心理学变式的概念范文

导语：如何才能写好一篇心理学变式的概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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教师应激发学生学习的积极性和主动性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索与合作交流的过程中真正地理解和掌握基本的数学知识和技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验，增强自身的数学素质。在教学活动中，学生是学习的主体，必须改变传统的“教师讲，学生听，教师问，学生答”以及做大量训练题的数学教学模式。教师必须转变角色，充分发挥自身创造性，依据学生年龄特点和认知规律，设计探索性和开放性的问题，给学生提供自主探索的机会和想象的空间，从而调动学生学习数学的积极性和主动性，让学生在观察、实验、猜测、归纳、分析和整理的过程中去理解一个问题是怎样提出来的、一个概念是如何形成的、一个结论是怎样探索和猜测的，以及这个结论是如何被应用的。通过这样的形式，使学生创新精神的培养得到落实。：

首先，教师是学习的“组织者。随着新课改的推行，教师要调整自己的角色，改变传统的教育教学方式，这对每位老师而言是痛苦的蜕变。这种抵触心理是很正常的，从知识的“权威”变成学生学习的组织者，从“以教师为中心”变成“以学生为中心”，每位老师心理都承受着巨大的心理落差。有一位课改专家在描述现在课改现状时，无不担心地说：现在很多地方依旧进行着穿新鞋走旧路的传统教学，违背了教育的本质，歪曲理解了新课改。为此我们数学老师应该尽快适应新课改，早日完成真正意义下的新课改。在实施新课改中，避免穿新鞋走旧路，教师的角色转变非常重要。在新课程实施中教师可以实现自身发展，而教师的发展又将构成新课程实施的条件。我们这次的课改不是细枝末节的小变化，而是教育体制和教育观念的根本性变革。首先我们必须接受课改新理念，为失去平衡的心理寻找支点，真正走进新课改；其次努力建树并在实践中贯彻新理念，明确教师在教育教学活动之中的新角色，做有思想、有远见的实践者；最好，参加必要的各类培训，同行间进行信息交流，对先进经验教训及时学习和总结，让同行间不断提高。由于正在推进的高中新课改还在实验阶段，难免有种种缺陷。鉴于此，我们应该克服急功近利心理，需要正视客观现实。例如今后的高考模式、难度等都是实施课改老师关心的问题；如何慎重科学安排课时，严格规范地执行课程计划；如何根据本地区本学校的特点，妥善处理数学选修模块；如何看待计算机辅助教学在数学中的作用等都是我们新课改推进过程中需要研究解决的重要课题，这些都还有待于进一步完善。

其次，教师是学习的“引导者”。课程改革的一个重要任务，就是转变学生的学习方式。这是针对传统教育被动接受的学习方式的弊端而提出来的。课程改革要求转变学生过于注重接受学习、死记硬背、机械记忆的状况，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手的学习方式，并在课程形态上提供了转变学习方式的课程载体，如研究性学习等。学习方式的转变必然要求教师教学方式的转变，由以讲授为主导的教学转变为提倡自主探究和引导、发现的教学。在教学方式和学习方式的转变过程中，教师的角色也必然发生转变，由单纯的知识传授者转变为学生学习的引导者。学生的学习需要引导，尤其是在学习新课程的过程中。因为有些课程就是要让学生去根据自己的兴趣自主探究，这种探究活动需要教师进行积极的引导。包括研究题目的选择、研究活动计划的制订、具体研究活动的进行、对研究结果的处理等。教师要清醒地意识到，引导学生学习是自己的职责，教师的引导对学生发展极为重要。教师作为引导者应对自己的教学提出很高的要求，因为教师要做到很好地引导学生学习，必须自己在知识面、理论水平、认识水平、洞察问题的能力等方面具有较高的修养，否则不能很好地引导学生的学习。保留学生自己的空间，尊重学生的爱好、个性和人格，以平等、宽容、友善的态度对待学生，使学生在教育过程中能够与教师一起参与教和学，做学习的主人，形成一种宽松和谐的教育环境。只有在这种氛围中，学生才能充分发挥自己的聪明才智和创新能力。

“师者，所以传道、授业、解惑也”。迄今为止，教师具有的文化传递的基本职能没有变，但是教师的角色却越来越向多元化方向发展。在新一轮课程改革的背景下，教师不再是单纯的教书匠，而应该同时成为学生学习的伙伴、学生活动的组织者和学习过程的参与者。

总之，新时期的教师任重而道远，我们不仅要承担教学任务，还要不断提高自己的认识水平，更新教育理念，时刻关注新课程的发展，积极实践，做一名能够启迪学生思想、激发学生兴趣、培养和促进学生发展的新型教师。

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在新课程中，教师要与学生积极互动、共同发展，教师的教学方式，创设丰富的教学情境，信任学生的学习能力，营造一个轻松、宽容的课堂气氛。知识的学习不必遵循固定不变的程序，应该根据学生的需要因势利导。学生的学习是一个主动建构的过程，不必将知识作为“绝对的客观真理”强加给学生。在教学中，要多用发现法来进行教学，教会学生学会学习，创造性的解决问题，同时激发学生的求知欲，培养学生的创新学习的精神。

一、注重以人为本，充分发挥学生主体作用

要树立以学生为主体的教学观，创设良好环境，激发学生主动参与。课堂上，教师用和蔼的态度和亲切的语言来启发、引导学生，启发他们的思维，用自己积极的情感感染他们。激发学生主动探索的欲望。敢于放手，让学生充分参与。我在教“正方形的性质”时，刚一开始上课我就放手让学生分小组讨论和归纳，等到回答的时候，马上有学生迅速站起来说：“四条边相等”，另一位学生又说：“四个角都是直角”。又有一位说：“对角线互相平分，对角相等，对角线互相垂直”。我认真听着，最后说：“这几位同学说得很好，老师希望每个同学都能积极思考，踊跃发言，把自己知道的说出来，大家互相促进，让自己真正成为学习的主人”。在教学中要认真组织和处理教材，善于抓住知识的内在联系，揭示知识相同点、相似点，并进行概括归类，以好的教法促进好的学习习惯形成。同时还进行自我学习方法的指导，帮助学生掌握自学的方法和技巧，提高自己的学习能力，老师还要激发学生的学习热情，给予适当帮助。

二、精心设置问题情景，激发学生思维

新课程标准下的教育理念，不在于问学生“你懂了吗？”而是问学生“你学会了吗？”因此，如何提高课堂学习效率是每一个老师所面临的课题。要提高课堂学习效率，教学生学会学习，喜欢学习，激发学生学习积极性显得格外重要。而创设适当的问题情境，吸引学生投入积极的思考，我认为是一条比较好的途径。

在教学中怎样创设适当的问题情境呢？

第一、对现实生活中的现象进行类比创设问题情境。学生认知最好的部分就是生活中经常接触和经常用的知识，这些知识已经进入了他们的潜意识。如果教学中能和学生的这些知识做类比，不仅深受欢迎，而且也便于学生理解和掌握。现代教学手段很容易让现实生活中的现象再现或模拟于课堂之中。第二、对老问题进行延伸创设问题情境。解决问题的能力与一个人的知识水平、认知水平、认知结构有关，作为老师如果能了解学生知识水平、认知结构，并加以适当的引导，不仅能够完成教学任务，而且能够深化这种认知结构，使学生掌握如何学习，并且大胆发现问题，提出问题。

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关键词：变式练习；程序性知识学习；技能；教学设计

一、引言

无论是知识的学习还是技能的获得，练习都是关键的一步，这已是一个不争的事实。无论是理论家还是广大教育工作者都十分重视练习的研究，从不同的层面强调练习的作用，以他们不同的方式理解练习的作用，特别是一线教师更是将练习作为提高教学和学习的必备法宝。在每一位教师的每一个课时计划，每一个课堂教学中，练习都是一个不可或缺的环节。但是因为传统教学方法的局限和教学评价的不合理性，加上应试教育的束缚，导致很多教师陷入到题海战术的误区当中，仅仅强调练习的次数，而不重视练习的质量，没有对练习进行精心设计，从而不但加重了学生的学业负担，同时，既浪费时间又没有收到成效。学生只是生吞了一些陈述性知识，却不能将知识内化到自己的认知结构当中，形成良好的技能，更不用说应用于新的情境解决实际问题。故本文拟通过对变式练习的探讨，来探讨如何使教学更适合于学生能力的提高，从而使学生花更少的时间，做更少的练习，却收到更好的学习效果，形成更稳固的技能，促进更有效的迁移。

