生物学分析篇1
关键词:探究学习;生物教学;培养能力
如今,世界竞争在激烈的进行着,要把教育、教改、个性的发展、人的创造能力、人的素质放在重要位置,才能处于优势地位。对生物教学要进行改革,这是一个重要的工作,本文从目前的生物教学的现状分析,谈谈探究学习与生物教学的关系,以及提出改革生物教学的途径。
1探究学习与生物教学的关系
在美国,探究学习为芝加哥大学教授施瓦布(SchwabJJ)所倡导,目前,这样的学习受到大部分教育工作者的重视。对于探究学习,在教师精心的指引下,使得这种活动具有严密、学术的特征,在这个活动中,通过学生独立、自主地积极参,最终获得所学的知识,在这样的基础上,逐渐养成学生在研究和探究方面的能力,以及对科学的定义有个很好的了解,最终具有探索未知世界的积极的态度[1]。在生物教学中,运用探究学习,其特点具有几个方面:①经过探究、学习之后,学生能够自己进行观看与探究,从而学习到生物学的知识,最终形成生物学等概念;②通过探究学习,学生养成了对生命、科学进行探究的能力,而一个人的探究的能力,问问会对生物学定义的形成具有一定的影响;③通过进行探究性的学习,学生最终形成探究生物学科的好态度。
2生物教学的困境
生物学科不是高考科目,对于大部分人来说,没有把生物学放在重要位置,觉得生物学可学可不学,这就把大部分的时间、精力用下高考的学科上。因此,学生在生物课上往往心不在焉,态度也很冷漠,而生物教师的热情也很低落,这就对课堂教学具有直接的影响。根据以上种种原因,中学生物教学陷入低谷的困境。
3探究学习在生物教学中的作用
目前,在中学生物教学的效率不高,由于大部分的生物教师,仍然使用自己习惯的模式去进行讲课,使得学生在理解生物知识时很被动,换一句话说,学生没有经过理解去记忆的知识,只能为了应付考试而去记忆。这样,使得教学受到了阻碍,而学生在学习上不能进行主动地参与学习了,使得学生的自己的长处受到限制,以及自己的发散思维受到抑制;学生的专长发挥不充分。为了改变这种状况,只有强化探究的过程,才是可行而有效的途径[2]。
3.1积极参与获得知识
随着社会的发展,教育逐渐向现代化发展,为了未来的发展,在尊重学生的前提下,积极开发人的智力、潜能,最终形成健全的个性。而学生素质的形成与发展,也就是由“知识到能力再到科学素质”的形成过程。但是我们的教育有待进一步的统一,这样是为了把各种各样的学生培养成一致规格的产品。这样,使得我们的教育达不到尊重与发展个性的差异。
3.2观察分析培养能力
对于青少年,往往喜欢观察新事物,这是他们的天性。在生物教学中,通过直观的教具,怎样让学生去观察每一种生命的现象,是教学成功与否的关键所在。对于观察、实验,不仅用来研究生物学,还可以培养学生的多种能力。对于教师提出的要求是:“详细分析、研究生物的教材,能够联系实际生活,选出精炼的教学内容,积极开展以学生自主动手、自主观察、自主思考、自主分析问题为主的形式进行探究性的活动,在教学中,把探究性的讲解作为主要的形式,逐渐淡化结论性的讲解。在课堂上,首先是创设探究的情境,然后精心去设计、选用一些较直观的教具给学生观察,同意学生自己动手进行拆卸和组装,为的是学生在愉快的情境中学习,让其体会到探究的意义,这样,他们探究学习的能力得到培养。为了把教学的难点突破,在问题的设计时,往往从简一的问题逐一过度到比较复杂的问题;或者从较小的问题过渡到较大的问题;有一些浅显的问题深入到实质问题,经过这样一个层面一个层面的、一步一步的进行,逐一把难点攻破了[3]。
3.3通过实验,培养学生的兴趣
在实验、探究的基础上,让学生把取得的数据进行整理、思考、对比、归纳,总结,而得出最终的数据,然后,学生对得到的数据产生了疑问,再经过检查、思考与探究,使得数据更加准确而严密,其证据更加具有周密性,以及结论具有科学性,对于所提出的疑问,需要利用自己学过的知识去把握、利用实验去进行思考、解决。从以上的过程分析,产生了准确的结论。由于学生具有创造性的思维,所以,在提问题时,尽量使其带有探索性,而在设计的问题中,学生以多种角度、多种方法去思考问题,最终找到解决问题的办法,从而把学生的思路进行发散,即思维的发散性、灵活性。在进行实验时,学生在操作中是一个主要的对象,教师的任务是与每一位学生进行交谈与了解。在实验桌前,学生把使用仪器、控制实验的因素、观察实验的现象和发现的问题及时和老师进行交流指导。
3.4提高探究课堂的教学气氛
在课堂上,要看师与生的表现,是否是相互的、积极、主动的,若是这样的课堂,学习的气氛很浓、很积极、很有效,这样的课堂,师生之间具有很强的感招力,而教学的情境是一种积极的、向上的,对于学生来讲,在这样的情景下,学生容易被感化、被陶冶、被激发,而学生对学习越来越有激情,通过这样的学习,学生的积极也提高了。在进行交互、合作的教学时,为了指引学生进行学习,可以采用阅读、体会、分析、讨论等方式的活动,在此基础上,再找出其存在的问题,最后对问题进行仔细的分析,从而得出结论。
总而言之,在积极提倡探究式的教学,对设计的情境、设计的问题、设计的练习,均与社会的实际相联系与一起,使得环境、生态得到了应有的爱护,随着科学、技术的飞快发展,学生对于社会、科学、技术需要了解;对环境的保护、意识要加强;对科学、技术、兴国的认识要提高;对社会要有责任感。对于学生而言,在探究的前提下,最后得出正确的结论。为了验证数据的科学性,需要用适合的方法去探究,以及联系实际、生活去理解。所以,在平时的生活、生产中,都需要应用迁移的方法来解决实际问题。
参考文献
[1]刘春艳.高中生物教学中渗透心理健康教育研究[D].湖南师范大学,2008.
