高原现象的成因及对策研究 人教版.docx

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高原现象的成因及对策研究人教版

高原现象的成因及对策研究

重庆市铝城中学牟长元

1．问题的提出

凡是上过高三复习课的教师，几乎都会遇到这样一种现象：

对大多数学生来说，他们的学习成绩，在开始一段时间里进步较快，达到一定程度后，一般就不容易有明显的提高，甚至会出现所谓“高原现象”，如图所示。

尽管不断进行重复学习，成绩却无明显提高。

通过对教师的访谈和分析有关研究成果，笔者认为，大多数学生在高三复习阶段中出现成绩增长缓慢期或高原现象，并非是他们的物理成绩已达到峰巅状态，而是处于一种自身潜力较大却难以发挥出来，成绩增长缓慢或停滞不前拓不稳定状态中。

一般认为，物理教学中出现这种现象，是基本概念和基本规律及基本技能掌握不好，于是便特别强调“双基”。

基于此原因，许多教师便反复在“双基”上下功夫，但收效甚微。

笔者认为，“双基”固然重要，但不从更深层的原因上去分析，不从发展学生的更高一级能力着眼，仅靠单纯重复教学打“双基”，其效果一般是不理想的。

许多往届复习生的情况就最能说明问题。

他们虽然再一次重复学习原来的内容，做了不少物理题，但自己觉得进步不大，甚至还有退步现象。

这是一个值得研究的问题，也是一个极具挑战性的问题。

高三复习阶段的教学必须设法使学生克服高原区的学习障碍，才能真正使物理成绩有较大提高。

2．产生高原现象的原因分析

根据笔者所作的调查统计分析，结合教学心理学方面的研究成果，认为造成“高原现象”的原因主要有两个方面：

一是情意因素，二是认知结构因素。

2．1．关于情意因素的分析

情意因素作为心理动力机制，其各个组成要素之间是否协调，学生的情报绪是否经常处于良好状态，直接影响他们的心智技能的正常发挥。

情意因素对学生学习成绩的影响，直接引发高原现象的产生主要表现在以下三个方面：

2．1．1．自信心不足。

对于成绩中下的学生或大部分女生，总认为“物理最难学，自己学不好物理，自己的物理成绩大概只能达到这个水平了”。

这种消极的自我暗示逐渐形成了自我否定或自我评价偏低的自卑心理，并且从高一延续到高三，成了挥之不去的阴影，笼罩在意识深处。

受这种自卑心理的影响，学生学习物理的兴趣大为降低，同时制约了其智力潜能的发挥。

2．1．2．学习物理的兴趣降低。

在高三复习中，那种只简单重复打“双基”的教学方式，很容易使学生认为是“老一套”。

因而对学生的学习兴趣起到强烈的抑制作用，从而妨碍了学生学习物理的积极性和主动性的发挥.

由于自信心不足和兴趣降低，再加上学习成绩徘徊不前，使学生在这段时间里不断产生受挫的体验，所以失去了学习物理的热情，主动研究物理问题的次数明显减少，一个能说明问题的现象就是：

有些在高一、高二都喜欢问物理问题的学生，后来也很少提问了。

由于兴趣降低，有的学生就不愿在物理这一科目上投入应有的时间和精力。

在这个方面比较突出的表现是在做选择题时，对于有些题目，不愿通过推理去获得答案，而是乱猜瞎蒙，即不重视解题过程，只重结果；教师评讲时，也很少记下老师所讲的解题依据；做计算题时，不愿画图表达题意，不愿作规范表达，只有方程而无文字说明。

这些不良的解题习惯直接影响了一些基本的物理解题技能的形成。

所以，有的学生做了许多题而收获不大，甚至于昨天做过的题目今天再次出现也不会做。

2．1．3．过度焦虑。

随着一年一度的高考日期逐渐逼近，时间不够用，学习效果不理想，成绩老上不去，而且大多数学生常常把学习效果与升大学的机会和今后的个人前途当作一种必然的联系，从而在心理产生过度焦虑情绪。