二、练习的作用

“没有练习学生不可能学会算术，写作或西班牙语，同样，学生也不可能只是通过听讲解就能学会骑自行车”，“在把新信息从工作记忆转入到长时记忆的过程中，练习是关键的一步”。的确，在知识的学习和技能的掌握过程中，练习是至关重要的一环。没有练习的过程，我们无法想象学生如何能学到知识和技能。

几乎所有的心理学家都认为练习是学习和教学的必备环节，“许多知识的保持是通过多次练习和复习而得到提高的(Dempster，1989)。心理学家奥苏伯尔(Ausubel)在谈到发现学习的三种类型“运用”、“问题解决”、“创造”时，认为“运用”这种学习类型其实就是我们通常所讲到的“练习”，可见在奥苏伯尔看来，练习本身就是一种学习。而认知心理学家加涅更是强调练习在学习中的作用。在他阐述的学习的八个阶段当中便有一个专门的阶段留给练习——作业阶段。他认为学习过程需要有作业阶段似乎是不言而喻的，因为只有通过作业才能反映学生是否已习得了所学习的内容。在他的其他阶段也不同程度地谈到练习的作用。MaryAliceQmter等人(ThomasH.EstesandJanSchwab)更是将“是否有练习”作为教师教学效果的评价指标。在他们编制的教师自我评估表的九项指标中就有三项是关于练习的。这已足见练习在教学中的重要。

练习在教学和学习过程中是至为关键的一个环节。有了这个环节，教学工作便能对症下药，针对不同的学习进度安排教学，对学生的学习进行有效补偿。学生也有了一个自我检验和自我体验的机会，发现优点，找出不足，合理安排自己的学习。

三、变式练习研究

从巴甫洛夫的条件反射到斯金纳的“迷箱实验”，再到今天的认知心理学、建构主义，练习一直是重头戏。但是专门针对练习的研究却很少，而从练习的总范畴中分离出变式练习加以研究就更少了。在我国，专门针对变式练习开展研究的，要数华东师范大学的心理学教授邵瑞珍先生，她在自己主编的《教育心理学》(1997年版)一书中曾明确提出变式练习的概念——变式就是指概念的正例变化。她认为程序性知识，包括智慧技能，认知策略等，“从陈述性形式向程序性形式转化的最重要教学条件是在相似的情境和不同的情境中练习”，“练习还必须有变化，只有经过在变化的情境中练习，认知策略等才能获得迁移，才能灵活应用，促进这些知识的应用的关键是变式练习。之后，她与她的博士生一起通过对高中物理学习的实验研究，系统地探讨了变式练习在知识向技能转化的过程中的作用。通过实验发现变式练习是学生程序性编码的重要影响因素，“变式的多少显著影响远迁移成绩”，并且与陈述性知识等存在一定程度的交互作用，影响程序性编码。这可以说是目前对变式练习的比较系统和清晰的研究了。而我国另一位心理学家、中国科学院心理所的朱新明教授则与美国心理学家Simon合作，从实践应用的角度系统地研究了练习直接促进学生掌握知识和技能的机制，形成了示例演练学习理论，并创立示例演练教学法。其教学思想就是让学生通过一系列精心设计的示例演练直接获得产生式规则，不必经过陈述性知识阶段。他们将教学内容划分为各个单元，在各单元里分三步进行教学：概念学习的示例演练一规则学习的示例演练一解题学习的示例演练。对他们的研究进行分析我们不难发现，这种教学法实际上就是一个“变式练习”教学法，教师通过一系列精心设计的练习促使学生进行发现式学习，从而掌握技能。虽说他们并没有明确提出变式练习的概念，但我们不难看出其实质是变式练习在左右着整个学习过程，在学生技能获得过程中起着决定性的作用，“利用各种样例变式，引导学生对产生式的条件部分进行精细加工，以此提高学生的理解水平和解题技能”。

四、变式练习参与下程序性知识学习的模型建构

从以上对变式练习的研究和探讨，我们能很清晰地看到，变式练习的主要功能还是在于对程序性知识学习的促进作用。它不但是影响技能获得的重要因素，而且还是影响技能迁移的重要条件。正如布鲁纳(Bnlner)所指出的，早期的多样化训练，是产生理智行为的条件之一，除非学生经历某些变化，否则是难以形成一般编码的L2J206。在布鲁纳看来，一般性编码就是较高层次的规则，而这无疑就是我们通常意义上的程序性知识，或称技能，要形成这样的一般性编码就要进行变式练习。而皮连生认为，技能的获得一定要经过练习这一个阶段，他甚至将技能定义为“在练习基础上形成的按某种规则或操作程序顺利完成某种智慧任务或身体协调任务的能力”。由此我们可知，变式练习是程序性知识学习的必要条件，只有通过变式练习，学生才能将陈述性知识内化到自己的认知结构中，进一步形成技能用于解决实际问题。用建构主义的观点来看，变式练习的过程就是学生主动建构自己的知识体系的过程。通过这一过程，学生超越教材所给的信息，充分理解概念、原理和规则，建构自己的认知结构，更好地迁移到新情境当中。

美国认知心理学家安德森认为技能的获得分为陈述性知识编码和程序性知识编码两个阶段。这一观点得到普遍认可，我们根据这一理论，加入变式练习，试图重新构筑一个学生程序性知识学习的模型，即将程序性知识学习分为三个阶段：第一阶段是示例阶段或称匹配阶段，对应于安德森的陈述性知识编码阶段，环境刺激进入工作记忆时，学生进行浅层加工后直接进入长时记忆中储存。在这一阶段，教师通过示例教学使学生将例题与解题规则匹配，编入到长时记忆命题网络当中，形成陈述性编码。此时学生还没有形成产生式规则，仅仅以陈述性知识的形式储存于长时记忆当中。第二阶段是一般性练习阶段，或称匹配巩固阶段，当学生熟悉的相似环境刺激进入工作记忆，同时激活长时记忆中已储存的上阶段知识，并解决问题。在这一阶段学生只是进行一般性的练习，不包含变式练习，只是练习与示例极为相似的情境，以使学生进一步巩固示例与规则的匹配，并初步转化产生式，用于解决熟悉情境的问题。用布鲁纳的观点来说就是学生没有将所学内容转换成一般的形式，尚处于一种较低水平的规则，还没有形成一般性编码。或者说还处于安德森理论中的转化过渡期，还没有形成程序性编码。第三阶段是变式练习阶段，或称为技能形成阶段，对应于安德森的程序性知识编码阶段。当变化了的环境刺激进入工作记忆中时，同时激活长时记忆中上阶段的较低规则，对新情境进行模式识别并操作，学生主动建构自己的认知结构，形成技能。在此阶段，学生在已有知识结构的基础上进行进一步变式练习的训练，将所学知识应用与新情境，使他们的陈述胜编码转到程序性编码，形成一般性编码系统。此时学生如果能在上两阶段学习的基础上直接正确模式识别新情境的话，则直接从陈述性编码转到程序性编码，组合较高层次规则，形成技能；否则将信息反馈，在教师的指导下完成这一阶段任务。

五、模型在教学设计中的应用

对变式练习的研究是为了能对教学工作有所帮助，减轻学生学业负担，优化教学结构，促进学生学习。这就要求我们在教学工作中充分发挥变式练习的优势，精心设计练习，促进课堂结构优化。所以我们在设计教学时就要根据学生程序性知识学习的三个阶段进行安排，认真组织教学。根据“示例一一般练习一变式练习”的模式精心安排习题，设计一般练习和变式练习，以利于学生知识获得、巩固和应用。比如在教学小学数学中的工程问题应用题时，我们可以做如下设计：

第一阶段：出示工程问题典型特征示例，教师讲解它的解题方法。使学生将工程问题的特征与解法形成匹配。示例：一项工程，甲队单独做要20小时完成，乙队单独做要30小时完成，甲乙合作要几小时才能完成?

