高中物理教学论文 发展高中物理教学模式之初探性研究

第一篇：高中物理教学论文 发展高中物理教学模式之初探性研究

发展高中物理教学模式之初探性研究

摘要

由历届大学入学考试，物理科成绩总是不尽理想可知：高中自然组学生在学习物理方面，仍有许多待突破的瓶颈。因此本研究以改善物理学习状况为目的，采质性研究的方式，分三阶段进行，第一阶段为探查自然组学生之物理学习问题；第二阶段为提出解决物理学习问题的「6E教学模式」；第三阶段则运用「6E教学模式」实际教学，并以「光的干涉」单元为例呈现教学情形。初步研究结果显示透过「6E教学模式」的确能引导学生逐渐成为自我导向的学习者。

关键词：高中物理、6E教学模式、自我导向

壹.前言

由历年大学入学考试，物理科成绩总是不尽理想来看，对大部份高中生而言，物理是一门令人颇费心力的科目，虽然很想学好物理，往往因为不知要如何学习，而事倍功半。「学习如何学习」是一种很重要的基本学术能力（张世忠，2003），在教学中要如何引导学生主动学习呢？国内学者洪振方（1996）认为启迪学生心智的最好方法，就是让他重新走过一次心智发展的足迹。但碍于上课时间和升学制度，不可能让学生漫无目标地摸索，因此教师对教学活动的设计和执行便显得很重要。

如何让学生既学会基本知识和思维方法，又能学会「如何学习」呢？本研究从反思教学与学习的角度着手，探查研究者任教之高中生的物理学习问题，进而为学生搭建解决学习问题的鹰架，帮助学生成为自我导向的学习者。

根据上述目的，本研究欲探讨的问题为：

1.高中自然组学生的物理学习问题为何？

2.解决物理学习问题的教学模式为何？

3.运用模式实施教学的情形为何？

貳.文献探讨

一、物理概念学习之相关研究

如何获得高分是学生们最关切的问题，许多研究指出专家比生手们具备较多的概念性知识，也有更深入的概念阶层，生手们所呈现的问题表征大部分是表面层次，而专家则不然，例如生手对题目的分类是以图形上的相似性为依据，专家则以相同的解题原则做为分类。Larkin（1981）的研究发现，专家和生手在面对属于概念层次的物理学相关问题时，物理学解题专家的表现，如同一般人在面对熟悉问题似地使用「顺向运作」（working forward）的路径；而物理学解题生手，则如同一般人在面对新问题般，使用「反向运作」（working backward）的策略去搜寻所需的定理，所以生手使用的第一个定理，常是专家所使用的最后一个定理。例如：想要找出斜面上的木块，滑到底部的速度（v）为何？Larkin, McDermott, Simon & Simon（1980b）的研究结果发现：专家所实行的每一个步骤，对提供解决问题所需的信息都有所帮助；生手则是先由订定目标（v）开始，接着找出一个含（v）的公式，再试图以反向运作的方式来尝试求解，即生手应用那些原理的次序几乎与专家所用的次序相反（引自岳修平译，1998）。

此与Chi、Feltovich and Glaser（1981）等人的研究一致，专家们对于相似的问题，可能会具有属于该类问题的问题基模（Problemschemas），而生手对于类似的问题则缺乏可应用的相关概念基模。所以在教学中引导学生将知识组织成概念性基模，并建构概念层次和问题基模，将有助于概念的提取。

二、5E教学模式

美国BSCS（Biological Sciences Curriculum Study）课程研究计划提出含有建构取向的5E教学模式（Bybee & Landesi,1988；Boddy, Watson & Aubusson,2003），其教学阶段依序为参与（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、精致化（Elaboration）、评鉴（Evaluation）。5E教学模式改编自生物学的科学研究课程，并且编入探求学生迷思概念的研究方法（引自张世忠，2003）。特别是Posner, Stride, Hewsonc and Gertzog（1982）借着此模式详细地说明需要改变的概念，且透过学习环（Learning cycle）实践概念学习的基本步骤，学习者经由直接与观念目标的交互作用，建构自己的心智模式。

