例谈如何激发学生的认知冲突

现代认知建构学习理论认为,学生的学习实际上是在与周围环境的相互作用过程中,通过同化和顺应,逐步建构起关于外部世界的知识,从而使自身的认知结构得以转换和发展的过程.在这一过程中,如果在新知识与原有的认知结构之间产生无法包容的矛盾,即存在认知冲突,将会引起学生认知结构上的不平衡,从而激起学生强烈的探索欲望和学习兴趣,促使他们去自觉地解决认知冲突,使其认知结构进行新的同化和顺应,以达到新的平衡.     

在电场教学中巧用科学类比

静电场知识是静电学的核心,静电场知识的教学,在物理电学中有着重要的启领作用．面对新的刺激情境,主体能够利用已有的认知结构将刺激整合到自己的认知结构中,这就是同化；如果主体不能利用原有图式接受或解释刺激,其认知结构将由于刺激的影响而发生改变,这就是顺应．显然,个体在知识的学习过程中,顺应要比同化付出更多的努力．     

物理概念图式进阶的理论探讨

把物理图式和学习进阶理论结合起来,从图式本体、学习进阶的本质、物理图式的形成过程和结构等方面讨论了它们之间的联系,认为学习者头脑中的物理概念和规律的学习进阶实质上是物理图式的进阶过程.在此基础上,利用郭玉英教授和Knut Neumann等的研究成果,提出了“物理概念图式进阶的层级模型”和“物理概念图式学习进阶教学的分析框架”,旨在有利于教学实践中参考应用.     

学生认知结构的拓展构建

1学生认知结构拓展构建特点 现代建构主义学习理论认为,学生的学习过程就是构建认知结构的过程,学生构建认知结构的方式有二种,其一是将原有的认知与新的情景发生相互作用（例如新课教学中对新知识的学习）,其二是对原有认知结构进行重组和整合．物理习题教学主要通过学生原有认知与问题系统发生相互作用（解答问题）来对原有物理认知结构（包括物理知识和技能、物理解题方法、思维方法等）进行重组和整合,以构建一个相对概括化、稳定化、清晰化、系统化的良好物理认知结构（图1）．     

从优化认知结构角度探索物理教学数理结合问题

据认知心理学观点,学生数理结合的知识是通过大脑内部建构数理结合型认知结构来表征的.改革数学和物理教学,利用数学通过概念同化帮助学生理解与掌握物理理论,构建内容丰富、结构优良的数理结合型认知结构;并通过练习,培养运用数学解决物理问题的能力.10多年的改革实践,较好地解决了数理结合的问题,实现了普通物理和理论物理相关课程合并教学.     

图式理论在物理习题教学中的应用初探

皮亚杰理论体系中的一个核心概念是图式．图式是指个体对世界的知觉、理解和思考的方式．我们把学生的形形色色认知结构视作一个个图式，图式的形成和变化即是认知发展的过程．将图式理论应用于高中物理习题教学，是笔者在本文要探讨的中心问题．     

近代物理讲座 第十一讲 粒子物理学的发展

一、粒子和粒子物理学 本世纪初物理学的发展弄清楚了原子的直径大体上是10-8cm的量级.进一步的发展中又认识到:原子核的直径是 10-12cm量级,原子核是由若干个质子和中子组成.质子、中子、电子和光子就是人们最早认识的一批基本粒子.在当时由于它们被认为可能是物质微粒结构的最小单元,因此被称为基本粒子.在这以后,凡是和这些粒子可以相互作用和相互转化并在当时的认识水平上认为是同一层次的粒子,统称为基本粒子.随着实验和理论研究的发展,显示出某些基本粒子肯定不能看作是点粒子,它们有一定的大小并有内部结构.同时还显示出来从内部结构…     

对科学的认知、理解和信任——科学探究性教学的最终目的

1 问题的提出 100年前,教育家杜威(J.Duwey)对大多数的教育工作者把科学看作是可以直接传授给学生一堆知识的观点进行了批判,认为这是对科学作为一种思维方式和认知态度却没有给予足够的重视.他的这种基于实用主义的教育思想,在工业化时代初期曾经起过一定的积极作用.     