[2]张锐.高中生物教学中运用网络培养学生信息素养的实践研究[D].东北师范大学,2010.
生物学分析篇2
生物药物分析课程思路分析生物药物分析是生物制药本科的一门专业课,它是应用微生物学、分子生物学、免疫学、生物化学、有机化学、数学、分析化学、生化工程等学科的理论及技术,检测和研究各种生物药物及其制剂的质量控制方法的学科,是理论性和实践性都很强的应用型学科。生物药物的研究范畴包括从动物、植物、微生物等生物原料制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。因此,抗生素、生化药物、生物制品等均属生物药物的范畴,也包括近年高速发展的生物技术药物(基因工程药物)。生物药物与化学药物相比,其质量控制的方法有很多不同。通过生物药物分析课程的教学,使学生掌握生物药物特有的一些分析思路和分析手段,能够设计生物药物的标准规格,培养学生独立思考工作的能力。
该课程的学习要求学生既要具备无机化学、有机化学和分析化学等基础知识,又要有药物化学,生物技术等专业知识。学生大多难以把握生物药物分析的学科特点和规律,无法提高学习水平,有的甚至难以入门。为了帮助学生正确把握该学科的特点和规律,激发学生的学习兴趣全面提高教学质量,是值得教师认真研讨的问题,我们结合自身教学实践,对生物药物分析教学进行了一系列探索和改进,并有所心得,我们认为在教学中可采用以下几种教学方法。
一、问题式教学法(PBL)
问题式教学法,就是以提出问题、分析问题、解决问题为线索,并把这一线索始终贯穿整个教学过程。即教师首先提出问题,学生带着问题自学教材,理解问题、讨论问题,最后教师根据讨论的情况,有针对性地讲解,准确地引导学生解决问题。问题教学法的教学步骤一般是:(1)提出疑问,思考。(2)边读边议,讨论交流。(3)解决疑难。(4)练习巩固。问题教学法的教学重点比较明确,教学内容比较集中,并通过问题讨论的方式组织教学,有助于激发学生的学习兴趣和培养他们的阅读分析能力。例如,我们在讲解几大类生物药物(包括抗生素、维生素、蛋白质和激素类药物等)的分析时,让学生根据药物结构中官能团的性质和结构特征来联想该类药物的鉴别和含量测定方法,先让学生自己设计出各类药物的分析方法,在通过教师的补充讲解,从而强化学生对药物的结构与分析方法之间关系的掌握。另外,教学过程中发现学生经常混淆薄层色谱法在药物鉴别和检查中的应用情况,为了使学生掌握两者的区别,在讲授具体药物的鉴别和检查时,首先,提出问题,让学生带着问题自学并寻找答案,接着请学生围绕提出的问题走上讲台当一回老师;然后,请其他同学对他的讲解进行点评并加以补充;最后,由老师予以指正并总结。这样的讨论不仅活跃了课堂气氛,同时还激发了学生的学习主动性,加深了学生对所学知识的理解和掌握,还锻炼和提高了学生的思维活动能力。
二、“课题研究式”教学
课题选择原则必须以学生能了解而展开,要引导学生正确选题,使课题不仅符合学生的兴趣爱好、知识基础和能力水平,而且还有利于他们认知、技能、情感和品质方面的共同发展。教师要为学生提供必要的时间、空间和资源;教师要及时了解学生开展活动的情况,解答学生疑难,提供反馈意见,并就学生的思维过程提问和启发,促进学生思维的发展。通过实践,努力培养学生发现问题、获取信息、语言表达和组织管理的能力,形成和培养学生自我价值观念,团结协作精神,科学探求的精神,发展学生自主性、能动性、创造性。例如,我们设置几个课本相关的课题(如青霉素药品的质量检验等),让学生收集资料,准备实验材料,动手实践,写出检验报告,这样可以培养学生的探索精神和科学思维能力、实践能力及创新能力,激发学生的实验兴趣,使学生学习的主动性和创造性得到充分发挥。
三、引入“seminar”教学法
“seminar”教学法是指就各学科发展的前沿动态开展交流讨论,学生收集文献资料后,以PPT的形式在“seminar”上做主题明确、重点突出、简洁扼要的汇报。当一个学生在进行演讲汇报的时候,教师和其他学生不仅能从其汇报中学到许多新的知识,同时还需要对其汇报中的不足和疑问之处加以记录,等其结束演讲后进行提问,从而互相学习交流。演讲后的提问和回答是这种形式的亮点所在,汇报者和旁听者都需要有一个积极的思考过程同时还能检验学生的文献查阅能力和制作能力等。这种方式一方面有利于学生开阔眼界,学习最新的实验技术和方法,了解学科前沿及其动态;另一方面,对实验中遇到的难点问题或是实验设计方案进行讨论,有利于学生阶段性调整或修改实验方案,优化实验设计。例如,我们在学习最后一章药物分析中的新技术时,引入“seminar”教学法,让学生以小组的形式选取一种药物分析的新技术(高效毛细管电泳技术、液相色谱-质谱联用技术等)为主题,收集有关信息、资料、实验材料等,将这种新技术的原理、操作方法与步骤、在药物分析中的应用做成PPT汇报,演讲后由老师和学生提问,考查学生对自己选题的理解和把握,这样可以促进学生将理论知识与实践相结合,更能体现学生的综合素质能力。
