学科比作高楼大厦，那么物理概念就是构成这座大厦的基石。因此，物理概念教学成为物理教学的核心。李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时就曾强调：学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。物理概念教学的效果如何，直接关系到

2、学生对于物理知识的认知程度，进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展，可以说学好物理概念是学好物理的关键。然而，很多学生却往往忽视对基本概念的掌握,特别是不能够形成概念网络,更不能够比较深刻地了解概念间的联系。因此，无论是在新授课中，还是在复习课中都应重视物理概念的教学，以此为基础来教好、学好物理知识。怎样才能使学生在复习课中加深对概念的理解，对物理概念的复习有兴趣，并能通过学习真正理解概念。图式理论是现代认知心理学的重要理论之一，图式理论作为一种教学策略,它以直观形象的方式表征知识。利用图式的形象性、直

3、观性、层次性、关系性和可扩展性等特点,将它引入到中学物理复习教学中,有利于学生进行有意义学习,从而提高学习效果。一、图式理论的内涵现代图式理论是在吸收了理性主义和经验主义，又在信息科学、计算机科学的发展以及心理学关于表征研究的基础上，于20世纪80年代兴起。对现代图式的理解从三个方面入手，一是“一般性”，即图式中贮存知识具有一定程度的概括性；二是“知识性”，图式既描述某类事物的必要性特征，又描述其特点性特征；三是“结构性”，图式中各个知识结点之间按一定关系联系组成一种层次网络，同时，图式还可以是一种等级

4、结构。所谓图式是指围绕某一个主题组织起来的知识的表征和贮存方式。人的一生要学习和掌握大量的知识，这些知识并不是杂乱无章地贮存在人的大脑中的，而是围绕某一主题相互联系起来形成一定的知识单元，这种单元就是图式。比如，我们见到某种动物的图片，就能很快想起它的名称、性情、生活习性等很多有关该动物的知识。这说明该动物的外观特征是与它的名称、性情、生活习性等有关知识联系在一起贮存在人的大脑中的。所以说，图式实际上是一种关于知识的认知模式。图式理论研究的就是知识是怎样表征出来的，以及关于这种对于知识的表征如何以其特有

5、的方式有利于知识的应用的理论。图式描述的是具有一定概括程度的知识，而不是定义，图式所描述的知识由一部分或几部分按一定的方式组合起来，其中的组成部分称之为变量或槽道。图式不是各个部分简单机械相加，而是按照一定规律由各个部分构成的有机整体。图式是在以往经验的旧知识与新信息相互联系的基础上，通过“同化”与“顺应”而形成的，是以往经验的积极组织，“同化”和“顺应”是皮亚杰图式理论的两个重要概念。“同化”就是把外界的信息纳入已有的图式，使图式不断扩大，“顺应”则是当环境发生变化时，原有的图式不能再同化新信息，而必

6、须通过调整改造才能建立新的图式。二、图式理论在物理概念教学中的应用1.从图式的结构看物理概念教学图式是由变量或槽道组成的，每个物理概念也都是由相互关联的几个部分构成的。如果我们把物理概念看成是一个图式的话，构成物理概念的几个部分便是这一图式的变量或槽道。因此，在物理概念教学中，要想使学生形成关于某一概念的图式，首先要分析该物理概念是由哪几部分构成的，即该物理概念图式的变量，然后从中找出起关键作用的变量，以便从全局上把握整体与部分的关系，这样就能为准确地理解和掌握该物理概念打下坚实的基础。比如关于“向心力

7、”这一物理基本概念的教学，我们首先要找出它的图式的变量。它包括质量、线速度、角速度、半径、力的方向、力的特点。在教学中，深入透彻地分析这几个关键变量，可以使学生形成关于“向心力”的正确图式，进而准确地掌握这个重要物理概念。2.从图式的关系看物理概念教学在物理概念教学中，我们不仅要分析物理概念的构成部分，更重要的是要搞清这些构成部分之间以及物理概念之间的内在联系。图式理论指出，图式不是变量的机械相加，而是按一定规律结合的有机整体，图式的变量之间有相互约束的关系。物理概念的图式也是如此，复习时还要从整体的高

8、度重新认识所学的知识，抓住重点，了解知识间的纵横联系，形成知识结构。如复习力学知识时，要了解受力分析和运动学是整个力学的基础，而运动定律则将原因(力)和效果(加速度)联系起来，为解决力学问题提供了完整的方法，曲线运动和振动部分属于运动定律的应用。动量和机械能则从空间的观念开辟了解决力学问题的另外两条途径，提供了求解系统问题、守恒问题等的更为简便的方法。有了这样的分析，整个力学知识就不再是孤立和零碎的，而是为了研究运动和力的关系的有机整体。3