基于科学方法显化的《静电场》知识梳理研究

引言

1. 1问题的提出
在校中学生由于受到应试教育的影响，除学习教科书的内容外，每个学科都还要完成至少一本以习题为主的教学辅导书(下面简称辅导书)的学习。辅导书的内容通常由三个部分组成:对课本知识的梳理与拓宽;典型例题的剖析;习题。因为高考考的是做题目，所以对学生来说，辅导书的学习也很关键。目前市场上辅导用书种类繁多，知识内容的安排和难易程度不尽相同，辅导书的知识结构存在很多问题没有得到很好解决，如知识结构不清晰、所选习题超出了教学大纲的要求、同一类型题反复出现等，不符合学生的认知特点，给学生的学习带来了很大困难，使学生思维混乱，难以在头脑中建构起系统、有序、完整的知识网络体系，降低了学生的学习效率，达不到预期的学习效果。因此，本人研究了目前市面上广受欢迎的《王后雄学案》，并以科学方法显化的方式，将书中知识梳理为物理知识的获得和应用两部分，以期梳理后的知识结构更加符合学生的认知心理，帮助学生轻松、高效地学习，更好地完成素质教育所要求的目标。

1. 2文献综述
《静电场》是高中物理电学部分第一章内容，是电学部分的基础，也是整个电磁学学习的准备知识。因其具有很多零散而且抽象的概念，称为物理教学中的一大难点，同时本章内容又是高考的热点之一。本章的重点内容是库仑定律以及描述电场特性的物理量一一电场强度和电势①。许多学者和一线教师对《静电场》中的重点题型进行了归类研究，并提出相应的教学建议。但是很少有人对整章知识结构的呈现方式进行全面分析，而对物理认知和物理科学方法的研究则比较广泛、深入。下面从对《静电场》内容的研究、对教材知识结构的研究、对物理科学方法的研究三方面对研究问题的现状进行说明。

1. 2. 1《静电场》内容的研究
许多教育工作者对《静电场》的知识内容及教学进行了分门别类的研究，针对不同题型归类，指出求解方法，并提出切实、可行的教学方法，对教师的教学和学生的学习都有很大帮助，归纳起来他们主要对以下两方面进行了研究:对《静电场》重点题型的研究，对《静电场》如何教学的研究。

1.2.2教材知识结构的研究
面对教学辅导书知识结构上的问题，很少有人对其进行大量深入而细致的研究，指出其中的不足并提出修改建议。
华东师范大学任丹凤博士著有《论教材的知识结构》一文，她强调传统教材的主要功能是知识传授，通过知识传授的方式开发和培养学生的智力。因此，知识点的组织和表述成为教材体系结构的重点。知识的组织与表述方式按学科逻辑顺序设计编排，这样虽然也兼顾到学生认知发展的特点和规律，但是却远远达不到对其认识程度和重视程度。从知识结构理论上分析，它是不完整的。一个完整的知识结构体系应该由两部分组成，一部分是知识系统结构，一部分是知识应用结构。知识系统结构体现的是学科知识自身内在的发展顺序和层次关系;知识应用结构阐述的是知识与事物的联系以及知识与人的关系。知识系统结构展示的是以学科知识的自我发展为中心的纵向式延伸，具有封闭性和内敛性。知识应用结构表达的是以事物和人为纽带的知识的横向扩展，具有开放性和丰富性。