在教学中教师则可以依照教材的性质，运用「诘问法」，透过问问题的方式，让学生在思考中学习，也在操作中学习，培养学生解决问题的能力。

參.研究方法

本研究采质性研究的方式，先探讨高中自然组学生有哪些学习物理的问题，再从理论上寻求改善学习状况的教学方法，并将此教学方法运用于教学中。共分三阶段进行，研究流程如图一所示，并分别叙述如下：

【第一阶段：归纳学习问题的类别】

本阶段根据陈章正（2004）的研究，持续以访谈和书写的方式，搜集有关高中生物理学习状况的相关资料，包括：以半结构式问卷访谈物理教师（GT）、专家教师（EX）和校友（GS）的记录；学生以书写的方式反省自己物理学习状况的记录；研究者与学生在课余时的对话札

记和研究者的教学日志。

编码的型式均是用访谈对象的英文代号，后面加上姓氏、日期和姓别，例如：GTL920912M代表于92年9月12日访谈本校林姓男老师；在校学生则以「类别、班级、座号、性别」表示，例如：221102M代表访谈第二类组二年十一班二号男同学。

搜集到的资料采扎根理论（Strauss & Corbin，1998）进行分析，先归纳为认知、情意和学习方法三部分，再用持续性比较与对照的方法，将类似观点放在一起，并用晤谈数据做辅助，以确认分类的可靠性，甚至可以发现学生在书写问卷时没有表达的观点，这样可以更加了解学生的学习问题。

【第二阶段：发展解决学习问题的教学模式】

由上述实征研究所得的学习问题，其实彼此都是相关的，但归根究柢，如果学生愿意学习，自然能产生克服困难的动力。所以再请学生写出「我喜欢的物理课上课方式为何？」，归纳此问卷所得的资料及待解决的学习问题，依据建构主义的理念，参考相关文献，发展解决物理学习问题的教学模式，并在教学中不断运用「诘问法」引导学生思考，透过一学期的教学反省与修正，而得「6E教学模式」。

【第三阶段：应用教学模式实际教学】

本阶段呈现运用「6E教学模式」于本校高三第三类组（学生共31人，以下简称为A班，每周四节物理课）「光的干涉」单元的教学，A班从高二就由研究者担任物理教学，每次月考及格人数总不多，所以学生对物理普遍缺乏信心，即使程度不错的学生，也是停在某个水平无法突破。

有鉴于此，研究者于A班高二下学期时，开始进行解决物理学习问题的研究，A班除了月考成绩明显进步外，研究者还想知道运用此模式教学，学生的感受为何，因此以半结构式问卷且不计名的方式，请学生写下「自己比较喜欢高二或高三的物理课？为什么？」 肆.研究结果

针对本研究欲探讨的问题，根据研究流程三个阶段的分析结果如下：

一、高中自然组学生的物理学习问题为何？

整合具同构型的问卷和访谈数据，归纳出高中自然组学生物理学习问题的种类（陈章正，2004），简述如下：

(一)认知方面

传统的物理考试，通常以解题为主，能否成功解题与概念的理解情形相关，由研究中发现概念理解部分的问题包括：对探究历程的困惑、概念太抽象不易想象、符号和公式太多；解题部分的问题包括：不懂题意、不清楚概念和题型的关系、数学运算技巧不熟练。

(二)学习方法方面

学生常会问要怎样才能学好物理？如果能有好的学习方法，对于改善认知方面的学习问题，将有很大的帮助。然而观察学生的学习情形，发现仍有许多待改善的空间，例如：没有养成良好的学习习惯、缺乏练习、问题没有及时解决。

(三)情意方面

对高中生而言，自我价值的肯定和对学科的学习憧憬，往往比物质奖赏更具吸引力，但是屡次考试的失败，则令学生缺乏学习动力和自信心甚至产生反感。例如学生表示：我们现在都是为了准备升学，可是我觉得学习科学，应该是要学科学家的创意，像马盖先就很厉害，但他不一定会算题目，为什么我们都要不断解题（221102M）？

