基于学习心理学视角的比值定义法的教学探讨杜嘉萍朱广天摘要：有效教学应建立在对学习机制理论理解的基础之上，因此有必要对学习心理学进行研究。比值定义法是物理中定义物理量的常用方法，教学中应关注方法的显性化教学和对公式背后物理含义的理解。文章以高中物理“电场强度”的概念教学为例，从学习心理学视角出发，探讨比值定义法的教学实施，为课堂教学提供参考。关键词：比值定义法;学习心理学;电场强度：G633.7文献标识码：A：1003-6148（2020）8-0056-4学习心理学是研究人学习的内部机制的一门科学[1]，通过对学习目标分类、信息加工机制等的研究，为教学提供教学规律分析的基础和依据，帮助教师科学地安排教学任务，作为一种与哲学经验不同的教学取向，符合学习机制的教学更有效、科学[2]。比值定义法是一种建立概念的认知策略，指通过两个物理量的比值来定义一个新的物理量。物理学中有众多物理概念是使用比值定义法建立的，如密度、电场强度、电势、加速度等。本文以高中物理“电场强度”的概念教学为例，从学习心理学视角出发，探讨比值定义法的教学实施。1比值定义法比值定义法适用于对反映物质的本质、特征属性的物理量的定义，它不随定义所用的物理量的大小变化而改变。适用于满足以下条件的环境下使用：（1）客观上需要;（2）间接反映特征属性的两个物理量可测，且存在因果逻辑关系，因果关系受物质属性作为前提条件的制约;（3）两个物理量的比值是定值[3-4]。确定使用比值定义法的步骤：（1）确定物质属性是如何通过与外界发生作用体现的，该步骤使用转换法认知策略进行;（2）确定存在因果关系的两个物理量，保证两个物理量的比值是定值，比值结果是产生因果关系的前提条件，即事物的本质属性;（3）写出比值式。---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---以电场强度的定义为例[3]，在静电场中，电场表现出对放入电场中的电荷有静电力的作用，它们的因果关系如图1所示。2学习过程分析参考新课标对此提出的概念学习目标“了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法。”综上分析，认知性教学目标确定为：让学生理解电场强度，能用自己的语言解释电场强度的物理性质、建立过程。并让学生经历运用比值定义法确定电场强度概念的过程，体会比值定义法的运用。分析学情，学生已知：电荷的周围存在着由它产生的电场，场也是一种物质，即使它看不见、摸不着;且电场具有对放入场中的电荷有力的作用的性质，待求为电场强度的定义式。学习中需解决的问题包括：将对电场的研究转换为对试探电荷受到的静电力的研究;对“直接用一试探电荷所受静电力大小反映电场强度强弱”的可行性分析与否定;转而用静电力与试探电荷量的比值反映电场强度，得出电场强度的定义式;领会比值意味着什么。包括：为什么可以通过比值定义法定义新变量？新变量为什么不随另外两个物理量的变化而变化。以“电场强度”为例，学习机制见表1。其中，求同法、求同求异法是19世纪英国逻辑学家穆勒提出的探索因果联系的归纳方法——穆勒五法[5]。3基于学习心理学的“比值定义法”教学设计3.1通过转换法得出：“通过电场中电荷受到静电力的大小来反映电场的强弱”教师提出问题：“电场看不见、摸不着，应如何研究”，带领学生回忆同样采用转换法间接证明音叉振动的实验，让学生经历比值定义法的第一步：从事先得知的物质属性会表现出的物理性质出发，将对物质属性的研究转换为对可观测量的研究。“将不容易观察到的振动转换为感受其对面部力的作用来研究。这样做的原因是事先得知振动的性质：振动能对与它接触的物体有力的作用。”迁移到电场，学生回忆事先已学习了电场表现的性质：会对放入场中的电荷施加力的作用，得出结论“可以通过观测电荷受到的静电力的作用去研究电场”，因此也能得出“通过电场中电荷受到静电力的大小来反映电场的强弱”。3.2通过排中律否定：“直接用任一试探电荷所受静电力反映电场强度”排中律是一种对命题判断的逻辑思考，指两个互相矛盾的命题，不可能同时为假，必有一真。---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---◁...