总之,在生物药物分析课程的教学过程中,我们还借助于多媒体以丰富教学内容和手段,将抽象的知识简单化、形象化,以增加学生的感性认识,从而激发学生的学习兴趣,极大地提高了教学效率。实践证明,上述各种教学方法的综合运用有助于激发学生的学习热情,调动学生学习的积极性,鼓励学生积极思考,减少了听课中的疲劳感与枯燥感,使学生由被动学习转变为主动学习。
参考文献:
[1]AzerSA,PetersonR,GuerreroAP,EdgrenG.Twelvetipsforconstructingproblem-basedlearningcases.MedTeach.2012,34(5):361-367
生物学分析篇3
【关键词】生活;生物;课堂教学
生物学的知识,来源于实验,来源于身边的知识,来源于生活过程中的点滴。生物学知识对初中同学来说,有着强烈的好奇心,学好生物学知识,可以帮助同学们开拓视野,扩大知识面,有助于学生更好地认识身边的环境,认识生命的本质。把掌握的生物学知识运用于生活实践中,最终实现源于生活,用于生活的目的。笔者在长期的初中生物教学过程中,深刻感受到要把生物学的知识教好教活,必须与学生的生活实际相结合,与教材的知识特点相结合,打破教材的条条框框,让学生感受到生物学科就在身边,生物知识就在生活中。让学生感受到在生活中可以学到很多的生物学知识,生物学知识在生活中有着广泛的运用价值。源于这样的体会,所以笔者在生物教学过程中,尽量采用生活化的教学化方式,以提高学生的对生物学的学习兴趣,加深学生对生物学知识的印象。
一、采用生活化的教具来开展课堂教学
教具是教师和学生沟通的桥梁,挑选好合适的教具开展课堂教学,可使课堂教学达到事半功倍的效果。在生物课堂教学过程中,如果能尽量采用学生身边看得见,摸得着的教具来进行教学,而不是实验室里冷冰冰的模型,会使学生对生物课堂产生亲切感,消除学科知识与生活经验之间的隔阂,拉近生物学科和学生之间的距离。在学习《绿色植物的生长需要水和无机盐》中的根的结构时,笔者把已经长根的的蚕豆分发给了每一位学生,然后指导学生要观察的部位,怎样进行观察,并结合多媒体根结构的展示,要让学生自己找出根尖的四个部分,并知道学生用放大镜着重观察根尖的根毛区的结构,让学生思考根毛区与其他三个部分的区别,进一步引导学生思考根毛区结构特点与其功能有何内在的联系?现在不少学生的家里有金鱼缸,所以笔者在学习《多种多样的生态系统》一节时,把特地制作了一个小的金鱼缸搬到了教室里,围绕着金鱼缸里组成成分进行分析,提示学生金鱼缸里有哪些动物?哪些植物?有哪些看不见的微生物?还有哪些非生物的成分?这些生物成分与非生物成分有什么关系?通过这些分析,最后引导学生得出生态系统的概念:在一定区域内,所有生物与非生物环境之间形成的统一整体。通过这些活生生的焦距使用,活跃了课堂气氛,有助于发挥学生在学习过程中的主体作用。
二、采用生活化的知识来展开课堂教学
生活成长于现代社会的学生,有着丰富的生活环境,多姿多彩的家庭生活和社会生活,为生物学的教学提供了大量的素材,教师要敏锐地从这些素材中筛选出适合用于生物课堂教学的素材来,使得课堂教学生动形象,让学生在课堂学习过程中,积极地参与到学习中来。在《合理的膳食》一节教学时,首先从学生日常饮食习惯入手来引导教学。现在的家长,一般都很注意自己孩子的营养,在饮食方面比较讲究,食品的色香味都不错,学生们也都知道要荤素搭配,平时要注意多吃点水果等,但不形成系统的知识。在课堂教学过程中,借用学生已有的生活经验,结合教材来展开教学,帮助学生改正不良的饮食习惯,掌握较为专业系统的合理膳食。又如在《植物的光合作用》一节教学时,学生现有的知识也知道盆景里的植物有时叶片会发黄,太阳晒晒又会变绿了,根据这个学生已有的生活经验,引导学生思考为什么?一是可能植物在生长过程中,缺少了一些矿质元素造成的;二是可能由于长期缺乏太阳光的照射引起的。还有生活中的豆芽菜在光下时间长了慢慢变成绿色也是一个道理,从而让学生明白光能促进叶绿素的合成。