第二阶段：因为有了上一阶段教师的讲解，学生自己进行浅层加工，将工程问题应用题与它的解法相匹配。这一阶段的任务就是设计2－3道学生熟悉的工程问题应用题进行练习，使学生能进一步巩固这种匹配，并形成较低级规则。如：一项工程，甲队单独做要15小时完成，乙队单独做要30小时完成，甲乙合作要几小时才能完成?如果甲队先做5小时，再两队合作，还要几小时才能完成?如果学生对这样的练习已经没有问题了，我们就可以进入下一个阶段，否则就要根据学生的练习情况进行适当的补偿性教学。

第三阶段：设计几道变式练习，引导学生从陈述性知识编码过渡到程序性知识编码，形成技能。如：(1)往水池里放水，如果单开进水管，要8小时将空水池注满；如果单开出水管要12小时将满水池水放完；如果在空水池情况下两管齐开，要几小时才能将水池注满?这也是一种工程问题的应用题，只是将学生熟悉的情景稍做变化而已，但这样设计，学生通过这样的练习可能就将先前形成的加法定式打破，从而开放他们的思维，然后可进一步设计下组练习。(2)有A、B两辆汽车，分别在相距800公里的甲乙两地。A车从甲地开往乙地要10小时，B车从乙地开往甲地要15小时，如果两车同时从两地相向开出，几小时能相遇?鼓励学生用最简单的方法解答，这样便促使学生将所学知识迁移，在解这个问题的时候就将工程问题解法的外延扩大到了类似的新情境，将所学知识形成一般性编码，而不仅仅局限于解决与示例相似的情境性问题。此时学生的陈述性知识编码才真正转到程序性知识编码，而获得了解工程问题应用题的规则。

六、教学中变式练习设计的方法

宁波大学心理学教授杨心德先生认为“变式练习就是指在其他教学条件不变的情况下，概念和规则等程序性知识的例证的变化”，并参照加涅的智慧技能分类将变式练习划分为概念变式和规则变式以及操作过程变式三类。由此可见，变式练习的实质就是把握住知识的本质特征不变，而适当变化知识的非本质特征，如情境、条件性知识等，也就是知识的正例变化。这样学生不论是在知识的获取还是应用阶段都能更好地排除无关因素的干扰，同时形成一般性编码系统，形成更稳固的解决问题的技能。所以我们在设计变式练习时除了考虑学生已有水平之外，更要重视设计方法的选择。

第一，把握概念内涵，扩展外延，进行概念变式。主要是指保持概念的定义本质而对其实例变化，使学生能更清晰概念的含义，进行有效辨别。如学习“鱼”后，我们可以让学生辨别鲸、海牛、螃蟹等。

第二，把握规则的产生式，适当改变情境性变量，进行规则变式。就是保持规则的本质特征，变化它的叙述部分或题型，是规则应用于新情境。如上面的工程问题变式练习。

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一、正例的充分性

正例的充分性是指在函数概念的形成过程中，所举正例的个数、正例的类型满足什么条件，才能使学生形成正确的函数概念的表征。在函数概念的形成过程中，有很多因素需要考虑，其中主要应考虑以下几个方面的因素。

第一，从数学教学心理学对概念形成的要求，所举的正例要有利于学生通过观察、分析、比较、归纳、概括出这些例子的本质属性，从这个角度分析，所举正例的个数至少应在二个，才能进行比较、分析、归纳、概括例子共同的本质属性。

第二，从函数的表示方法上来分析。两个变量之间的对应关系可用解析式、列表法、图像法等三种方法表示，因此所举正例的个数至少应包括二种类型。不妨假设只举两个变量之间的关系用解析法表示的例子，这样会使学生认为函数解析式是函数概念的本质属性，从而扩大函数概念的内涵。例如，举如下问题1、问题2两个例子形成函数概念。

问题1.地球上的赤道是一个大圆，半径长r0≈6.378×106（米）。设想有一个飞行器环绕赤道飞行一周，其轨道是与赤道在同一平面且同圆心的圆E。如果圆E的周长比赤道的周长多a米，那么圆E的半径r是多少米？

问题2.一辆汽车行驶在国道上，汽车油箱里原有汽油120升，每行驶10千米耗油2升。

（1）填表：

（2）在汽车行驶过程中，汽车行驶的路程与油箱里剩余的油量都是变量吗？

（3）设汽车行驶的路程为x千米，油箱里剩余的油量为y升，用含x式子表示y。

显然上面两个例子两个变量之间的关系均可用解析式表示，而这并不是函数概念的本质属性，因此以这两个例子形成函数概念不能使学生正确表征函数概念，要有使学生舍弃这二个例子中非本质属性的例子（舍弃解析式），所以至少应包括用两种方法表示两个变量的对应关系，从这个角度分析至少二个例子。

第三，从学生的气质类型上来分析，至少应有四个例子。因为有的学生是代数气质类型，很容易理解代数方面的例子；有的学生是几何气质类型，很容易理解几何方面的例子。故这些例子应包括几何与代数类型的例子，而几何与代数方面的例子要分别举二个例子，以使学生概括出例子的本质属性。

综上分析，可知，在函数概念的形成过程中，至少应有四个例子，这四例子是两个几何方面的例子，两个代数方面的列子，应包括三种表示变量之间对应关系的方法。一个代数例子和一个几何例子，变量之间的关系用解析式表示的，用表格法、图像法表示两个变量之间的关系，舍弃代数例子、几何例子中的解析式这个非本质属性。这样才能有利于学生充分感知素材，正确形成函数概念的表征。

二、经验的紧密性

经验的紧密性是指在函数概念的形成过程中所举例子要和学生的生活经验紧密联系。一是心理学研究表明：对初中学生而言，形成抽象概念的能力不强，对抽象的概念还把握不了本质属性，虽然函数概念是在初二年级进行学习，但初二只是学生理解抽象概念转折点，还不具备理解抽象概念的真正能力。二是研究表明：从智力与经验对概念学习的影响程度来看，经验的作用更大，丰富的经验背景是理解概念本质的前提，否则将容易导致死记硬背概念的字面定义而不能领会概念的内涵。三是学生在函数概念学习之前，所掌握的是常量数学知识，主要是代数式的恒等变形和方程、不等式等，以通过运算结果为目的，主要目的是计算。而函数是研究变量与变量之间关系的数学，这些知识不能与学生现有的数学认知结构直接相联系，所以学生要重建数学认知结构，以顺应新知识的学习，对原有的数学认知结构进行调整和改造，以适应函数知识的学习，因此所举的例子要联系学生的生活实际。学生的生活经验经过内化也是学生认知结构的一部分，可以成为同化新知识的固着点，这样学生能够利用已有的经验来理解所举的例子，同时所举的例子又能够在学生已有的经验基础上进一步地建构学生的经验，这个过程本质是缩小新知识与学生已有认知结构之间跨度的过程，缩小这个距离，才能有利于学生同化函数概念，有利于学生掌握函数概念的本质。例如：上面的以问题1为函数概念形成的例子，与学生的直接生活经验的联系不密切，不利于形成函数概念。而下面的问题3与学生的生活经验联系密切，而且是每个学生都感知过，因此有利于函数概念的形成。

问题3.汽车以60千米/时的速度匀速行驶，行驶里程为s千米，行驶时间为t小时，先填下表，然后再用含t的式子表示s。

三、首例的典型性

首例的典型性是指在函数概念形成过程中，所举的第一个例子要具有典型的代表性。因为按照概念形成的聚焦策略，第一个例子是学生对后面例子进行分析的思维载体，第一个例子分析好，才有利于学生在后面的例子中发现问题的本质属性，而舍弃非本质属性，这样才有利于函数概念的形成。另外，第一个例子容易使学生形成思维定势，先入为主，因此第一个例子一定要具有典型代表性，第一问一定要体现变量之间的对应这个函数概念的本质属性，这样会使学生对函数概念的第一印象就是变量之间对应的本质。上面的问题1如作为函数概念形成的首例，一是脱离学生的生活经验，二是对学生的空间想象力要求太高，三是没有分步提问进行分析，体现变量之间对应的本质属性，做为首例容易扩大函数概念的内涵，认为两个变量之间必须有解析式表示才是函数。而问题3做为函数概念形成的首例，是具有典型代表性的。问题先是填表体会变量之间的对应本质，然后给出解析式，使学生能体会、感知到变量之间的对应关系，故有利于后续例子的分析。