一堂物理参观课

物理学是研究物质最基本的运动形式和它们之间相互转换的一门自然科学,它是人类在劳动实践中认识了自然现象而总结出来的。近几十年来,物理学的成就使自己成为自然科学和现代技术的基础科学。因此,中学物理教学必须与物理现象相结合,与生产技术相结合,给学生以巩固而系统的物理学的基础知识和物理学与生产实践联系的知识。使他们在学校内对现代生产就有一定程度的了解。一个中学毕业生对现代生产缺乏必要的知识,这是我们的教育所不容许的。所有有经验的教师都认为:在物理教学中恰当地介绍现代生产的知识是必要的。为了达到这个目的,     

概念图及其在理科教学中的应用

概念图是基于建构主义和意义学习理论的组织和表征知识的工具,是一种知识及知识之间的关系的网络图形化表示.概念图在教学中可以作为教的工具、学的工具和评价的工具.本文将概念图在理科教学中的应用举例介绍.     

例谈"导致悖论教学法"

建构主义的学习观认为，学习是学生用已有的知识经验去同化和顺应新知识的过程．当一个问题能够被纳人原有的认知结构时，则这个问题就能够被迅速地解决，原有认知结构的平衡不会被打破．相反，如果新的问题不能被纳人已有的认知结构，则原来的认知结构平衡将被打破，引起学生认知上的矛盾，这时，学生就会积极调整已有的认知结构，使问题得到解决，从而建立新的平衡．     

她用物理的情趣,引我们科苑揽胜;她用知识的力量,助我们奋起攀登!欢迎投稿,欢迎订阅

正《现代物理知识》杂志隶属于中国物理学会,由中国科学院高能物理研究所主办,是我国物理学领域的中、高级科普性期刊。为进一步提高《现代物理知识》的学术水平,欢迎物理学界的各位专家、学者以及研究生为本刊撰写更多优秀的科普文章。投稿时请将稿件的Word文档发送至本刊电子信箱mp@mail.ihep.ac.cn,并请将联系人姓名、详细地址、邮政编码,以及电话、电子信箱等联系方式附于文章末尾。所投稿件一经本刊录用,作者须将该篇论文各种介质、媒体的版权转让给编辑部所有,并签署《现代物理知识》版权转让协议书(全部作者签名),如不接受此协议,请在投稿时予以声明。来稿一经发表,     

学部委员唐孝威教授主持 原子模型的建立和发展

古代哲学家在以往漫长的岁月中对物质的结构有过许多设想.他们中具有代表性的是古希腊的留基伯(Leueippus)和他的学生德谟克利特(Dmocrituse),被称为古原子论的奠基者.他们认为物质是由简单的不可分割的基本单元——原子组成.这种朴素的思想虽属机械唯物论,却是原子论的萌芽.如今世界上通常使用的原子一词,就沿用了古希腊的atoma(原意是不可分割的).在古印度将原子称为anu(意为微小).在我国战国时期的墨家称为“端”,意思是组成物质的不可分割的最原始的东西;而名家称为“小一”,认为“小一”这东西不再有内,也就无法再分割了,即为最原始的微粒.     

学部委员唐孝威教授主持 原子模型的建立和发展

 古代哲学家在以往漫长的岁月中对物质的结构有过许多设想.他们中具有代表性的是古希腊的留基伯(Leueippus)和他的学生德谟克利特(Dmocrituse),被称为古原子论的奠基者.他们认为物质是由简单的不可分割的基本单元--原子组成.这种朴素的思想虽属机械唯物论,却是原子论的萌芽.如今世界上通常使用的原子一词,就沿用了古希腊的atoma(原意是不可分割的).在古印度将原子称为anu(意为微小).在我国战国时期的墨家称为“端”,意思是组成物质的不可分割的最原始的东西;而名家称为“小一”,认为“小一”这东西不再有内,也就无法再分割了,即为最原始的微粒.     