(四)讨论

在研究中发现成绩好的学生比较具有想突破的企图心，能明确地表达自己的学习问题，会在意学习过程，而不是只关心分数的高低；但大部分学生则与上述特质相反，也缺乏可以将新旧概念做有效联结的模式，当然谈不上学习成效，连带影响了学习兴趣。所以老师在教学中运用能增加师生互动机会的教学策略，鼓励学生发展和精炼个人建构的理论，才能确实了解学生的学习需求，进而帮助学生学习如何学习。

二、解决物理学习问题的教学模式为何？

从学习理论可知：成功的学习必须是学生愿意参与学习。但是如何让学生愿意敞开心胸参与学习呢？归纳学生对「我喜欢的物理课上课方式为何？」所表达的意见，包括：希望学习内容能和生活经验相关、上课时能多做实验、能详细说明公式的来源和功能、不要赶课、能多一些师生互动、考试前能统整重点、能多讲解一些题目和即使没有时间也一定要考公式。针对学生们的物理学习问题，以及对物理课的期望，觉察到必须要有能引导探究的教学模式，从文献中发现「5E教学模式」（张世忠，2003；Bybee & Landesi,1988；Boddy,Watson & Aubusson,2003），颇符合教学上解决学习问题的需求，但是5E教学模式并未强调如何让陌生的学习概念与生活经验相连结，因此本研究主张：将生活中与学习主题相关的「事件」（Event），加上原有的5E成为6E，教学时以此6E做为「教学阶段」，又因为学生的注意力通常无法维持很久，也不见得会主动发问，为了避免沦为盲目的学习行动，所以根据认知心理学和学习理论，订出每个阶段的「学习过程」和期望达到的「学习成效」，建构成「6E教学模式」（图二）。

每个教学阶段再根据事实性知识、陈述性知识、程序性知识和后设性知识（李坤崇，2004）设计问题，做为引导学习的鹰架（表一），因此模式中的横向双箭头，代表每个阶段师生间为达到学习成效的交互作用；纵向双箭头，则代表透过问问题的方式，引导学生迈向较高阶的学习。教学时用小组竞赛的方式，鼓励大家勇于表达意见参与学习活动。

第二篇：高中物理教学论文

高中物理教学论文：物理学习中的记忆力

大部分科目，如外语、历史、地理、政治、语文，甚至包括化学，学习时相当大部分的智力活动是记忆。其实物理学习也需要记忆，而且记忆在物理学习中也很重要。事实上，各门学科的学习都离不开记忆，只不过是不同学科对记忆的要求有所不同。目前，一些高中生把物理概念、规律、公式等背得滚瓜烂熟，却没有真正搞清它们的物理意义，在解决实际问题时不能灵活运用所学的相关知识。这就说明，记住物理知识不等于学会物理。还有一种情况，一些高中生虽然具有较高的智力，在物理学习中却不肯花气力记忆学习的内容，头脑中没有清晰的物理知识，他们的学习成了无源之水，无本之木，同样也学不好物理。上述两种相反的事例告诉我们，物理学习需要记忆。

在高中物理学习中需要记忆什么呢？物理学习中要记忆的内容分为物理知识、物理方法、物理应用三类。

对于物理知识，我们需要记忆物理现象、物理过程、物理模型、相关物理学史、物理概念及其公式、物理规律及其表达式、一些物理常数、物理单位及其换算关系，还有物理知识结构。