四、反例的必要性

反例的必要性是指在函数概念给出后，要及时给出正反例变式让学生进行辨析。通过正反例变式以使学生对函数概念的内涵与外延有个清晰的边界，这样进一步使学生加深对函数概念的内涵的理解。正例变式可考虑不同学生的生活背景，可从多种背景、多重层次、多个侧面揭示变量之间对应的本质属性。通过反例变式明确函数概念的外延，概念的内涵与外延是对立而统一的，内涵明确则外延清晰，反之亦然。因此，函数概念的教学除了在内涵上下功夫外，还应该使学生对概念所包含的对象集合有一个清晰的边界。反例变式的运用消除了非本质特征的干扰，划清了与其他概念之间的边界，明确了概念的外延，以达到对函数概念的本质特征的深刻理解，以使学生建构起函数概念有效的认知结构，使之成为学生内部知识网络的一部分。

总之，函数概念是现代数学的核心概念，它标志着常量数学向变量数学的过渡，是教学中难啃的硬骨头。教学过程中必须恰到好处地选择联系学生直接生活经验，具有一定代表性、典型性，类型全面和一定数量的例子进行分析，才能使学生在函数概念的形成过程中，建构函数概念的概念域和概念系，并最终建立函数概念的图示，这样才能使学生正确地表征函数概念，真正地理解函数概念，而不是死记硬背函数概念，从而提高函数概念教学的有效性。

参考文献

[1] 张英伯，曹一鸣，喻平.数学教学心理学.北京：北京师范大学出版社，2010（1）.

[2] 曹才翰，章建跃.数学教育心理学.北京：北京师范大学出版社，2006（6）.

[3] 李士锜，吴颖康.数学教学心理学.上海：华东师范大学出版社，2011.

[4] 孔凡哲，曾峥.数学学习心理学.北京：北京大学出版社，2009.

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关键词：中学化学；“小步子”生长教学；策略

中图分类号：G632.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）09-0089-02

一、合理铺垫，唤醒学生的认知准备

加涅、梅耶等认知心理学家都十分重视原有知识在新知识学习中的作用，因为新知识需要原有知识基础才能被固定，对于新知识的教学，教师需要结合学生的认知特点，分析学生掌握新知识所需的知识准备、方法准备或心向准备，然后据此设计相应的铺垫。一般地，化学教学中常用的铺垫形式主要有：旧知铺垫、实例铺垫、方法铺垫。

1.旧知铺垫。旧知铺垫主要目的是激活学生头脑中的原有知识，这种原有知识就是生长点，新知识就由此生长。例如，学习“化学计量在实验中应用的物质的量浓度”部分，需要“溶液质量分数”等知识基础，笔者设计了如下铺垫：（1）溶液中溶质的质量分数如何表示？（2）通常情况下，溶液、溶质用哪些量表示？（3）物质的量浓度与质量分数有何异同点？（4）物质的量浓度与质量分数之间有什么定量关系？旧知铺垫为新知学习扫除了障碍，使新知识的学习变得轻松自如。

2.实例铺垫。实例铺垫有利于学生对抽象概念和深奥理论的理解。例如：讲解“原电池工作原理”时，设计一组活动探究帮助学生对抽象概念和深奥理论的理解。（1）锌片插入稀硫酸，插入温度计；（2）铜片插入稀硫酸；（3）锌片和铜片接在一起插入稀硫酸；（4）锌片和铜片之间连一个电流表；（5）锌片和铜片分别插入硫酸锌溶液、稀硫酸中，并用导线相接在一起，连一个电流表；（6）锌片和铜片分别插入硫酸锌溶液、稀硫酸中，并用导线相接在一起，连一个电流表，加一个盐桥。学生经过这个实例点拨，豁然开朗。

3.方法铺垫。为了让学生习得更高层次的方法或知识往往需要一定的方法做基础，这就是方法铺垫。例如，关于“有机分子结构与性质”知识，教材描述有机分子，因为部分学生空间想象能力欠缺，有的同学难以很好掌握。教师用实验，主要是分子模型搭建，增强学生由结构理解性质的空间想象力。搭建由多种小分子烷烃的分子结构，理解同分异构体概念及一般书写方法。搭建乙烯、丙烯、丁烯分子结构，理解同分异构体的难点之一顺反异构体，就顺理成章，在此基础上，其他有机物同分异构体的书写就有了基础，学生经过这个方法指引，同分异构体的书写的难点就容易突破。

二、任务分解，激发学生的成就动机

心理学研究表明，人人都有成功的需要即自我实现的需要。人们做任何一件事，都希望获得成功，每当成功出现时就感到一种精神快慰，这就是人们常说的“成就感”。满足学生成功的需要，不仅会产生快乐情绪，而且会增强自信心和胜任感，会激发学生更强的成就动机。如果将学生认为困难的任务，根据学生的认知发展规律，分解成几个阶段来完成，将最终目标分解为几个较易实现的“子目标”：子目标1、2、3……，通过“小步子”生长教学使学生在成功中迈上更高的台阶，那么对学生的激励效应是巨大的。

三、变式训练，促进学生的知能迁移

所谓变式就是变换概念、规律、原理的非本质特征，如问题的条件、形式、背景、内容或结论，而问题的本质特征不变。数学教育家波利亚曾说过：“好问题同某种蘑菇有些相像，它们大都成堆地生长，找到一个以后，你应当在周围找一找，很可能附近就有好几个。”通过变式训练能培养学生举一反三，解决一类问题的能力。变式训练是促进知能迁移的有效手段，中学化学教学中的变式可分为概念变式、习题教学变式、实验变式三种。

1.概念变式。抓好概念的变式理解，是指从不同角度对概念加以变式，使概念“活化”，使学生掌握概念的本质。“电解质”的概念，它的内涵是：“凡在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物”，学生很容易在“或”和“化合物”这两个词的理解上出现偏差。教师可变换以上几种说法让学生判断：金属在熔化状态下能够导电，所以它是电解质。单质、混合物不是电解质。酒精溶于水不导电，所以它不是电解质。Al2O3尽管溶于水不导电，因此Al2O3不是电解质。通过判断正误，加深对“电解质”概念的理解。

2.习题变式。3.实验变式。实验变式是化学实验教学中的常用方法，可通过改变实验条件、操作顺序和实验方法来，来培养学生的思维能力和实验能力，例如将验证性实验变为探究性实验。

通过上述的“小步子”变化，学生能从“变”的现象中发现“不变”的本质，从“不变”中掌握规律，其思维能力、学习能力从中得到生长。

参考文献：

[1]邵瑞珍.教育心理学[M].上海：上海教育出版社，1998.

[2][美]波利亚.怎样解题[M].涂泓，冯承天，译.上海：上海科技教育出版社，2007.