基于学情分析的物理教学效率提升策略

学生是学习的主人, 教会学生学会学习是教学活动的核心. 怎样才能激发学生的内驱力, 让学生对所学 知识产生兴趣, 形成内在的需要, 从而获得更好的学习效果? 我们认为只有重视学情分析, 认真研究学生的实际需 要、 学力水平和认知倾向, 对症下药才能提高学习效率. 现代教学理论下的学情分析不仅是课前设计预案时需要考 虑的, 而应是贯穿于整个教学活动始终, 教学后的反思也仍然需要学情的分析     

著名物理学家谈超弦(五)

 理查德·费因曼去世前是美国加利福尼亚理工学院物理系的教授.他被公认为是现代粒子物理理论和量子场论的一位奠基人.由于他关于量子电动力学的开创性工作,曾荣获诺贝尔奖.作为现代基础物理学界的一位元老,他对于超弦理论的批评特别中肯.1988年他因病与世长辞.问:几年前斯替芬·霍金(Stephen Hawking)说过,理论物理学的末日似乎已经为期不远了.     

利用建构主义理论构建开放式高中物理教学

一、建构主义理论简析建构主义理论认为,知识不是通过教师传授获得的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的.其核心内容为:以学生为中心,强调学生对知识的主动探     

超分子结构单元研究黑索金的弹性各向异性

含能材料的弹性性质微观上体现了分子间的结合力,且与含能材料的化学分解和爆炸相关.因此,弹性性质-晶体结构的关联为设计具有特定性质的新材料和理解含能材料点火起爆提供了理论基础.本文提出超分子结构单元作为最小化学单元来定量表征黑索金(RDX)不同晶面的弹性模量.基于超分子结构单元的弹性模量模型表明,与弹性模量相关的微观因素有:超分子结构单元的分子对数量、分子对的平衡距离、分子间力常数以及分子间非键能与晶面法线的夹角;而弹性模量的各向异性来源于分子间非键能与晶面法线的夹角不同.研究结果表明, RDX的超分子结构单元包含15个RDX分子,以该超分子结构单元计算得到RDX(100),(010),(001),(210)和(021)晶面的弹性模量分别为21.7, 17.1, 20.1, 19.1和15.3 GPa.除RDX(001)晶面外,以上晶面的理论计算值与超声共振谱、脉冲激热散射、布里渊散射和纳米压痕实验值基本吻合. RDX(001)晶面的计算值(20.1 GPa)远高于实验值(15.9—16.6 GPa),原因可能是计算过程中将RDX分子看作刚性体,忽略了RDX(001)晶面在外界载荷作用下...     

场认知方式与物理概念表征相关性研究——以高中物理电学概念为例

从学生的场认知方式角度出发,探究其与物理概念表征的相关性;对30名学生进行了镶嵌图形测验(简称EFT,测验场认知方式)和电学概念表征测试.结果表明,场独立型学生物理概念表征的成绩优于场依存型学生,场认知方式与物理概念深层表征显著相关.     

关于测不准关系的渊源的评述

在1926年夏天,量子理论的情况可以用两句话来表征:矩阵力学与波动力学在数学上的等价性已为薛定谔阐明,其数学方案的一致性(consistency)是很难怀疑的;但关于这一理论的物理解释却仍然争论得很厉害.薛定谔遵循德布罗意原来的思想,试图把“物质波”与电磁波相比,把它看成是三维空间中的实在的、可测量的波.因此,他倾向于讨论位形空间(configuration space)是三维(单粒子体系)的那些情况,并且希望量子理论中的那些“不合理的”(irration-al)性质,特别是量子“跳跃”(quantum jump),能够在波动力学中完全避免掉.一个体系的定态被定义为驻波,体…