基于思维进阶理论培养迁移能力

——以“平抛运动”为例

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在物理教学中,如何让学生不仅掌握知识,更能将所学知识灵活运用到新情境中,是教育工作者一直探索的问题.思维进阶理论为解决这一问题提供了新的视角,它强调学生思维从低级到高级的逐步发展过程,而迁移能力则是学生能否将已有知识经验迁移到新学习情境的关键能力.

1思维进阶理论与迁移能力概述

1. 1 思维进阶理论

思维进阶理论认为,学生的思维发展是一个由浅入深、从简单到复杂的过程.它通常包括具体形象思维、抽象逻辑思维和辩证思维等不同阶段.在学习过程中,学生首先通过具体的事物和现象来感知知识,形成初步的认识,这属于具体形象思维阶段.随着学习的深人,学生逐渐能够运用概念、判断和推理等思维形式对知识进行分析和综合,进人抽象逻辑思维阶段.而辩证思维则是更高层次的思维,它要求学生能够全面、联系和发展地看待问题.在物理教学中,引导学生的思维逐步进阶,有助于他们更好地理解和掌握物理知识.

1. 2 迁移能力

迁移能力是指学习者将在某种情境下学到的知识、技能和态度应用到另一种情境中的能力.根据迁移的方向,可分为顺向迁移和逆向迁移;根据迁移的效果,可分为正迁移和负迁移.正迁移能够促进新知识的学习,而负迁移则会对学习产生干扰.在物理学习中,培养学生的迁移能力,能够使学生在面对新的物理问题时,迅速调动已有的知识和经验,找到解决问题的方法.

1. 3 思维进阶理论与迁移能力的关系

思维进阶是迁移能力发展的基础.随着学生思维从具体形象思维向抽象逻辑思维和辩证思维进阶的过程,他们对知识的理解逐渐深人和全面,能够更好地把握知识之间的内在联系,从而更有效地实现知识的迁移.同时,迁移能力的提升又反过来促进思维的进一步发展,学生在迁移知识的过程中,需要不断地思考和分析,这有助于学生突破原有的思维局限,实现思维的进阶.

2 从具体形象思维中获取解题方法

例1王同学将一个密度较大的小球从图1中的A点水平向右以某一初速度抛出,在竖直平面内的竖直方向放置一挡板,当小球经过挡板顶端的 B 点时,小球下落的高度为 5cm ,最后落在地面的 c 点, A,C 两点与挡板间的水平距离相等, g 取10m/s2 ,空气阻力忽略不计,那么挡板的高度 h 和小球在空中运动的时间分别为( )

图1

(A)0.15m,0.20s. (B)0.20m,0.15s. (C)0.30m,0.40s.(D)0.40m,0.30s. (20

解析 设小球从 A 到 B 的时间为 t1 ,从 B 到 C 的时间为 t2 .在竖直方向有 2gt²,h'+h=g(t1+tz)²,因为A、C两点与挡板的水平距离相等,由 x=v0t ,可得 t1=t2 ,得 h=0.15m ,小球在空中运动的时间为 ,故选(A).

点评在学生对平抛运动基本知识较熟悉的情况下,引人相对容易的试题,使得学生学会运用所学知识处理简单的实际问题,培养学生解决问题的能力,让学生从具体形象的思维中总结解题方法.

3从抽象逻辑思维中培养迁移能力

例2如图2,一小球在某溶液中运动时仅受重力 G 和浮力 F (恒定不变),且 .若将小球从容器左壁的 M 点以 v0 的水平初速度抛出,恰好落在容器底部的 N 点, M 点到容器底部的竖直距离为 h ,M 到容器右壁间的水平距离为 L ,已知重力加速度为 g ,则下列选项正确的是( )

图2

(A)从抛出到落到容器底部的时间为 (B)M与 N 之间的水平距离 (C)若增大 v0 ,小球将撞击右壁,且 v0 越大,小球撞击容器壁的速度越大.(D)若 h 足够大,当 时,小球撞击容器壁时的速度最小.

解析 根据牛顿第二定律,有 G-F=ma ,得 g,该小球做类平抛运动,则h ,解得物体从抛出到落到容器底部的时间 故(A)错误;M与N 之间的水平距离x=γot=。(剩余595字)

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