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关键词：高中物理 教学思维

在高中物理教学中以提高学生抽象逻辑思维能力，特别是理论型逻辑思维能力，是需要也是可能的。

首先，高中生无论是升学还是就业，随着现代化建设的深入开展，再学习乃至终身学习，更需要的是抽象逻辑思维。同时，高中物理是一门严密的、有着公理化逻辑体系的科学理论，对于高中学生抽象逻辑思维能力的要求，较初中物理有了一个很大的飞跃，这就是当前所谓初、高中物理“台阶问题”的实质。另外，从高中学生心理的年龄特征来看，从初二年级开始的抽象逻辑思维由经验型向理论型水平的转化，在高二年级将初步完成，这意味着他们思维趋向成熟，可塑性将变小。因此，在高中一、二年级不失时机地提高学生抽象逻辑思维能力，以顺利地完成从经验型向理论型水平的转化是必需的。

其次就思维发展来说，学生“在活动中产生的新需要和原有思维结构之间的矛盾，这是思维活动的内因或内部矛盾，也就是思维发展的动力。”环境和教育只是学生思维发展的外因。作为中学生，其主导活动是学习。而学习是在教师指导下有目的、有计划、有系统的掌握知识技能和行为规范的活动，是一种社会义务，从某种意义来说，还带有一定的强制性。它对学生思维发展起着主导作用。主要表现在学习内容、学习动机和学习兴趣对思维发展的影响上，即学习内容的变化，学习动机的发展和学习兴趣的增进，直接推动着学生思维的发展。学生思维发展的过程包含着“量变”和“质变”两个方面。

学生知识的领会和积累，技能的掌握是思维发展的“量变”过程；而在此基础上实现的智力或思维的比较明显的、稳定的发展，则是心理发展的“质变”。教师的责任就是要以学习的难度为依据，安排适当教材，选好教法，以适合他们原有的心理水平并能引起他们的学习需要，成为积极思考和促使思维发展的内部矛盾。创造条件促进思维发展中的“量变”和“质变”过程。应该看到，这两个过程是紧密联系的，缺一不可的。教育并不能立刻直接地引起学生思维的发展，它必须以学生对知识的领会和掌握技能为中间环节。而智力、思维的发展又是在掌握和运用知识、技能的过程中才能完成的。没有这个“中介”，智力、思维是无法得到发展的。但是教师教学的着重点应是通过运用知识武装学生的头脑，同时给予他们方法，引导他们有的放矢地进行适当的练习，促进他们的思维或智力尽快地提高和发展，不断地发生“质”的变化。这也就是学生思维结构的“质变”过程或称“内化”过程。

具体到教学中如何培养学生的智力，特别是思维能力这个问题上，我国一些心理学家经过研究与实践，提出了“培养思维品质是发展思维能力的突破点，是提高教育质量的好途径”的观点，并在小学数学教学中取得了良好的效果。这是因为智力是存在层次的，它是由人的思维的个性差异确定的，这种差异体现为个体思维品质，包括敏捷性、灵活性、深刻性、独创性、批判性五方面。它也是思维能力的表现形式。因而由此可确定思维能力的差异；思维品质的客观指标是容易确定的，使定量研究成为可能；研究思维品质的发展与培养，有利于克服传统教学的一些弊病，并对之实施改革；思维品质的发展水平是智力正常、超常或低常的标志。其中思维的深刻性，思维活动的抽象程度和逻辑水平，以及思维活动的广度、深度和难度――是一切思维品质的基础。

而且，在教学中，多开展科技小制作和撰写科技小论文活动，培养学生的创新思维和创造能力。 科技创造和发明给人类的生活带来了翻天覆地的变化，应用物理学也因此占有很重要的位置。要想培养爱迪生式的大发明家，必须从小事做起。我将教材上与我们日常生活和社会生活联系较紧的知识作恰当地扩展，引导学生在课外独立完成科技小制作。如在学完“静电感应”后，学生完成了“简易静电吸尘器制作”和“简易验电器制作”；在学完了“动量守恒定律”后，学生完成了“微型火箭的制作”；在学完电路知识后，学生完成了“简易热得快自控电路设计与安装”、“节日闪烁彩灯电路的设计与安装”和“多用电表组装”；学完了“透镜成像”后，学生完成了“照片的拍摄与冲洗”；学完了“声波”知识后，学生完成了“普通开水壶报警器设计与安装”；学完“磁场”后，学生完成了“指南针制作”等等。

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论文摘要： 不同的知识有其不同的类型特点。知识学习过程中，如果能把握住不同知识的特点，采用相应的教学和学习策略，这将对高中物理教学有一定的促进作用。本文就知识分类学说在高中物理教学中的应用谈谈笔者的看法。

认知心理学家对知识类型进行了广义的划分，把它们分为两大类和三亚类。两大类即陈述性知识和程序性知识；三亚类指除把陈述性知识作为第一类知识之外，把程序性知识再划分为对外处理事物的智慧技能和对内用于支配和调节的认知策略。

在学习的第一阶段，必须保证符号所表示的新信息（事实、概念、规则等）进入学生原有认知结构的适当位置，这也就是我们所说的理解。在学习的第二阶段，如果是陈述知识，我们必须保证它们通过复习得到合理组织，使之有利于提取和利用。如果要转化为办事的技能，则必须保证它们在充分的变式条件下得到适当练习，以便于它们日后在新的变化环境中应用。一般认为广义知识的学习经历了陈述性知识的习得阶段、陈述性知识的巩固和陈述性知识向程序性知识转化阶段、程序性知识在新情境中的迁移和应用等三个阶段。

1.高中物理陈述性知识的习得阶段

在进行高中物理学习时，学生所学习的物理概念、物理规律、物理观念及物理方法等首先都是作为陈述性知识习得的。认知心理学认为，陈述性知识学习的核心是在于建立两种联系：新知识与原有知识之间的联系，即外部联系；新知识内部之间的联系，即内部联系。

直观和概括是物理新知识习得的两种方式。直观是从学生的直观经验从发，提供知识学习的例证。例如，在力的学习过程中给学生提供以下对推、拉、挤、压等几个事例，让学生进行分析。以这些经验为引导概括出力的概念：力是物体间的相互作用。同化是另一重要的学习方式。同化就是把新知识纳入已有知识结构，使原有知识得到丰富和发展。同化方式有下位学习和上位学习。在学习力的概念之后再学习常见的三个力及其它形式的力的概念就属于下位学习。学习过力、速度、加速度后再学习矢量的概念，这是上位学习。

2.陈述性知识的巩固阶段

陈述性知识学习的难点大多不在于理解而在于保持，遗忘是学习的天敌。这时教师应指导学生培养良好的学习习惯，教给他们学习策略。常用的学习策略有以下几种：

(1)复述策略。复述策略，就是学生为了记住知识内容而不断积极重复的过程。这种重复是积极的重复，在复述过程中头脑应处于活跃的状态。

(2)精加工策略。精加工策略，主要是教学生学会整理、记忆具体的知识点。如对比策略可以使学习者在概念、规则的学习过程中通过对比找出细微差别，鉴别异同。

(3)组织策略。组织策略是对所学知识的重新编码学习。组织策略的基础是学生要知道知识间的逻辑关系，这样才能对知识进行重组、重构。学生如果能有效地对知识重新构建，可以说学生就已经真正掌握了所学习的知识。

3.陈述性知识向程序性知识转化

陈述性知识向程序性知识转化的重点在于应用。为促进陈述性知识转化为程序性知识，教师还要提供相应的变式练习，促使知识转化为技能。变式练习的关键在于应用情境、方式等要发生变化，而不是单纯地让学生套用和模仿。

4.知识分类学说对高中物理教学的指导意义

(1)在新课教学方面。新课的导入要能引起全体学生的注意与预期。另要了解学情，根据学生的知识储备情况进行先行组织。先行组织的材料要有针对性和引领性。

(2)在学法指导方面。学会学习是高中物理新课改的目标之一。认知策略本身就是一种程序性知识，只有学生在学习过程中不断地应用它，学习策略才能对学习有促进作用。物理学科本身就具有很强的逻辑性，因而通过学习策略的应用促进学生知识记忆长久、理解深刻、知识结构合理。

(3)在知识的迁移方面。在物理知识的学习过程中变式练习对知识掌握有巩固作用，同时我们更要注意到练习的目的不仅仅是让学生会做题。这里变式练习的重要作用在于促进陈述性知识向程序性知识转化。

(4)学业测评方面。按布卢姆的认知领域学习目标分类学说，把知识学习结果分为“识记”、“理解”、“应用”、“分析”、“综合应用”、“评价”这六个层次。这个学说指导着我们课程教学目标的制定。

笔者认为，只有给知识的性质先定位，而后选择教法和学法才具有针对性，测评的内容也才具有科学性，测评的结果才具有可信度。因而，知识分类学说对高中物理教学的指导意思是明显的。

[参考文献]

1.陈 刚等《自然学科学习与教学设计》（上海教育出版社 2005.9：100）

2.皮连生《智育心理学》（人民教育出版社 1996.4：111）

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【关键词】自主教学 探究教学 心理机制

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2011）07－0146－04

【Abstract】To further the reform of the new curriculum of senior secondary chemistry and better the achievement of the 3－dimensioal goals in the new curriculum, what teaching mode to select and how to define the mode has become a problem to be settled. Derived through logical reasoning, self－inquiry teaching is an effective mode to implement the new curriculum. It helps to grasp the starting point of the classroom teaching to analyze the essential mental behaviors, explore the inner psychological mechanism and reveal the laws of self－inquiry teaching.

