心理学知识在高中物理教学中的应用初探

摘要：教学是人与人的交流，心与心的碰撞，善于读懂和利用人的心理是施教者的必备素质。相对初中而言，高中物理更注重了抽象思维，难度和知识点也均有明显增加，学生多有畏难情绪，学习效率普遍不高。所以，关注学生心理，施以相宜的心理学策略，变得十分重要。倘若能在教学中融入一些有用、有趣的心理学知识，必将能转变学生的认知，提高教的效能，增强学的趣味。

关键词：7±2效应；艾宾浩斯遗忘曲线；晕轮效应；罗森塔尔效应；对比；高中物理

高中物理学科，对学生的能力要求（理解能力、推理能力、分析综合能力、利用数学解决物理问题的能力、实验探究的能力）均较高，学生多有畏难情绪，学习效率普遍不高。怎样借助心理学知识，提高教学效能，下面是一些浅见。

一、 7±2效应在教学中的应用

短时记忆是指信息一次性呈现后，在人脑中保持在一分钟以内的记忆，存在一定的规律性。比如：把一把瓜子撒在地上，人们很难一下看到超过7个。这是19世纪中叶，首先由哲学家威廉·汉密尔顿（爱尔兰）发现的现象。1956年，心理学家米勒（美）通过研究提出了短时记忆的容量为7±2个的观点。并且，他由信息加工理论得出，短时记忆容量不是以信息论中所采用的比特（bit）为单位，而是以组块（即对材料加以组织、再编码）为单位。可以把类似的单个项目结合成为一个大一些的块；也可以根据经验使组块较原来更有意义。这样便可以提升短时记忆的宽度。

高中物理课堂教学中通常会包含有很多的知识点，教师在备课中，如果不加注意的话，“大容量”就会为有限的课堂教学埋下低效的伏笔。比如：在高三一轮学习“运动的描述”时，就会涉及“质点”“参考系”“坐标系”“时间间隔”“时刻”“位移”“路程”“平均速度”“平均速率”“瞬时速度”“瞬时速率”“速度的变化量”“速度的变化”“速度的变化率”“加速度”等概念。如果课堂设计不够巧妙，一股脑的灌进学生脑子里的可能真的是一盆“浆糊”。那么该如何设计呢？这就要找到他们的关联，把知识点分组呈现。比如：参考系是被选来作为参照的物体。而坐标系是关于物理量的特殊的参考系，以坐标原点为参照（如，关于位置的一维直线坐标系，各位置都是相对坐标原点的）。我们可以把它俩作为一组知识点来讲。时间间隔和时刻的区别在于前者是时间段，后者是时间点，但日常生活叙述中不加区分，统称为时间，所以我们要把这两个知识点作为一组；位移是矢量，指初位置到末位置的有向线段，路程是标量，指运动轨迹的长度，二者可以在同一幅图中体现出来（如右图），所以可以纳入一个组块，作为一个知识点；而生活中所说的速度实际上也是笼统的，在物理上准确来讲，应该分为：平均速度（位移和时间的比值）、平均速率（路程和时间的比值）、瞬时速度（瞬时值，有方向）、瞬时速率（瞬时速度的大小），所以，加以整合后不难理解，可以作為另一个组块；而瞬时速度的变化量仅仅是速度的变化，表达式为Δv=v2-v1；速度的变化快慢称为速度的变化率，记为Δv/Δt，也称为加速度，记为a，所以我们看到，速度的变化量、速度的变化率、加速度这几个物理量是相关联的，所以完全应该作为一个组块的知识点来讲。所以，由分析我们可以看到，上面的课堂内容总共包含了6块：一、 质点；二、 参考系、坐标系；三、 时间（时刻和时间间隔）；四、 位移和路程；五、 速度（4个）；六、 加速度（变化量、变化率）。每块的知识点都不超过5个，完全在我们的短时记忆广度内。所以，这种方法可以使我们既大量又高效的理解各个知识点。