三、把生物学知识运用于生活来巩固课堂教学
生物学分析篇4
一、从高考要求理解分析综合能力
分析综合能力就是学生能够对所遇到的问题进行具体分析、独立研究,弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境,找出其中起重要作用的因素及有关条件;能把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系;能提出解决问题的方法,运用物理知识综合解决所遇到的问题。
由此可知,学生能否运用物理知识来解决实际问题与分析综合能力有直接关系,因为任何一个复杂的物理问题往往都综合了多个物理过程,分析区别不同的物理状态、物理过程和物理情境,再找出它们之间的联系,才能够提出解决问题的方法,最后运用物理知识综合解决所遇到的问题。
二、从认知心理学角度理解分析综合能力
事物本来就是一个有机的整体,它的各个部分、各种属性是彼此密切联系在一起的。分析就是在头脑中将事物分解为各个部分或者各种属性的过程,综合就是在头脑中将事物的各个部分或各种属性结合起来形成一个整体的过程。在分析与综合的过程中,达到对事物本质的认识,所以分析与综合是思维过程中的两个不可分割、相互联系的方面。
认知心理学认为,分析综合能力培养的途径就是问题的解决,问题的解决就是在问题空间中进行搜索,以便从问题的初始状态达到目标状态的过程。所谓问题空间就是对问题情境的认识,问题情境是指问题呈现的知觉方式,当问题呈现的知觉方式与人们的知识经验越接近,问题解决就越容易;相反,如果问题呈现的知觉方式与人们已有的知识经验相差很远,问题解决就越困难。问题情境在物理问题中包括对所要解决的问题的初始状态和目标状态的认识,以及如何从初始状态过渡到目标状态的认识。知道了问题的初始状态和目标状态,又知道了解决问题所要遵循的规则,就要运用已有的知识和经验,进行一系列的认知操作直至成功,使问题得以解决。
三、物理教学中培养学生分析综合能力的途径
1.从审题出发分析物理初末状态,以图助思,寻找解决问题的突破口。审题就是准确捕捉题中的语言文字信息背后的物理含义,清晰、准确、完整理解文字、图表、材料等表达的物理情景和物理意思,抓住题目中的关键字、词和句子,挖掘隐含条件,分析临界状态,作出示意图,以图助思,其作用是找出解决问题的突破口,注意发现已知与未知的关联。
如何挖掘隐含条件呢?首先我们要认识隐含条件出现的形式,只有这样才能准确不遗漏地挖掘隐含条件,隐含条件通常有这些形式:隐含在题给的物理现象中、隐含在物理模型的理想化条件中、隐含在临界状态中、隐含在题设附图中和隐含于常识中等几种形式。
例如,如下图某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者,他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星,试问,春分那天(太阳光直射赤道)在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星?已知地球半径为R,地球表面处之重力加速度为g,地球自转周期为T,不考虑大气对光之折射。
生物学分析篇5
由于在植物生殖的学习结束之后,学生对有性生殖和无性生殖有了一定的了解,本节教学中可在已有知识的基础上进行拓展,探究动物生殖的方式,以激发学生学习热情;发挥正向迁移的作用,通过种子的结构和种子的发育,猜测鸟卵应该具有哪些功能的结构;建立猜想之后,自主实验寻找事实证据,小组合作“探究鸟卵的结构”,增强学生“发现学习”能力,提升科学探究素养,培养科学精神。
2教学目标
描述动物的受精和生殖方式;概述鸟卵的结构和主要作用;说出动物克隆的大致过程及其意义。能力目标通过收集各种类型动物的基本资料,总结动物的受精和生殖方式,提升检索有用信息和总结归纳的能力;通过参与“探究鸟卵的结构”的活动,增强科学探究能力。情感态度与价值观目标体验生物体结构与功能相适应的特点;通过发现学习,激发探究大自然未知的热情;小组合作完成探究,培养合作学习的精神。
3教学过程