【Key words】Self－regulated teaching Inquiry teaching Psychological mechanism

一、自主探究教学模式确立的心理分析

1．认识的渐进性是引入模式的基础

认识的深化是一个循序渐进的过程，认识教学规律不可能一步到位，研究教学模式是寻求规律的过渡。教学模式是一种相对成熟、稳定、成型的教学范式，研究教学模式可以在教学改革过程中保持相对较好、较稳定的教学质量。

2．三维目标是健全学习心理的要求

新课程以人的发展为本而确立的三维教学目标体系，要求学生学习知识，掌握技能，学会知识；经历过程，掌握方法，会学知识；产生正确的学习态度，激发内心的真情实感，树立正确的价值取向，培养锻炼良好的学习品质，想学知识。只有具备了“有基础能学，有方法会学，有品质想学”的终身学习的素质，才能实现学生长远发展的教育目的。实现上述目标的关键是变革教学方式。

3．自主探究是自我完善心理的选择

教学是在一定的目的驱使下，教师、学生、课程三要素以一定的状态有机结合并发生变化的活动，是教师教导，学生学习的双边活动。学习是人自我完善、自我发展的需要，是人类自劳自得、自力自强、自奋自发、自习自得、自身实践、自身发展的活动，是不能由他人代替的活动。这就决定了我们的教学要充分体现学生学习的“自主性”。学习是一个不断获取新知识，认识和深化认识新事物、新领域，探索规律，追求真理的过程，这就决定了我们的教学应该充分体现学生学习的“探究性”。为了克服自主学习的困难，弥补自主学习的不足，促进自主学习，确保学习效果，应该充分体现学习的“合作性”。自主、合作、探究是三大主流学习方式，其中自主与合作互为相对并列概念，以探究为中心，进行两两组合，可得出“自主探究教学模式”和“合作探究教学模式”两个“姐妹”教学模式。而自主探究教学模式又应该是合作探究教学模式的前提，因此，下面侧重研究“自主探究教学模式”。

二、“自主”、“探究”、“学习”三要素的心理机制

1．学 习

（1）学习概念的心理分析。学习是一种极其普遍而又纷繁复杂的现象，因关注的核心不同可产生多种定义。行为主义心理学的学习理论着重强调学习是一个行为改变的过程，是建立某种“刺激－反应联结”的过程。认知心理学派的学习理论强调学习即个体头脑内部“认知结构的形成与改变”的过程。近代社会学习理论则注重观察学习，强调通过“观察、模仿”他人而间接地进行学习。人本主义的学习理论认为学习是“个体潜能的自我实现”过程。综上观点，我们可以将学习定义为：通过主、客观的相互作用，主要表现为人主动作用于人、事、物的过程，引起学习主、客体在心理、行为、组成、结构、形态等方面的变化的过程或活动。这种变化，对学习主体来说主要表现为在头脑内部积累经验、构建心理结构，形成自身生存、发展的能力素质，提高认识，变未知为已知，变知之较少为知之较多，变知之较浅为知之较深，变生疏为熟练，提高技能，健全人格；对学习客体来说主要表现为组成、结构、形态（包括在主体心里的印象和观念）、功能的变化。当客体为人时，还会表现出心理的变化。以达到适应环境和改造环境的目的。

我们常说的“发现学习、以问题为基础的学习、以项目为基础的学习、探究性学习”等尽管它们的提法不同，但本质上都是基于对问题的探究而进行的同一种学习形式。从现代学习心理学的角度看，本质上都是一种以问题为依托的学习，是学生通过主动探究解决问题的过程。其关系见右图。

（2）几种典型学习模式及其心理实质。表1列出了教育史上曾出现的几种典型学习模式简图。其中①②③⑤实质上都是主体针对所学知识的行为发生变化的过程。④体现的实质是主体与刺激的结合关系的变化过程。

（3）学习的心理特性。体会学习的概念，可以归纳出学习具有下列性质特点：

目的性：学习是一项有目的的活动，整个过程都是基于目的、趋向目的的，是以需要和追求为出发点，又以需要和追求为归宿的活动。

呼应性：学习过程是一个主体与客体相互作用，客体引起主体的反应（包括注意、转换、传导、加工、回应等），主体导致客体的变化（包括对客体认识的深化、印象的改变）的过程。学习是一个外显行为、活动与内隐心理状态、变化之间紧密结合、互相联系的过程。

自强性：学习不排除有改变环境的效果，但更主要的是一种改变和强化自身的行为。教导只是一种帮助学习的过程，可以更快地达到学习的效果，可以更高地取得学习的最终结果，但过分强调教导，往往会弱化学习的过程。

（4）学习的心理机制。当代生理学和心理学研究表明，知识学习的心理机制是知识的同化过程。即类似于生物体从外界吸收物质，并通过一系列生物化学变化，转化为自身的组成物质，并储存能量的过程一样，主体从外界感知信息，在原有认知结构的基础上，经过加工改造的步骤和操作，进行不同层次的生理与心理转化（包括接受信号的能量、信息能量转化为神经冲动，传至大脑中枢，感受信号、分辨传输信号），与新知识进行相互作用，生成意义，形成新旧意义的同化，进而形成更加高度分化、更具学习能力的认知结构。

知识学习的基本心智动作为“领会――巩固――应用”。

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按照心理学的观点。“能力是顺利地完成某种活动的个性心理特征。”而智力是“在各个人身上经常地、稳定地表现出来的认知特点，就是认识能力或认知能力。”智力的核心是思维能力，而思维的核心形态是抽象逻辑思维（包括形式逻辑思维和辩证逻辑思维）。按照思维结构的发展阶段来看，抽象逻辑思维是发展的最后阶段，这个阶段又可分为初步逻辑思维，经验型逻辑思维和理论型逻辑思维（包括辩证思维）。显然，培养思维能力，特别是抽象逻辑思维能力是开发智力的关键。

在高中物理教学中以提高学生抽象逻辑思维能力，特别是理论型逻辑思维能力，是需要也是可能的。

首先，高中生无论是升学还是就业，随着现代化建设的深入开展，再学习乃至终身学习，更需要的是抽象逻辑思维。同时，高中物理是一门严密的、有着公理化逻辑体系的科学理论，对于高中学生抽象逻辑思维能力的要求，较初中物理有了一个很大的飞跃，这就是当前所谓初、高中物理“台阶问题”的实质。另外，从高中学生心理的年龄特征来看，从初二年级开始的抽象逻辑思维由经验型向理论型水平的转化，在高二年级将初步完成，这意味着他们思维趋向成熟，可塑性将变小。因此，在高中一、二年级不失时机地提高学生抽象逻辑思维能力，以顺利地完成从经验型向理论型水平的转化是必需的。

其次，从生理上看学生在16岁时已能完成人脑总重量的96%的发育过程，有了必要的物质基础。在心理上，从初二开始了向理论型抽象逻辑思维水平的转化，也有了一定的思维能力的基础。同时，经过初中阶段的学习，他们在语言、文字、数学物理等各方面都有了必要的知识基础，为在高中着重提高抽象逻辑思维能力提供了可能。