二、 艾宾浩斯遗忘曲线在记忆物理公式中的应用

在很多学生甚至教师眼里存在一个误区，即物理学科靠理解就够了，不能死记硬背。不否认物理需要较强的抽象思维，但是，熟知物理公式等知识点仍是学习物理的第一关，如果忽视了这一关，直接面对应用，就会感到力不从心。这也是学生眼高手低的主要原因所在。

那么教师如何帮助学生牢固的记忆公式呢？——艾宾浩斯遗忘曲线来帮忙！（如下图）

该曲线表明了记忆程度在记忆时间上的对应关系：在刚刚记忆完毕时大脑可保持100%的拥有量，可是遗忘也在同时进行，20分钟之后就只剩下58.2%了；1小时之后仅余 44.2%；8～9小时之后35.8%，1天后33.7%，2天后27.8%，6天后25.4%，1个月后21.1%……艾宾浩斯遗忘曲线让我们了解——在学习中的遗忘是有规律的，在记忆的最初阶段遗忘的速度很快，后来就逐渐减慢了，到了相当长的时间后，几乎就不再遗忘了，这就是遗忘的发展规律。所以，复习最有效的时间是在一天之内，在这个时间段，花很少的精力就可以恢复记忆，事半功倍。超过这个时间段，因为遗忘比率已达70%，所以势必收效甚微。

比如，在运动学中，我们依次学习了匀变速运动速度公式v=v0+at；匀变速运动位移公式：s=v0t+（1/2）at2；匀变速运动速度-位移公式：v2-v20=2as。对一般学生而言，即使做了很好的理解，也难说能很快全部记牢。所以，根据遗忘规律，我们应该在推导出基本公式之后，先不忙讲应用，可立即留出分把钟时间，让学生强化一下，及时巩固，比如：“同学们，现在请你闭上眼睛把公式在脑海里过一遍吧。”或者“请同学们合上书本，独自默两遍公式，看能不能默出来。”或者也可以让学生上黑板默写，增强刺激，使印象更深刻；有时间的话可以组织一个背公式比赛，看提问时谁能一个字母不错。接下来一定是对公式的应用了，可通过例题或练习册。应用过程实际就是一次次记忆的强化，抵消遗忘。最后是课末的复习，要么板书，要么幻灯片呈现，简明扼要，再次强化。

另外，不光是对公式，对灵活多变的解题方法，建立错题本也是非常重要的，有空多翻翻，符合记忆规律。

三、 巧用晕轮效应

晕轮效应又称“成见效应”“以点概面效应”等，是美国心理学家凯利（H. Kelly）提出的。它是一种影响人际知觉的因素，指在人际知觉中所形成的以点概面或以偏概全的主观印象。如一个人最初被认定是好的，则他身上的其他品质也都被认为是好的，有似“爱屋及乌”的原理。endprint

很多人认为，物理老师刻板、严肃，少有浪漫和激情，给人距离感。也时常听到学生谈论：某某物理老师可严厉啦，我最讨厌他的课了；某某物理老师可土了，邋里邋遢；某某物理老师的字真丑，话也说不清……作为物理老师，大学培养了我们严谨科学、实事求是的人文气息，但是这种优秀特质需要学生慢慢去体会，就教学吸引学生而言，我们的严谨、朴素很难一下子抓住学生的心。学生不感兴趣，再加上有些老师的确不注重自己的形象，也许一照面我们就输了。所以 1. 适当的包装自己，也是必要的。我们打扮可以不入时，但绝不能难以观瞻，要干净整洁，落落大方。2. 学生总是佩服那些有“特殊”才能的人，也许仅仅因为你将圆周运动的圆画得好，学生就会对你佩服得五体投地，而一黑板有如书法的公式，讲的妙趣横生的物理学史，“惊天动地”的物理实验，更能让学生对你加分不少。3. 想方设法拉近和学生的距离。比如语言上：“咱们一起来学习一下……”，而不是“你们认真听好了……”；表情上要展露微笑，可亲可爱，而不是显示出厌烦。总体上讲，教书是门艺术，教师要当一个表演家。一个语言风趣幽默的人，胜过一个沉默寡言的人；一个多才多艺的人，胜过一个素质单一的人；一个语气温和，笑容可掬的人，胜过一个总板着面孔的人。所以，我们要勇于展现自身魅力，拉近和学生的距离。亲师信道，孩子们真的会爱上物理。

