转变高中生电磁学“原认知”的实践研究

所谓原认知就是个体对认知现象的认知。对原认知颇有研究的美国心理学家弗拉维尔(Flavell)和布朗(Brown)认为原认知是个体对自身认知过程的知识和意识,是检验、调整和评价个体思维的能力。它包括对个体自身的认识,对任务性质的认识,对完成任务所采取的相应策略的认识,从而使主体确定新的目标、修改或放弃旧的目标;使主体能通过原认知知识基础的补充,删除或修改来影响它;能激活针对两种目标(认知目标和原认知目标)之一的策略。我们可以把原认知的作用概括为对思维的定向、控制和调节,笔者就转变高中生电磁学“原认知”谈谈自己的几点见解。

据研究,学生在理解题目阶段的分析—综合过程中,原认知起着重要的作用,是分析—综合顺利完成的必要条件。

在分析过程中对题目各量的分离以及综合过程中各量的组合,均受原认知的提示和指导。学生总是根据对以往的知识和经验的认识,采用自己认为适当的策略对题目中的各量进行分离,并同时对分离的策略进行评价,而后修改。对分离各量进行认定,排除多余干扰的信息,使得思维具有指向性。其后,对所分离出来的各个量进行评价,区分出本质的和非本质的量,并对非本质的量进行删除。在综合过程中,通过对各量的评价,对题目性质的认识及自身知识结构的了解,找出各量之间关系,包括已知数和未知数的联系,已知条件和结论的联系(这时的这种联系或许还不十分准确)。

例题:通过螺线管与小磁针之间,还遵循“同性磁极相斥、异性磁极相吸”的规律吗?

同学们都遇到过以下问题:“放在通电螺管管内部的小磁针,静止时它的北极指向通电螺线管的北极还是南极?”

一般的教参书上均作如下解答:螺线管内部磁感线方向是从南极指向北极,而小磁针北极的指向应为该处的磁场方向,所以小磁针北极指向螺线管的北极。有的书上还特别强调:不要错误地认为螺线管吸引小磁针北极的那端是它的南极。为此,许多同学产生这样的疑问:在通电螺线管内部,“同性相斥、异性相吸”的规律就不适用了吗?

让我们研究一根长磁棒,如图所示,

将它分割成许多小段,这样就变成许多个小磁棒,从图中,我们可以清楚地发现,中间的小磁棒的北极是指向长磁棒的北极的,而且各小磁棒仍然遵循“同性相斥,异性相吸”的规律。

那么,如果将通电螺线管看做是一根长磁棒,放入螺线管内的小磁针看做是一个小磁棒,同学们的疑问就迎刃而解了。

总之,在解题的第一阶段,通过对题目的分析和综合,从而激活与题目有关的许多信息。比如:以前解答过或见过的与此问题相似的其他问题的解决办法的认识;认为为了解决问题必须从记忆中搜索与本题有关的定义、定理、法则的内容等。这里的“有关”和“相似”均受原认知的提示和指导,也就是依赖学生对题目的认识和对自身已有的知识和经验的认识。

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