对于物理方法，我们则需要记忆物理学方法、实验方法和解题方法。

物理应用包括物理知识应用于生产、生活中的实例，仪器、机械、元件的结构原理和基本的解题模式。

在记忆的时候应讲究方法，突出重点，形成知识结构。

物理学习需要记忆力，同时通过物理学习也发展了学生的记忆力。

高中物理学习的记忆特点主要表现在：

（一）感知物理现象是记忆的基础

物理学是一门实验科学，一切物理概念、物理规律总是以一定的物理现象和实验事实作为基础。我们记忆物理知识必须进入实在的物理环境，感知物理现象，进行实验操作。

（二）理解物理知识是记忆的关键

物理知识需要记忆的内容也是非常多的，单单物理公式高中物理课本中就有二百个左右。在有限的学习时间内，我们仅靠机械记忆显然是不行的，应该以意义记忆为主，而理解物理知识是记忆的关键。物理知识中的概念和规律一般都相当抽象，而概念的扩展和应用又是具体丰富的。如果不能理解其内涵和外延，仅仅从字面来背记是无效的。为了记住物理知识我们必须加深理解。例如，大部分学生常常对楞次定律的记忆感觉困难。我们可以对楞次定律进行分析：它包含一个目的（判定感应电流的方向）两个磁场（感应电流的磁场和引起感应电流的磁场），四个关键字（阻碍变化），结果大家就很容易记住和运用楞次定律。

（三）把不同部分的学习内容对比联系是防止遗忘的有效方法。例如，为了加深对加速度的理解，我们可以对速度、加速度和速度的改变量进行对比分析，大家可以列表从以下几个方面进行比较：物理意义、定义式、决定因素、方向、大小。

（四）形成知识结构是记忆的升华

对于方方面面物理学习内容的记忆不应平均使用力量，要突出重点，使学习内容系统化，提高知识的概括性和适用性，形成更加清晰、完整的知识结构，这样就可以减轻记忆的负担。比如，我们学习高一物理第二章时，大家普遍感到运动学公式比较多，甚至有了放弃学习的念头，只要我们记住匀变速运动的饿三个重要公式以及运动分解合成的规律就可以了，其它的都是这些知识的运用。

第三篇：高中物理教学论文

高中物理概念的形成与规律的掌握

高中物理概念和高中物理规律是高中物理基础知识最重要的内容。在高中物理教学中，帮助学生形成牢固正确的物理概念和准确地掌握物理规律，具有十分重要的意义。经过这些年的教学摸索，要使学生形成概念，掌握规律，决不是简单的，被动地从教科书上或教师那里接受一些概念和规律的条文，而是在学生头脑深处发生一系列极其深刻，极其复杂的心理变化过程。

在高中物理学习中，使学生对所学习的物理问题获得生动而具体的感性认识是非常必要的。在高中物理教学中，如果学生对所学习的物理问题还没有获得必要的感性认识，还没有认清必要的物理现象，教师就急于向学生讲解概念和规律，采用“填鸭式”的教学，学生靠灌输得来的“概念”和“规律”就将是空中楼阁。其实，当学生对教师介绍有关的物理现象和物理事例有了比较充分的感性认识，而学生自己用已学的知识又无法合理地说明和解释这些现象与事例时，便会有强烈的求知欲。例如，我们都有这样的体验，一个身高体壮的大人从你身旁走过，不当心碰了你一下，可能使你打个趔趄，甚至摔倒。但是，如果碰你的是个瘦小的小孩，尽管他走得跟那个大人一样快，打趔趄甚至摔倒的可能不是你，却是他。学生便会产生“这究竟为什么？这到底是什么？”的探究心理，这种探究心理，这种对学习内容的浓厚兴趣，正是学生学习概念掌握规律的内部动机。可见，当我们考虑一个物体的运动效果时，只考虑运动速度是不够的，还必须把物体的质量考虑进去。物理学上把物体的质量和速度的乘积叫物体的动量。

每一个物理概念和规律都包含着大量的具体事例。在高中物理教学时，特别需要注意的是，并不是具体事例越多越好，为了帮助学生能在感性认识的基础上进行分析，我们教师必须精选典型事例，这样才能收到预期的效果。

在学生形成概念，掌握规律的过程中，引导学生正确进行科学抽象，由感性认识上升到理性认识阶段，这是形成概念，掌握规律的关键。观察同一个物理现象，不同的学生会得出不同的结论。因为在每一个物

理现象中，存在着多种因素的影响。如果把握不住抽象思维的正确方向，就会得出错误的结论。例如，在“马拉车”的问题上，尽管学生把牛顿第三定律背得滚瓜烂熟，思想上总还认为“马对车有拉力，车对马没拉力”或者“马对车的拉力大于车对马的拉力”。学生“最有力的证据”是：反正是马拉着车向前走，而不是车拉着马向后退。学生主要是固执地盯住了马拉车向前走这一直观的表面现象，而没有对车，马的启动过程以及车，马与路面之间的作用力做深入细致的饿分析。

