物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)認(rèn)知分析論文
1、感官實(shí)驗(yàn)
這類實(shí)驗(yàn)是比較直接的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是比較容易能觀察到的。對(duì)于一個(gè)沒有相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來講，他們首先會(huì)在腦海中構(gòu)想相應(yīng)的物理情境，所以如果想讓他們接受得更好，就需要將實(shí)驗(yàn)的原理和本質(zhì)凸顯得更加明顯。這一類的實(shí)驗(yàn)都是為了解決那些在學(xué)生心目中留有疑難問題的，給他們以直觀的印象去解決相應(yīng)的問題。讓他們根據(jù)已知的物理概念去總結(jié)物理實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象和規(guī)律。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中學(xué)生們都是帶有一定的疑問的，學(xué)生一直帶著疑問去解決這一類問題。可以拿晶體熔化這一實(shí)驗(yàn)來舉例。由于實(shí)驗(yàn)中存在的小誤差使得晶體的熔化很難得出理想的結(jié)論，熔化過程中的溫度也很難保持固定不變。雖然教師們已經(jīng)做出很大的努力來改變這一現(xiàn)狀，但是從目前的效果來看，還不是很好，仍然需要更進(jìn)一步地努力和改善。學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)的過程中能夠善于抓住主要的影響因素，忽略次要的影響因素，就形成了一定的`關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，在總結(jié)概括的基礎(chǔ)上獲取了比較合理的物理現(xiàn)象，通過自身的思維加工，和相應(yīng)的理論依據(jù)進(jìn)行對(duì)比，最終達(dá)到認(rèn)識(shí)提高的效果。在這樣的過程中，學(xué)生們不僅提高了發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，還能善于分析看到的物理現(xiàn)象，形成自己獨(dú)特的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，便于進(jìn)行知識(shí)的遷移和進(jìn)一步地運(yùn)用。但并不是說如果沒有響應(yīng)的改善效果，這一類實(shí)驗(yàn)就沒法做，我們應(yīng)該轉(zhuǎn)換一下思維。給學(xué)生留一些問題也是比較好的，因?yàn)閷W(xué)生們可以帶著問題去進(jìn)一步地探究，同時(shí)認(rèn)識(shí)到科研學(xué)習(xí)并不是一帆風(fēng)順能成功的，可能會(huì)遇到各種各樣的阻礙。他們會(huì)對(duì)科學(xué)研究的本質(zhì)有著更加深刻的感悟，也是在培養(yǎng)他們做科研實(shí)事求是的治學(xué)精神和善于解決問題的能力。
2、抽象實(shí)驗(yàn)
抽象實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生來說都是比較難的，學(xué)生們對(duì)于這一類實(shí)驗(yàn)大多停留在對(duì)理論的掌握上。而他們比較擅長的也就是計(jì)算，但是對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和原理并不是特別了解。對(duì)于這一類實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們?cè)诮佑|過程中會(huì)將腦海中具體的運(yùn)算過程轉(zhuǎn)化為對(duì)形式的運(yùn)算。因?yàn)樗麄儗?duì)于理論的掌握也都是體現(xiàn)在事物的規(guī)律和現(xiàn)象的總結(jié)上面。其中最困難的地方也就是最抽象的知識(shí)，是他們無法直接觀察和感受到的，并且是需要他們經(jīng)過一定時(shí)間的思考來解決的。拿沉入水中的物體舉例，他們是否會(huì)受到浮力的作用，一直以來都是困擾學(xué)生比較多的問題。如果學(xué)生只是單純的接收老師灌輸?shù)慕Y(jié)論，沉入水底的物體也會(huì)受到浮力的作用，那么學(xué)生們的思維就是十分混沌的，也不利于他們系統(tǒng)地學(xué)習(xí)其他與浮力相關(guān)的知識(shí)。這樣的疑惑狀態(tài)也有可能會(huì)影響到他們今后的學(xué)習(xí)效果。因此如果能夠讓學(xué)生自己進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的話，那么他們會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和結(jié)果都會(huì)認(rèn)識(shí)得更加清楚。
3、拓展實(shí)驗(yàn)
拓展實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生能力的提高是最有效的，因?yàn)橥卣箤?shí)驗(yàn)將聽覺和視覺有機(jī)地結(jié)合了起來，調(diào)動(dòng)起了多個(gè)感覺器官。拓寬了信息收集的渠道，學(xué)生們?cè)讷@取豐富信息的同時(shí)，逐漸形成了相應(yīng)的概念。拓展實(shí)驗(yàn)一般會(huì)收到兩種效果，一個(gè)就是實(shí)驗(yàn)結(jié)論與生活經(jīng)驗(yàn)相違背，另外一個(gè)就是實(shí)驗(yàn)結(jié)論與生活經(jīng)驗(yàn)相符合，下面就展開來說這兩大類實(shí)驗(yàn)。拓展實(shí)驗(yàn)往往能夠調(diào)動(dòng)起學(xué)生們參與的積極性，尤其是他們固有的認(rèn)識(shí)與實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不是完全重合的時(shí)候，他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就會(huì)受到一定的挑戰(zhàn)，他們就更加積極和有興致地投入到拓展實(shí)驗(yàn)當(dāng)中來。而如果學(xué)生們獲取的信息和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致時(shí)，這時(shí)我們稱實(shí)驗(yàn)和理論相符，這就需要適當(dāng)?shù)卣J(rèn)知調(diào)整，認(rèn)知結(jié)構(gòu)與獲取的信息就處于相互作用中。因此這樣的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該更多地關(guān)注在學(xué)生們的認(rèn)知調(diào)整過程。
4、結(jié)語
物理學(xué)習(xí)過程的主體是學(xué)生，而輔助是老師。因此在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，抓住學(xué)生們認(rèn)知的變化過程有助于加深學(xué)生們對(duì)物理試驗(yàn)現(xiàn)象的分析和總結(jié)。根據(jù)上面的分析，實(shí)驗(yàn)主要分為感官實(shí)驗(yàn)、抽象實(shí)驗(yàn)和拓展實(shí)驗(yàn)。每一類實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們的認(rèn)知過程都是不一樣的，比如在感官實(shí)驗(yàn)中更多的是要去解決學(xué)生們心中的疑問，通過他們直接或間接的參與以及直接的觀察，獲取比較有用的信息。而抽象實(shí)驗(yàn)，是比較難的，學(xué)生們會(huì)抓緊學(xué)會(huì)解決問題，并且養(yǎng)成實(shí)事求是的精神和善于解決問題的能力。
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