课前,教师剪辑《帝企鹅的日记》视频,用白醋浸泡鸡蛋,准备一个熟鸡蛋;学生收集昆虫、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类动物的基本信息,以及动物克隆的有关资料。
3.1激发兴趣
快速导入播放剪辑的《帝企鹅的日记》视频,根据两只企鹅风趣而又“神经质”的谈话,得到信息:帝企鹅需要忍受半年饥饿,在寒冷的极地跋涉100km只为“生殖”。
3.2自主学习
合作归纳结合教材“信息库”中“受精方式”和“卵生动物、胎生动物”的相关信息,根据课前收集的各类动物基本信息,每位学生自行总结归纳:体内受精和体外受精的动物种类有哪些?胎生和卵生的动物种类有哪些?(从大量基本信息中准确找到有用信息,同时思考并总结规律,强化学生的自学能力)总结的规律一样吗?小组合作交流,完善结论(通过比较自己的结论和小组其他成员的结论,发现问题,集体讨论解决,激发小组成员间思维碰撞,提高解决问题的能力):低等的脊椎动物鱼类、两栖类是体外受精,而相对高等的脊椎动物如爬行类、鸟类和哺乳类则是采用成功率更高的体内受精方式。无脊椎动物昆虫和低等脊椎动物如鱼类、两栖类、爬行类、鸟类是卵生,而相对高等的哺乳动物则是采用受环境影响最小、成活率最高的胎生。
3.3新闻链接
拓展提升设问:鲸鱼是胎生还是卵生?展示2014年10月29日新闻:长沙海底世界一只名叫“卓雅”的白鲸,正在生产一头小白鲸的图片(直观的视觉冲击并纠正学生“鲸”是鱼类,属于卵生的错误观念。同时,激发学生关注大自然、关注科技新闻的热情)。再问:鲨鱼是胎生还是卵生?展示一则美国人为鲨鱼剖腹产放生鲨鱼宝宝的新闻,激发学生的认知矛盾。教师介绍鲨鱼的卵胎生,拓展学生的知识面。
3.4横向迁移
建立猜想。结合种子的结构以及各结构在种子发育过程中的作用,根据生物的结构和功能相适应的特点,讨论猜测:鸡蛋能够在“体外”“发育”成一个完整的生物体,其中应有提供哪些功能的结构?(由于种子含有保护作用的种皮,并具有提供营养的子叶或胚乳,以及新植物的幼体胚等,学生容易总结:鸡蛋中应该具有提供保护功能的结构;为胚胎发育提供营养的结构;提供氧气供呼吸作用的结构以及胚胎发育的部位。
3.5自主实验
为收集证据,教师为每组学生提供一枚鸡蛋、放大镜、镊子、培养皿。学生自主实验,寻找胚胎发育的部位以及为胚胎发育提供保护、营养及空气的结构(自主实验,没有给定的实验步骤,学生实验空间更大,自主思考更多,探究乐趣更浓):提供保护作用的主要有卵壳,内、外卵壳膜和卵黄膜;为胚胎发育提供营养的有卵白和卵黄;气室以及卵壳上的气孔是气体进出卵的通道;胚胎发育的场所是胚盘。教师展示被醋泡过的鸡蛋和切开的熟鸡蛋,让学生观察外卵壳膜和气室。
3.6集思广益
突破疑点。各小组展示探究成果,提出疑义:为什么有的小组能看到气室,有的没有看到?气室内的空气能够满足胚胎整个发育过程吗?为什么有的小组看到一层卵壳膜,有的看到两层?系带的作用是什么?等等。在各小组讨论发言中,总结实验成功的经验和注意事项(体现生生之间的互帮互助和集体智慧的力量,为之后的团队学习打好基础)。教师给每个小组重新分发一枚鸡蛋,小组成员结合讨论结果,针对本小组的不足,完善实验。
3.7回顾旧识
交流前沿图片展示克隆的过程。小组发言,介绍有关克隆的前沿科学,畅谈克隆给人类带来的影响及动物克隆的意义。由于“动物克隆的过程”在七年级下册第8章第一节已经学过,本节重在让学生从动物生殖的角度体会该新的无性生殖方式给人类带来的影响及意义;通过查阅资料和集思广益,给学生带来生命科学的前沿发展信息,体会生命科学在新世纪的重大意义。
4教学反思
生物学分析篇6
一、物理学习心理分析的内容、特点和方法
(一)物理学习心理分析的内容和特点
物理学习心理分析指对那些跟物理学习过程密切相关的心理现象的分析。这些心理现象包括物理学习的认知过程、物理学习能力、物理学习动机和兴趣等。另有一些心理现象如性格、气质、信念、世界观等,虽然也对物理学习过程有一定影响,但相对而言它们的影响不是太大,物理学习心理研究一般较少涉及。物理学习心理分析属于教育心理的研究内容,它跟其它教育心理分析如智力测验、能力倾向测验、学业成就测验等既有区别,又有联系。其相通之处在于,它们都是对学生心理的分析或测量,所测到的心理物质有重叠的部分,故一般来讲它们之间会有一定程度的相关,如物理能力测验成绩一般与智力测验、一般能力倾向测验以及物理学业成就测验存在正相关。但是物理学习心理测量又区别于智力测验、能力倾向测验以及学业成就测验。智力测验与一般能力倾向测验所测的是一般认识能力或一般能力倾向;学业成就测验或各种选拔考试(如高考),根据其测试目的,往往是对知识和部分能力的综合测试;物理学习心理分析则是对学生在学习物理过程中形成的、对进一步学习物理起决定作用的心理特质的分析或测量。