学生对相关物理问题的感性材料进行科学抽象，得出结论后，为了强化概念和规律，还得使学生理解所学概念和规律，那么学生怎样才算形成了物理概念呢？至少明白为什么要引入这个概念，能说出这个概念是如何定义的，对于物理量要记住它的单位，对于有定义式的物理量要记住它的定义式，明确概念的适用范围，弄清楚一些容易混淆的物理概念之间的区别和联系。

对于物理规律要知道物理规律是怎样得来的，能记住物理规律的文字叙述及数学表达式，还要抓住表述规律的关键词语，明确规律的适用范围，了解规律的应用并能解决有关问题。

要深入领会概念和牢固掌握规律，还需要系统的练习才能达到领会概念和牢固掌握规律的目的。

第四篇：高中物理教学论文

概念的形成与规律的掌握

四川省乐至县吴仲良中学王斌

物理概念和物理规律是高中物理基础知识中最重要的内容。在高中物理教学中，帮助学生形成正确的物理概念和准确地掌握物理规律，具有十分重要的意义。经过一年的教学摸索，要使学生形成概念，掌握规律，绝不是简单的，不是被动地从教科书上或教师那里接受一些概念和规律，而是应该在学生头脑深处发生一系列极其深刻，极其复杂的心理变化过程。

在高中物理教学中，使学生对所学习的物理问题获得生动而具体的感性认识是非常必要的。在教学中，如果学生对所学习的物理问题还没有获得必要的感性认识，还没有认清必要的物理现象，教师就急于向学生讲解概念和规律，采用“填鸭式”的教学，学生靠灌输得来的“概念”和“规律”就将是空中楼阁。其实，当学生对教师介绍有关的物理现象和物理事例有了比较充分的感性认识，而学生自己用已学的知识又无法合理地说明和解释这些现象时，便会有强烈的求知欲。例如，我们都有这样的体验，一个身高体壮的大人从你身旁走过，不当心碰了你一下，可能使你打个趔趄，甚至摔倒。但是，如果碰你的是个瘦小的小孩，尽管他走得跟那个大人一样快，打趔趄甚至摔倒的可能不是你，却是他。学生便会产生“这究竟为什么？这到底是什么？”的探究心理，这种探究心理，这种对学习内容的浓厚兴趣，正是学生学习概念掌握规律的内部动机。

每一个物理概念和规律都包含着大量的具体事例。在物理教学时，特别需要注意的是：并不是具体事例越多越好，为了帮助学生能在感性认识的基础上进行分析，我们教师必须精选典型事例，这样才能收到预期的效果。在学生形成概念，掌握规律的过程中，引导学生正确进行科学抽象，由感性认识上升到理性认识阶段，这是形成概念，掌握规律的关键。观察同一个物理现象，不同的学生会得出不同的结论。因为在每一个物理现象中，存在着多种因素的影响。如果把握不住抽象思维的正确方向，就会得出错误的结论。例如，在“马拉车”的问题上，尽管学生把牛顿第三定律背得滚瓜烂熟，思想上总还认为“马对车有拉力，车对马没拉力”或者“马对车的拉力大于车对马的拉力”。学生“最有力的证据”是：反正是马拉着车向前走，而不是车拉着马向后退。学生主要是固执地盯住了马拉车向前走这一直观的表面现象，而没有对车，马的启动过程以及车，马与路面之间的作用力做深入细致的饿分析。

学生对相关物理问题的感性材料进行科学抽象，得出结论后，为了强化概念和规律，还得使学生理解所学概念和规律，那么学生怎样才算形成了物理概念呢？至少明白为什么要引入这个概念，能说出这个概念是如何定义的，对于物理量要记住它的单位，对于有定义式的物理量要记住它的定义式，明确概念的适用范围，弄清楚一些容易混淆的物理概念之间的区别和联系。对于物理规律要是怎样得来的，能记住物理规律的文字叙述及数学表达式，还要抓住表述规律的关键词语，明确规律的适用范围，了解规律的应用并能解决有关问题。要深入领会概念和牢固掌握规律，还需要系统的练习才能达到领会概念和牢固掌握规律的目的。