1.2.3科学方法的研究
研究者对物理认知学习理论和科学方法(获得物理知识的科学方法和应用物理知识的科学方法)的研究层出不穷，观点不一。
首都师范大学邢红军教授在《论中学物理教育中的科学方法教育》中强调目前物理教育中存在的问题，并不是根本没有对学生进行科学方法教育，而是对科学方法采用隐性教育的方式，即不在课本中直接写明，而是让学生自己在学习讨程中去把握，没有对科学方法教育引起足够的重视。主要表现在:第一，没有认识到科学方法在物理教育中的特殊意义，论文网是经典论文网站，提供初中英语教学反思范文，初中英语教师教学反思，初中英语课堂教学反思，初中英语阅读教学反思。联系方式：QQ 1847080343，电话13795489978。甚至可以说是独特的、不可取代的意义，而仅仅将科学方法作为知识教学的引入条件或附庸，;第二，科学方法与物理知识脱节，也就是说，物理知识本来应当运用科学方法合乎逻辑地推导出来，然而学生并未感受到这种逻辑力量;第三，不重视科学方法的巩固，一旦进入概念、规律教学，尤其是进入解题，科学方法往往就被置诸不顾;第四，科学方法的运用非常薄弱，如何帮助学生运用科学方法解决实际问题也未得到深入研究。邢红军指出科学方法的教育功能有获取功能、建构功能、培养功能。科学方法是培养学生能力的桥梁，应采用科学方法显化教育的方式，可以从以下几方面实施:《物理课程标准》应把科学方法作为教学内容，按照科学方法的逻辑顺序来设计教学程序，让学生运用科学方法解决实际物理问题①。教师要创设良好的认知情景，尽可能多地提供科学方法教育的平台。
李正福、李春密、邢红军在《物理教学中的科学方法显性教育》中指出我国物理科学方法采用隐性教育的方式，导致了科学方法教学目标不明确、教学内容不确定以及教学效果不明显等诸多问题恒。在物理教学中进行科学方法显性教育，可以使科学方法教育有的放矢、有据可依，为学生创设学习科学方法的条件，有助于提高科学方法教育的教学效果，提高学生的能力。
我国的物理教材中忽视科学方法的内容，这种现象也广泛存在于教学辅导书中，辅导书中同样很少提及科学方法，通常对物理知识的呈现采用显处理的方式，而对物理知识的内在关系和物理方法，特别是对后者采用隐处理，忽视对学生进行科学方法的教育，不利于学生能力的提高。

1. 3本文的研究设计
本人查阅了大量的资料，在对文献进行了深入、细致研究的基础上，将已有的教育学、心理学知识与物理课程的特点结合起来，采用理论研究的方式，重新对《王后雄学案》一一高中物理选修3-1第一章静电场的知识结构进行了梳理。

1.3.1研究思路
本文由引言、研究的理论基础、《静电场》知识获得部分的内容梳理、《静电场》知识应用部分的内容梳理、综合讨论、研究结论、教学建议七部分构成。主要分析了王后雄学案一一高中物理选修3-1静电场一章知识编写的优缺点，并保留优点、克服缺点，从学生的认知学习理论出发，根据物理学的知能结构图，将书中内容分为知识的获得和应用两部分，并以科学方法为主线贯穿其中，对《静电场》知识重新进行了梳理。
学生们习惯了搞题海战术，有些同学遇到相似题型就生拉硬套，而不去思考问题应采取的正确解题方法，不会举一反三，融会贯通。因此，我们要让学生充分掌握物理科学方法，经历观察、感知、思考、训练等过程，通过科学方法的学习提高能力，达到事半倍功的效果。因此，辅导书的知识结构以科学方法为中心展开，符合学生的认知特点。
期望梳理后的内容更加符合学生的认知规律，使学生形成完整、有序的知识结构，取得良好的学习效果。

1.3.2研究方法
本论文的研究方法主要采用文献法、理论分析法。
　本人广泛查找、收集国内相关文献，查阅物理教育学和心理学知识，结合物理课程的特点，明确研究方向并选择合适的理沦依据，通过理论分析的方式进行研究。文献主要来自于中国期刊全文数据库、首都师范大学图书馆。

第二章 研究的理........................20-27
2.1 认知学习.................20-23
2.1.1 认知的定...................20
2.1.2 物理知识结构.........................20-22
2.1.2.1 物理知识结构......................21
2.1.2.2 物理认知结..........................21-22
2.1.3 布鲁纳认知结...........................22
2.1.4 皮亚杰的认知............................22
2.1.5 物理学知能....................22-23
2.2 物理科学方.........................23-27
2.2.1 物理科学方法..........................24
2.2.2 物理科学方法...................24-25
2.2.3 物理科学方法........................25-27
第三章 《静电场》知识获得部分.....................27-38
3.1 《静电场》一章知识...............................28-29
3.2 以科学方法为主线,知识获得............29-36
3.2.1 直接定义法.............................29
3.2.2 比值定义法.................................29-30
3.2.3 理想模型法.......................................30-31
3.2.4 类比法................................31-32
3.2.5 模型法................................32-36
3.3 对《静电场》知识获得部..........................36-38
第四章 《静电场》知识应用部.....................38-61
4.1 《静电场》一章知识........................39
4.2 以科学方法为主线,知识.................39-59
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结论
《静电场》的知识从电荷出发，主要讲解库仑定律和描述电场性质的的物理量一一电场强度和电势。因此，本人将知识获得部分的内容归纳为五类问题，知识应用部分归纳为四类问题，并以物理科学方法为主线，贯穿其中，建构了一个合理的知识网络，符合学生的认知规律和特点，有利于学生综合能力的提高。