(二)物理学习心理分析的方法
物理学习心理分析是一种特殊的教育心理分析,其特殊性决定了这种分析必须是在学生的物理学习活动中,通过对学生的各种物理作业过程及结果的分析来探知学生的心理特质;同时由于它也是一种心理分析,可以借鉴一些一般心理测量的方法。
1.观察法
观察法是对研究对象在物理学习活动中的外部表现进行有目的、有计划的观察和记录,通过对观察结果的分析得出结论的方法。作观察记录可采用以下方法:①评等级法,即先将要观测的心理特质或行为排出不同等级,记录时在相应的等级上做标记;②记录出现频率法,即观察时出现一次特定现象即在表格中该现象处做一次标记;③连续记录法,即将观察到的现象用笔记、录音机、摄像机等手段记录下来以进行分析。
2.谈话法
谈话法即直接与被试学生进行有准备的谈话并记录谈话内容及被试学生的反应。运用谈话法要注意以下几点:①要有统一的谈话提纲,以确保对不同被试学生施以相同的刺激;②事先对被试学生可能的回答分类制表,谈话时只在相应的项目上作上标记;③建立和谐的谈话气氛,消除被试者的拘束和戒备心理,使之畅所欲言。
3.作品分析法
作品分析法指通过分析学生的作品而推断其心理的方法。如通过对学生作业中常犯错误的分析可以推断学生学习中的心理障碍、知识缺陷或不良习惯等;对某一类学生作业的长期分析则有助于推断该类学生的心理特点等。
4.问卷法
问卷法是通过问卷形式对学生的学习心理进行调查的方法。运用问卷法可以对学生的一些非智力因素如动机、兴趣等进行调查。
应用问卷法要注意以下两点:①设法打消被试者的疑虑和戒备心理,问卷一般不要求署名;②项目的提问方式不应带有任何倾向性,而且要使回答方式尽量简单。
5.测验法
测验法是通过心理测验对学生的物理学习心理进行测量的方法。运用测验法可以对学生的物理学习心理作大规模的测量,是研究学生的物理学习心理特别是物理学习能力的有效手段。但为确保测量结果的有效性和可靠性,该法对整个测量过程特别是测验的编制有严格要求。
①运用测验法的基本要求
a.客观性。为了减少测量误差,测验始终应注意客观性,不可掺杂个人的主观意见,测验要标准化并有详细评分标准,采用统一答案纸进行测验。
b.取样。指从整体中随机取出样本,包括对被试者的取样和测题材料的取样,只有抽取的样本能真正代表整体时,测量结果才会具有普遍意义。
c.测验的质量要可靠。测验的质量一般指测验的信度、效度要高,测题的区分度要好。
d.标准化与常模。标准化是指测验的编制、施行、计分和解释都要按规定的法则进行。标准化测验要求测验的项目要符合规范,施测时要以同样的项目向所有被试者施测,对全体被试者使用同一说明书和指导语,用相同的测试时间,评分标准应预先制定,解释结果时不应受测验者态度、情绪的影响。
标准化测验要求建立常模,作为比较不同受试者水平的依据。所谓常模,是指标准化样本在测验中的平均成绩。常模可有多种,如智力测验中的智龄、智商,在能力测验中常模也可用百分等级或标准分数。
②物理学习心理测验编制程序
a.确立测验目的。编制测验时,首先要确立测验目的,是测一般物理学习能力,还是某种特定的物理学习能力,或其它心理特征;是用来描述、评价、选拔,还是诊断个体心理差异;是团体测验还是个别测验。另外还要了解被试者的年龄、生活背景、文化程度等信息。
b.选择测验材料编选测验题。测验材料的选择直接关系到测验结果的有效性,应非常慎重。对一项合适的物理学习心理测验材料,有以下要求:第一,以物理知识为载体,取材要全面,应能涵盖所测心理特质的范围;第二,问题情境对学生来说应是新的,且有一定难度,以免学生仅凭对类似情境的记忆来答题而影响测量的准确性;第三,材料要突出所测的心理特征,排除干扰因素;第四,材料应适合被试者的年龄特征和文化水平;第五,材料应对所有被试者具有普适性。
编制测验题是一项十分复杂的工作,要综合考虑测验目的、材料的性质、被试者特点以及施测时的各种实际因素。编制的测验题数量应比最后所需的测验题数量多出一倍或几倍,以备筛选和复份。