第五篇：高中物理教学论文（精选）

物理概念的形成与规律的掌握的教学浅谈

物理概念和物理规律是高中物理基础知识最重要的内容。在高中物理教学中，帮助学生形成牢固正确的物理概念和准确地掌握物理规律，具有十分重要的意义。经过这些年的教学摸索，要使学生形成概念，掌握规律，决不是简单的，被动地从教科书上或教师那里接受一些概念和规律的条文，而是在学生头脑深处发生一系列极其深刻，极其复杂的心理变化过程。

（一）教师应向学生介绍相关的感性材料，使学生获得必要的感性认识，这是学生形成概念和掌握规律的基础。

在物理学习中，使学生对所学习的物理问题获得生动而具体的感性认识是非常必要的。在物理教学中，如果学生对所学习的物理问题还没有获得必要的感性认识，还没有认清必要的物理现象，教师就急于向学生讲解概念和规律，采用“填鸭式”的教学，学生靠灌输得来的“概念”和“规律”就将是空中楼阁。其实，当学生对教师介绍有关的物理现象和物理事例有了比较充分的感性认识，而学生自己用已学的知识又无法合理地说明和解释这些现象与事例时，便会有强烈的求知欲。例如，我们都有这样的体验，一个身高体壮的大人从你身旁走过，不当心碰了你一下，可能使你打个趔趄，甚至摔倒。但是，如果碰你的是个瘦小的小孩，尽管他走得跟那个大人一样快，打趔趄甚至摔倒的可能不是你，却是他。学生便会产生“这究竟为什么？这到底是什么？”的探究心理，这种探究心理，这种对学习内容的浓厚兴趣，正是学生学习概念掌握规律的内部动机。可见，当我们考虑一个物体的运动效果时，只考虑运动速度是不够的，还必须把物体的质量考虑进去。物理学上把物体的质量和速度的乘积叫物体的动量。

每一个物理概念和规律都包含着大量的具体事例。在物理教学时，特别需要注意的是，并不是具体事例越多越好，为了帮助学生能在感性认识的基础上进行分析，我们教师必须精选典型事例，这样才能收到预期的效果。

（二）在学生形成概念，掌握规律的过程中，引导学生正确进行科学抽象，由感性认识上升到理性认识阶段，这是形成概念，掌握规律的关键。观察同一个物理现象，不同的学生会得出不同的结论。因为在每一个物理现象中，存在着多种因素的影响。如果把握不住抽象思维的正确方向，就会得出错误的结论。例如，在“马拉车”的问题上，尽管学生把牛顿第三定律背得滚瓜烂熟，思想上总还认为“马对车有拉力，车对马没拉力”或者“马对车的拉力大于车对马的拉力”。学生“最有力的证据”是：反正是马拉着车向前走，而不是车拉着马向后退。学生主要是固执地盯住了马拉车向前走这一直观的表面现象，而没有对车，马的启动过程以及车，马与路面之间的作用力做深入细致的饿分析。

（三）学生对相关物理问题的感性材料进行科学抽象，得出结论后，为了强化概念和规律，还得使学生理解所学概念和规律，那么学生怎样才算形成了物理概念呢？至少明白为什么要引入这个概念，能说出这个概念是如何定义的，对于物理量要记住它的单位，对于有定义式的物理量要记住它的定义式，明确概念的适用范围，弄清楚一些容易混淆的物理概念之间的区别和联系。

对于物理规律要知道物理规律是怎样得来的，能记住物理规律的文字叙述及数学表达式，还要抓住表述规律的关键词语，明确规律的适用范围，了解规律的应用并能解决有关问题。

要深入领会概念和牢固掌握规律，还需要系统的练习才能达到领会概念和牢固掌握规律的目的。