高中教學中強化學生物理情境的圖形表征能力的研究.pdf

1、認知心理學認為，對問題情境的正確表征是解決問題的關鍵。對同一事物的表征，可以是文字符號(即命題)，也可以是圖形符號(即表象)，表征的方式不同，大腦對它的加工過程也不相同。 圖形表征與問題解決、思維理論、視覺理論和信息加工理論等聯(lián)系密切，在很多方面體現(xiàn)出區(qū)別于命題表征的優(yōu)越性。另一方面，圖形表征與物理學科的內容表達方式是一致的，與物理學科的思維特點是匹配的，認知心理學對物理學專家技能領域的研究提供了這方面的證據。來自作者任教學校的

2、問卷調查，顯示出物理情境的圖形表征能力與高中學生的物理成績成正相關，圖形表征能力越強的學生，物理成績越優(yōu)秀。 物理情境的圖形表征形象主要分為示意圖形和函數(shù)圖像兩大類。示意圖形通過照片或線條簡潔明快的二維平面圖形直觀形象的再現(xiàn)對象(實驗裝置、物質結構、物理過程等)的真實視覺意象。函數(shù)關系圖像通過圖像的幾何特征(點、線、面、斜率、截距、面積等)把物理量之間的相互依賴關系、周期變化特征等直觀清晰的展現(xiàn)在我們面前，簡單明了的表述出一個復

3、雜的物理過程。 圖形表征在高中物理教學中的應用主要包括以圖助思、以圖求解、以圖助記和以圖創(chuàng)造四方面。以圖助思的方式包括圖線形狀觀察、二維面積比較、平面立體互換、動態(tài)過程定格和無形對象凸顯幾方面；以圖求解的方式包括幾何關系構建、函數(shù)圖像應用、動態(tài)過程圖解、物理情境做圖等方面；以圖助記主要表現(xiàn)在利用圖形表征形象的直觀形象性、形狀特殊性、高度概括性和數(shù)學相似性等特征，促進和加深中學生對高中物理知識的理解和記憶；以圖創(chuàng)造在高中物理中主要