c.预试。预试是将初步筛选的题目综合成一个或几个测验,并向同一组人员施测,以获取有关测验题性能的客观资料。预试时应注意预试对象要有代表性,人数以三四百为宜,测试环境应与正式测试时相同,记录被试者答每题花费的时间。
d.进行项目分析。项目分析指对每道题的质量分析,包括分析测题的难度、区分度以及吸引度。目的是淘汰不适当的测题,使题目趋于标准化。
区分度分析,包括题目内在一致性分析和效度分析,前者考查每题与整个测验性能是否一致,后者鉴定每道测验题能否测出要测的东西。
吸引度分析,分析备择答案的吸引程度,若各备择答案吸引被试者的程度相当,则为好的题目,若有一两个答案很少有人选,
则要修改或淘汰该题。
e.编排试题,编写说明书和指导语。最好的试题编排方式是由易到难循环排列,如每10题为1组,从易到难循环编排。
说明书是作为主试者的工作工具和对被试者的提示,一般包括说明测验目的,实施方法,记分方法,结果处理等。
指导语是指示被试者测验时的注意事项。通过监测人宣布或附于卷面上,包括简要说明测验目的,对被试者的要求等。
f.制定标准答案规定测验时间及记分方法。标准答案及记分方法应在编制测验时同时编制出来。规定测验时间,包括主试者
宣布说明所需时间及被试者解答的时间。
③物理学习心理测验的质量评定
a.效度。测验的效度指测量结果的正确性、有效性,即该测验能够测出所要测量的心理特质的程度。效度是测验的最重要的质量指标。
b.信度。信度指测验得分的稳定性、可靠性,或者说,对同一被试者的前后两次测验,所得结果是否一致?测量结果是否可靠?信度是个统计学概念,可用相关系数表示,称为信度系数。
二、物理学习能力的测量
(一)物理学习能力及其结构
物理学习能力是学生在接受学校教育和参与社会实践过程中所形成的诸多能力中的一种,是在物理学习和物理活动中"逐渐形成的一种调节物理活动的相对稳定的个性心理特征。
物理学习能力不是单一的能力,而是由多种能力构成的。物理学习能力的划分根据分析的着眼点不同而不同,一般来讲可以从以下两种角度对物理学习能力进行划分:
从物理学习能力是在物理活动中进一步发展了的认识能力(智力)这一角度看,物理学习能力应包括观察能力、实验能力、物理思维能力、物理想象能力和物理记忆能力等。
物理学习能力是在物理活动中发展起来的,若从调节各种物理活动过程的心理结构这一角度看,物理学习能力可分为观察能力、实验能力、运用物理知识分析解决问题的能力、物理自学能力和创造能力。
各种具体物理能力的构成或评价指标如下:
1.物理观察能力
①目的性;②条理性;③理解性;④敏锐性;⑤持久性。
2.物理实验能力
①设计实验;②实验操作;③观察和记录;④分析解决实验中的问题;⑤数据处理;⑥分析总结。
3.物理思维
①物理抽象;②物理概括;③物理判断、推理;④物理综合分析;⑤运用数学处理物理问题。
4.物理想象能力
①建立空间位置关系;②形成物理图景;③想象物理过程;④想象操作。
5.分析解决物理问题的能力
①分析物理问题的一般智力;②物理想象;③物理抽象思维;④运用数学解决物理问题;⑤发散思维。
6.物理自学
①对物理文字材料的领会;②发现问题提出问题;③物理实验和理想实验;④观察;⑤运用知识;⑥资料检索与使用;⑦对学习活动的自我意识及监控。
(二)物理学习能力测验题的编制
物理学习能力的测量可通过前面介绍的心理测验程序进行,其中核心的工作是编制测验题。编制测验题时首先要明确测验目的,是测量一般的物理学习能力,还是测量某个特殊的物理学习能力,并明确对要测的能力构成是如何界定的。其次,题目的编选要符合前面提出的原则。下面是几个物理学习能力测验题的例子:
[测验题1·物理实验观察]
导语:注意以下演示过程,记下你所看到的所有现象。
演示:在玻璃水缸中放适量带有颜色的水,水中放置一根高于水面的蜡烛,点燃蜡烛,然后用广口瓶将燃烧着的蜡烛全部罩住
(瓶口浸入水中)。
本题测验观察的敏锐性。如果被试者在看到蜡烛熄灭时也观察到了罩内水面的轻微上升,则敏锐性计1分,否则不计分。
[测验题2·自然观察]
组织学生观察雨后彩虹,观察前先讲清彩虹的成因,然后让学生去实际观察,以验证解释的科学性。要求对彩虹的形状、颜色以
及产生的条件进行仔细观察,并作好记录。回来后测试观察结果:
①请尽可能详细地描述出你所见到的彩虹的所有特征。
②当彩虹出现时,你看见太阳在什么方向!