四、 由罗森塔尔效应想到的

“罗森塔尔效应”，是由美国著名心理学家罗森塔尔和雅格布森，在一次经典的实验后共同提出的。1968年，罗森塔尔和雅格布森考查某校，随意从每班抽3名学生共18人，表示：“这18名学生经过科学测定全都是智商型人才。”事过半年，罗森又来到该校，发现这18名学生的确超过一般，长进很大，再后来这18人全都在不同的岗位上干出了非凡的成绩。事实上，他们所提供的名单完全是随机抽取的，通过“权威性的谎言”暗示教师，并随之将这种暗示传递给了学生。

所以，我们要让学生感受到信任和期许。比如，在物理课上：“同学们，你们是我见到的非常棒的学生，具有学好物理的潜质。”“你的物理思维让我眼前一亮，多加努力一定会学好物理！”又比如，在作业批改时，要努力发现孩子的闪光之处，写一些鼓励的话：“解题较为规范，‘解字写得好，有进步！”“过程表述准确，思路清晰！”“研究对象选取的好，有思想，解题过程得以简化！”“受力分析准确，很好！”“远距离输电图画的真漂亮！”等；再比如，高中物理试题得分率一贯较低，容易使学生丧失信心。此时，他需要一个更强壮的意识去治疗它，教师可以用权威使他产生信心和信仰，比如：训练一些“高难度”的试卷，让学生得到较为理想的分数。

五、 巧用对比记忆法

对比的过程就是发现事物的共同属性和本质特征并加以区分的过程。在心理学上，对比还能够主动构建事物之间的联系，刺激有意注意，具有较高的效率。

高中物理中有很多知识点具有一定的相似度，容易混淆，可以用对比的方法快速区分、记忆。比如：波尔的原子模型和卫星轨道出奇的相似——电子绕转原子核之于卫星绕转中心天体，且无论电子或卫星，均是离圆心越远能量越高，势能越大，动能越小；又比如：在章节《万有引力与航天》中，万有引力定律公式记为：F=Gm1m2/r2（G为引力常量），而在电学《静电场》部分，库仑定律记为：F=kq1q2/r2（k为静电常量），分别代表两质点（点电荷）间的力。这让我们不由得惊叹自然界的对称美！再比如：重力做功与重力势能的关系，电场力做功与电势能的关系，分子力做功与分子势能的关系，均满足做正功，势能减小，反之增大的规律。还有，物理学中常用到比值定义法定义物理量，如：E=F/q，C=Q/U，R=U/I，I=Q/t，a=Δv/Δt……以E=F/q举例：它的特征是E仅仅是数值上等于F比q，并不是取决于F和q，而是由场源電荷和位置共同决定的。它们的定义方法相同；还有，比如：摄氏温度与热力学温度、熔化和凝固、熔点和凝固点、晶体和非晶体、汽化与液化、蒸发与沸腾、升华与凝华、质量与重力……都可以通过对比的方法区别，使记忆牢、理解深。

心理学是物理学科教学的好帮手，很大地促进教学方法的改进和提升。怎样充分发挥心理学在高中物理教学中的作用，拓展应用空间，对我将充满挑战，我将孜孜以求。

参考文献：

[1]2017年江苏省普通高中学业水平测试（选修科目）物理科说明.

[2]刘儒德主编.《教育中的心理效应》（第2版）.上海：华东师范大学出版社，2012，9.

作者简介：

程言钊，教师，江苏省徐州市第三中学。endprint