广大教师的实践也证明：凡是抽象逻辑思维能力较强的学生，其他方面的能力都比较强。

因此，高中物理教改也应把提高学生担负逻辑思维能力放在首位。

高中物理教学如何提高学生的抽象逻辑思维能力呢？

就思维发展来说，学生“在活动中产生的新需要和原有思维结构之间的矛盾，这是思维活动的内因或内部矛盾，也就是思维发展的动力。”环境和教育只是学生思维发展的外因。作为中学生，其主导活动是学习。而学习是在教师指导下有目的、有计划、有系统的掌握知识技能和行为规范的活动，是一种社会义务，从某种意义来说，还带有一定的强制性。它对学生思维发展起着主导作用。主要表现在学习内容、学习动机和学习兴趣对思维发展的影响上，即学习内容的变化，学习动机的发展和学习兴趣的增进，直接推动着学生思维的发展。学生思维发展的过程包含着“量变”和“质变”两个方面。学生知识的领会和积累，技能的掌握是思维发展的“量变”过程；而在此基础上实现的智力或思维的比较明显的、稳定的发展，则是心理发展的“质变”。

教师的责任就是要以学习的难度为依据，安排适当教材，选好教法，以适合他们原有的心理水平并能引起他们的学习需要，成为积极思考和促使思维发展的内部矛盾。创造条件促进思维发展中的“量变”和“质变”过程。应该看到，这两个过程是紧密联系的，缺一不可的。教育并不能立刻直接地引起学生思维的发展，它必须以学生对知识的领会和掌握技能为中间环节。而智力、思维的发展又是在掌握和运用知识、技能的过程中才能完成的。没有这个“中介”，智力、思维是无法得到发展的。但是教师教学的着重点应是通过运用知识武装学生的头脑，同时给予他们方法，引导他们有的放矢地进行适当的练习，促进他们的思维或智力尽快地提高和发展，不断地发生“质”的变化。这也就是学生思维结构的“质变”过程或称“内化”过程。

具体到教学中如何培养学生的智力，特别是思维能力这个问题上，我国一些心理学家经过研究与实践，提出了“培养思维品质是发展思维能力的突破点，是提高教育质量的好途径”的观点，并在小学数学教学中取得了良好的效果。这是因为智力是存在层次的，它是由人的思维的个性差异确定的，这种差异体现为个体思维品质，包括敏捷性、灵活性、深刻性、独创性、批判性五方面。它也是思维能力的表现形式。因而由此可确定思维能力的差异；思维品质的客观指标是容易确定的，使定量研究成为可能；研究思维品质的发展与培养，有利于克服传统教学的一些弊病，并对之实施改革；思维品质的发展水平是智力正常、超常或低常的标志。其中思维的深刻性，思维活动的抽象程度和逻辑水平，以及思维活动的广度、深度和难度——是一切思维品质的基础。

就思维结构来说，皮亚杰提出了“发生认识论”，强调“图式”概念。他的心理学思想中有着丰富的辩证法思想。他认为“图式”即心理或思维结构，“图式”经过“同化”、“顺应”和“平衡”，构成新的“图式”，不断发展变化，不仅有量变，也有质变的思想是可取的。其中“同化”是图式的量的变化，“顺应”是图式的质的变化。

任何一间科学都是由基本概念、基本规律、基本方法等组成的。概念、规律、方法等是相互联系的；不同的概念、规律、方法之间也是相互联系的，从而形成了该门科学的知识和逻辑结构。当然这种结构也在变化和发展着。应该说，人的思维结构和各门科学的知识、逻辑结构都是人们对客观现实世界的反映，是紧密联系的。因此，从教学必须发展学生思维能力上来说，正如杰罗姆·s.布鲁纳所说：“不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构。”这也符合现代系统科学（控制论、信息论、系统论）的观点，系统科学认为结构与功能是对立的统一。不掌握学科结构，就难以发挥该学科的功能。不仅如此，还认为任何系统都是有结构的，系统整体的功能不等于各孤立部分功能之和。而是等于各孤立部分功能的总和加上各部分相互联系形成结构产生的功能。数理学科更是如此。布鲁纳写道：“制订物理学和数学课程的科学家们已经非常留意教授这些学科的结构问题，他们早期的成功，可能就由于对结构的强调。他们强调结构，刺激了研究学习过程的人。”

可见，教育学家、心理学家们强调“结构的重要性”是受到物理学家、数学家的影响，特别应提到的是爱因斯坦的重大影响。爱因斯坦强调指出：“科学力求理解感性知觉材料之间的关系，也就是用概念来建立一种逻辑结构，使这些关系作为逻辑结果而纳入这样的逻辑结构。”还指出：“科学是这样一种企图，它要把我们杂乱无章的感觉经验同一种逻辑上贯彻一致的思想体系对应起来。在这种体系中，单个经验同理论结构的相互关系，必须便所得到的对应是唯一的，并且是令人信服的。”由此可见，无论是物理学的学科特点，还是现代认知心理学和现代系统科学的研究成果都强调了“结构的重要性”。高中物理教改，必须从本学科的特点出发，以辩证唯物主义观点和历史唯物主义观点为指导，以心理学特别是现代认知心理学的科学成果为理论依据，以现代系统科学为方法论的依据来进行。由此必须对物理的教材、教法进行新的处理，必须建立起一套有效的检测、评价系统，对教学过程进行有效的控制。就此想谈几点粗浅的看法。

一、关于教材前述。由于“结构的重要性”，必须要求有一套与之相适应的教材。目前，在物理教学大纲规定的范围内，可以对现行物理教材进行一番加工改造，突出结构，强调对抽象思维能力的培养。为此：

1.建立高中物理的整体的知识和逻辑的结构和系统；同时建立各部分（力学、热学和分子物理学、电磁学、光学、原子物理等）的子结构和子系统；以及各章、节的结构。并与学生的认知过程相适应。

2.实验应包含在上述系统中，构成不可少的组成部分。同时应强调通过实验培养学生抽象逻辑思维的能力。改变传统的认为观察和实验是不依赖于理论的观点，改变那种认为实验方法的本质是完全离开理性的体系，单纯起着事实的裁判作用的观点。大家都知道，随着实验研究对象远离人们直观经验的领域，特别是现代物理学实验的发展，使人们愈来愈认识到实验与观察依赖于理论，实验所获得的认识实际上受制于仪器和实验设计中所包含的假设，是不可能摆脱理性思维的指导的。

尤其是高中物理。由于实验设备的限制，学生又没有误差理论的系统知识，往往对于实验原理、实验得到的数值（哪怕是不准的）都抱着轻视的态度，而集注意力于操作上，这对于培养和提高学生抽象思维能力是不利的。为此，高中物理实验的重点，应放在实验的设计思想，仪器的原理以及在中学仪器条件下对实验数据的认识和处理上，而不应仅仅停留在操作和观察上。

3.例题和习题的配制应包含在上述系统中，构成不可少的组成部分。教学中最重要的任务是概念的形成和问题的解决。概念不仅是学科结构的最基本的要素，是“框架”的“交结点”，而且是思维的“细胞”。而问题的解决，即应用，正是结构中各部分之间联系的建立以及结构的发展所必需经过的阶段。这也就是思维的过程。统计表明，仅就中学生而言，掌握归纳推理的水平略优于掌握演绎推理的水平。实践中，我们也常常发现就多数学生而言，从自然现象和实验归纳出概念和规律，学生掌握较好，而运用概念和规律去解决问题则困难较大。这是由于演绎推理较之归纳推理可以通过更多种形式来表现，掌握起来也复杂些，因此，就需要有意识的多加指导和训练。按照提高抽象逻辑思维能力的要求编写例题和习题，并加以适合的配量。这与“题海战术”是有本质区别的。当前，好的例题和习题（指符合我们这种要求的）不是太多而是太少了。人工智能的主要奠基人之一，H.A.西蒙说得好：“如果我们观察一些好学生的学习过程，特别是在数理课程中，或者其他一些需要发展解题技巧的课程中，我们看到学习所得大多来自解答每章后面的习题的活动或者学习课本中已经解出的例题的活动。有一种编制人工智能学习程序的方法就是试图模拟这样一类过程。”这对我们不无启发。