本题可测观察的条理性和理解性。如果被试者能完整地答出彩虹的形状、颜色构成及其排列顺序,则记条理性1分,否则不计分。
如果被试者正确答出太阳在观察者的后上方,则理解性计1分。
〔测验题3·思维能力〕
指出下列四种情况中,那些可以将物体看作质点?A.在高处由静止释放一根形状不规则的短木棒,木棒翻滚着落地,计算落地时间;B.研究炮弹在炮膛中旋转加速的过程;C.研究汽车突然启动时乘客的运动;D.研究电梯中电梯对人的支持力。
如果答案完整、准确,则物理抽象能力计1分,否则不计分。
三、物理学习动机和学习兴趣的分析
(一)学习动机与学习兴趣
学习动机是推动主体进行学习活动的内在动力机制。学习动机由两个基本部分组成,一部分即作为个性心理倾向的学习需要,是潜在的学习动机;另一部分是学习期待或学习诱因,其作用是激发学习需要,使动机由潜在状态转化为激活状态,从而发动和维持学习活动。
学习需要一般认为由三种成份构成,即认知需要、交往需要和自我提高需要。物理学习动机中,如有的同学感到“物理课生动有趣,并能不断揭开事物的秘密,所以很爱学。”这是认知需要的反映。有学生说:“物理老师和霭可亲,风趣幽默,对我们很好,所以爱学物理”;还有学生说:“我们班别的同学物理都很好,就我们几个学得不好,所以我也得加劲学”等则体现了学生的交往需要。还有学生立志要考名牌大学理工科,或为将来去研究所工作而学物理等则反映了学生自我提高的需要。
学习兴趣是人积极探究事物的认识倾向,是认识需要的情绪表现。中学生学习物理的兴趣大致可分为四种发展水平,依次是直觉兴趣、操作性兴趣、因果关系兴趣和概括性认识兴趣。兴趣的发展水平与年龄有关,但起决定作用的还是在学习过程中的不断培养。学生在学习物理过程中认识需要不断满足,促进兴趣水平不断提高,并使物理学习兴趣日益分化和稳定。
(二)物理学习动机和学习兴趣的分析
物理学习动机、兴趣的分析可采用谈话法和观察法,对于大规模的研究一般用问卷法。
使用问卷法首先要编制问卷,一般来讲,问卷的项目可采用以下几种形式:
1.自由记述形式例如调查学生对物理课的兴趣时,可直接问:你是否喜欢物理(实验课,习题课……)?请把你的理由写出来。
()因为物理知识在生产和生活中有用。
()因为学校开设了这门课。
()因为升学要考物理。
()因为我从学习物理中得到快乐。
……
3.选择形式例如:你为什么要学物理?如果你的原因是下列的某一条或某几条请将其标号写下来。A.内容有趣;B.能做实验;C.生活中有用;D.升学考试有用;E.教师讲得好;F.老师对我好;G.容易学会;H.家长要求;I.有课外活动……
四、物理学习心理过程的分析
物理学习心理过程分析可从以下两个方面进行:一是结合物理教学实际对物理教学过程中物理学习心理的作用特点及发展规律进行分析、探讨,例如前一段时间探讨较多的“初二物理学习的分化”、“高一物理学习的台阶”等问题即属此类;另一方面是对物理学习过程中心理障碍的分析,限于篇幅以下仅就后者作简要介绍。
(一)物理学习中思维障碍的分析
思维是物理学习过程中最主要的心理活动,也是存在障碍最多的心理活动。思维障碍干扰和阻碍物理思维活动的正常进行,影响学生对物理知识的正确理解,久而久之,势必会影响物理学习能力甚至一些非智力因素的正常发展。造成思维障碍的因素很多,一般可归为三类:一类是知识因素,即由于学生头脑中缺乏为思维活动定向的知识或有关知识处于混乱无序状态而形成思维障碍。如在建立物理概念的思维过程中,如果相应的表象知识缺乏或错误,存在错误的前概念或新旧概念界限不清,则都有可能发生思维障碍,形成对物理概念的表面理解或引起概念的混淆。在解决物理问题的思维过程中,如果学生对相应的物理概念、规律的含义或适用范围不清楚,则这一思维过程必然会遇到障碍。再一类是技能或能力因素,即缺乏执行思维活动的智力技能或能力从而使思维过程无法继续。例如综合性强的物理问题要求学生具备较强的综合分析能力,灵活性强的物理问题要求学生具备逆向思维、发散思维能力,即使是基本的物理问题也要求学生具备分析物理问题的基本智力技能,否则解决物理问题的思维活动会障碍重重,无法顺利进行。最后一类是学生的不良思维习惯和一些外来干扰因素。如中学生思维的绝对化、片面化倾向,想当然的思维习惯以及思维定势的影响都可形成思维障碍;教师在讲课或演示实验过程中,处理不当也会产生一些干扰因素,导致思维障碍。
思维障碍的分析比较复杂,不象能力可以通过测验测出,也不像动机可通过问卷调查。思维障碍存在于学生的思维过程中,间接反映在学生的智力作业中,学生自身也不一"定能意识到,因而既不能通过外部观察和学生内省报告直接得到,也不能在学生的作业中直接测出。对思维障碍的分析只能综合运用观察法、谈话法和测试法(或作业分析)通过对学生思维过程及结果的深入综合分析方可得出结论。具体分析时可采用以下步骤:
1.提出问题通过对教材中重点、难点的分析和物理学习中各种思维过程的分析,确立一些学生学习中可能出现困难的知识点。该步工作也可以通过整理平时对学生学习过程的观察和对学生作业的分析所积累的资料来完成。
2.测试针对这些疑点、难点编制测验题,测试时不仅要求学生答出结果,还要写出理由,以充分暴露思维过程。
3.深入了解根据学生回答问题的情况,选择部分学生,运用谈话法进行进一步诊断。
4.做出结论,并提出教学对策。
(二)物理学习中非认知心理障碍分析
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