4.关于物理学史的教育，也应从有利于培养学生抽象思维能力加以组织。大家知道，从物理学发展史来看，“结构”是随着物理思想和对物理概念的理解更加深化而发展的，不是一成不变的。适当地、完整地围绕某一部分物理知识（如力学）介绍这种发展，较之分散地介绍某一部分历史事实，更有利于学生思维的发展。

二、关于教法

1.从有利于提高学生抽象逻辑思维能力出发，增强学习的目的性、方向性，应该让学生知道学习过程、思维过程、思维的形式和方法，以调动其自觉、主动性。只有自觉地遵循思维规律来进行思维，才能使概念明确、判断恰当、推理合理、论证得法，具有抽象逻辑性，培养出深刻性的思维品质。这是一切思维品质的基础。

2.按现代认知心理学的观点，学生在学校的学习的实质就是前述认知结构的“同化”和“顺应”的过程。学习的类型主要是“意义学习”，即在良好的教学条件下，学生理解符号所代表的知识，并能融会贯通，发展了智力，提高了能力。其实质是符号所代表的新知识与学生的认知结构建立了非人为的实质性联系。这是最有价值的学习。学习进行的方式主要是“接受学习”，即要学习的全部内容都是以定论的形式呈献给学生，然后让学生加以“内化”（即与原有知识有机结合），大量的知识和材料都要靠此获得。

从这一点来看，班级授课，以课堂教学为主的教学形式没有改变。具体的课堂组织形式可以各人不同。但从着重思维能力的培养上看，似应更重视每学期一部分“结构”建立开始的绪言课，结束时的复习课。以及对实验课和习题课有关思维方法和物理方法的指导。以与教材处理的原则一致。

3.因材施教，开展课外活动，培养一些优秀学生。便他们不受思维定式的约束。大力培养他们的直觉思维和创造性思维。直觉思维是创造性思维的基础。强调直觉思维是爱因斯坦科学观的一个重要特征。他说：“物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律，由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要得到这些定律，并没有逻辑的道路：只有通过那以对经验共鸣的理解为依据的直觉，才能得到这些定律。”探索就得用直觉思维：整体的、跳跃的、猜测的，以知识结构为根据的直接而迅速的认识。

同时，我们对于学习物理有困难的学生，则应加强课外辅导，消除他们心理上，思维上的障碍，以适应面对大多数学生进行的课堂教学。

三、关于教学过程的控制和评价是仍需研究的，在此只提出一点线索

1.思维的智力品质研究是有客观指标的。我国一些心理学家，所进行的小学数学教改试验，即运用这一套指标。详情请见《思维发展心理学》朱智贤、林崇德著。

2.教学过程离不开信息的传递，因此也是可以量化的。现代系统科学据现代认知心理学的“产生式”理论，从信息加工的角度，把人的短时记忆的最小单位定为“组块”，多大是一个组块，不是固定不变的。一个数字、字、词、符号、成语、短语等都可以是一个组块。它的存贮时间需要0.5秒，而转化为长时记忆至少需8秒。掌握物理学科，首先要懂得物理语言，大脑中要有一套物理符号系统。即在长时记忆中要存贮一定数量的组块（信息）。仅有组块还不够，还必须把组块组成若干程序，形成产生式系统。一个产生式包括两部分：条件和动作。一定条件做出一定动作就是一个产生式。如：一个公式，一个定理就是一个产生式。组块必须按产生式组合才有意义，二者不可截然分开。普通教科书一章所传授的知识约有十几个产生式。掌握一间课程等于掌握几百个产生式。而获得物理学科那样的专业能力，就得掌握几千或几万个产生式。从时间上讲，一天学习5小时，1小时可以学习4—20组块，1个产生式。这就是相当于一课时的信息量。依此类推。

如果能仔细地将高中物理教材中必须掌握的组块和产生式统计出来，实行控制是有可能的。

3.教学方法：教学程序能否事先进行最优化选择，现在也有人用模糊数学的方法，加诸因素进行综合评价，运用计算机进行事先的最优选择。

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关键词：变式教学；化学教学；思维能力

教育心理学家潘菽认为：“变式就是使提供给学生的各种直观材料和事例不断变换呈现的形式，以使其中的本质属性保持恒在，而非本质属性则不常出现（成为可有可无的东西）。”

依此，我认为变式教学就是：在教学中，在保持概念、公式、图形等的本质属性不变的前提下，通过增加其非本质属性的各种形式上的变化，如不断变更提供材料或事例的呈现方式、变换问题的条件和试题的内容和形式、改变图形的形状、位置和大小等等。亦即在不变中求变，在变中求不变。对于化学教学中的变式教学，笔者认为应从以下几个方面进行。

一、在化学理论教学中应用变式思想

化学概念能深刻反映化学过程中的最本质的特征，是人们思维的结晶。在形成概念的过程中，我们可以引入变式教学，利用变式引导学生积极参与形成的全程，教师创设问题情境，让学生自己去“发现”、去“创造”，通过多样化的变式培养学生的观察能力、分析能力以及概括能力。

心理学认为，是否充分而正确地提供概念所包括的事物的变式，对于能否正确掌握概念有显著影响。例如，在进行元素概念的教学时，可以提出“具有相同中子数的一类原子的总称叫元素”“具有相同质子数的一类微粒总称为元素”“具有相同电子数的微粒一定是同种元素的原子”等问学生对不对，为什么。再如，针对分子概念可提出“分子是最小微粒，不可再分”“分子不变，物质的化学性质也不变”等让学生判断。针对概念所包含的要点设置一些“陷阱性”的问题，通过这些不同角度的变式，也通过设置认知冲突，挑战学生思维，需要学生“跳一跳”的同时，让学生“吃一堑长一智”，可使学生进一步澄清概念的内涵和外延，纠正理解上的偏差，也提高了学生的积极性和实效性。

二、在化学实验中应用变式教学

化学是一门以实验为基础的学科，加强实验教学是培养学生综合素质的必由之路。在实验中进行变式教学，不仅可以改变学生以为化学实验只是好玩的心态，训练他们对待实验的认真态度和严谨的科学精神，而且也可以在有思维力度的训练中培养学生的化学素养。

例如，最常见的用排水法收集氢气、氧气等气体的排水集气装置。它的本质属性是“小试管内气体产生的压强大于大气压，从而将水排出”。抓住了这一本质特征之后，我们就可以进行变式思考：如果把小试管换成广口瓶或者圆底烧瓶，当气体压强增大到一定程度时也会将水排出，从而使广口瓶或圆底烧瓶内充满气体。有一次，我要求学生设计一个方案――取出地窖中的气体（可能有毒），绝大多数学生设计的方案是：将地窖密封，挖一个排气口，一个进水口，然后通过进水口向地窖灌水，在排气口即可获得气体样品。显然学生设计的这个方案难以操作。其实根据排水集气法的本质属性我们应该很容易想到：把充满水的集气瓶放进地窖，然后将其中的水倒出，此时外界气压肯定大于瓶内气压，集气瓶内就自然充满了气体样品（地窖里的气体）。

三、在化学习题教学中应用变式思想

作为化学教师追求的最高目标是通过少而精的习题教学，既使学生巩固所学知识，又使学生思维能力、分析问题能力等多方面得到训练、培养与提高。纵观历年的中考题也都源于课本又高于课本，都是课本习题的变式。“变式教学”效果很好，对“题海战”完全可以避免。下面结合实例说明。

例如，把100克浓度为10%的NaCl溶液的浓度增大一倍，可采用的方法是：蒸发水 克或再加入NaCl 克。

此题是一个具体的题，难度非常小，若将题中的具体数据改为字母，这样可以使试题具有普遍性、代表性，可代表一种题型。例题可变为下面两题：

变式一：把m克浓度为a%的某溶液浓度减少一倍，可采用的方法是：加水 克或再减少溶质 克。

变式二：把m克浓度为a%的某溶液浓度增大一倍（未饱和），可采用的方法是：蒸发水 克或再加入溶质 克。

通过变换，引深拓广，产生一个个既类似又有区别的问题，使学生产生浓厚的兴趣，在挑战中寻找乐趣，培养了思维的深刻性，同时也进一步巩固了对于溶液浓度变化的掌握，从而能适应中考和高考中有较多抽象题的情况。