过度焦虑表现为紧张、慌乱、胆怯、思维混或僵滞，甚至常常处于惴惴不安的心境之中，严重阻碍了日常的学习，降低了解题效率。

2．2．关于认知因素的分析

认知因素即智力因素，是影响学生学习成绩的另一重要变量，其作用比情意因素更直接一些，它直接影响学生对知识理解的速度，深度和广度，直接影响学生的学习效率。

从物理学科来看，导致学生的成绩产生高原现象的认知因素有以三点：

2．2．1．物理知识零乱，没有形成良好的认知结构。

高考复习的第一阶段，复习课基本上是分章节进行，循序渐进。

所以多数学生能适应。

能了第二阶段或后阶段，复习进入综合阶段，练习也是综合的，不少的学生就感到不适应了。

因为，全部高中阶段的物理概念，物理规律和物理方法在他们头脑里仍然处于零乱状态，没有形成整体结构。

综合复习，综合练习所需的知识，前后跨度大，如果不形成一定的结构，要用时就很难产生相关联想，就不能随时进取相关的知识组块去解决所面临的问题。

2．2．2．物理知识末向能力转化。

学习成绩增长缓慢的学生，大多数只能模仿老师的解题模式。

讲过的题会做，讲一道会做一道，没有讲过的题型就不会做，有的题目一旦变换提问的角度或方式，他们就不能做了。

这些都是知识末向能力转化的典型表现。

这类学生不能主动领会教师的教学意图，他们对老师所用的解题方法视而不见，闻而不思。

或者不从思路上去理解解题过程，不愿意对物理过程或状态作详细的分析，，只关注最后结论。

忽视解题过程，其结果是应该形成的技能没能习得，该培养的能力没有培养起来，即知识没有转化为能力。

长此以往积累下来，解题时缺乏创造性，始终处于模仿的低级水平。

2.2.3.物理思维定势的消极影响。

消极的思维定势是指人们把头脑中已有的、习惯了的思维方式不恰当地运用到新的物理情境中，不善于变换思考问题的角度，不善于变换思考问题的方法。

受思维定势左右的学生，常常凭借经验去解决新问题，总爱用固定的解题模式去套题型，而不注意题目的条件，目标是否发生了变化。

所以往往出错。

3．克服高原现象的对策

高原现象困扰着教师和学生。

研究克服高原现象的教学策略，探索建构克服高原现象的有关理论和方法体系，用于指导高考复习，使更多的学生不出现高原现象或尽快跨跃高原区，这对于提高多数学生的物理成绩具有十分重要的实践意义。

根据物理学习理论和现代教学心理学原研究成果，我们可以从以下几个方面克服高原现象。

3．1．以情促智，激活思维。

情感投入教学是一种动之以情，晓之以理，寓教于情的教学方法。

人本主义心理学家罗杰斯指出：

“无论在学习活动的准备阶段，还是进行阶段，或结束阶段，学生的认识过程和情感过程是交织在一起的。

”这是因为学生在获取知识和开发智力活动的过程中，不仅与教师的教学途径有关，而且还与学生在学习过程中的情感变化有着密切的关系。

显然，教学的任何途径都要作用于学生的情感，只有学生的学习态度染上情感的色彩，引起学生的感受，才能使他们保持积极的学习态度和旺盛的学习劲头。

这一策略的具体做法有以下三点：

3．1．1．投入情感，和谐气氛，激发潜能。

教学的目标就是使学生在教师的帮助下，激发自己的学习动机，发展自己的智慧潜能和建立积极向上的价值观。

为此，教师应在课内，课外注意与学生进行情感交流，营造和谐的心理环境，寄予希望，使学生不断产生积极向上的要求，从而起到爱屋及乌，主动学习物理的作用。

3．1．2．稳定情绪，增强意志。

学生在学习过程中，总要受到环境，情绪，家庭，社会以及知识的局限等多方面的影响，经常承受各方面的压力，情绪经常处于不稳定的状态。

特别是成绩中下的学生，情绪更易波动，有的甚至失去信心。

因此，教师在教学中要重视培养学生的自信心和艰韧不拔的意志。

要变换方式去激励学生，用物理学家不畏失败，百折不回的精神和名言警句鼓励学生锐气意进取，顽强拼搏。

教师的伦理性谈话要充满激情和鼓动性，不断给学生心理注入新的活力，使他们的情绪高昂，智力始终处于激发状态。

3．1．3．及时归纳，调节情感。

学生的认知活动内驱力的信号需要有一种放大的媒介才能激发行动，起这种放大作用的就是情感。

所以，教师在教学过程中如何及时掌握和调节学生的学习活动中的情感变化，信息的收集，处理和反馈是至关重要的。

一般地说，每当测验结束之后，就是学生情感容易波动的时候。

对于那些测验成绩不够理想，或成绩总在高原区的学生，教师要及时询问原因，及时进行归因教育。

教师要使他们相信：

只要自己充满信心，改进方法，百折不挠，一定能取得满意的成绩。

这样作的目的，首先是使学生不失去学习物理的信心。

相反在老师的鼓励下，由于情感的变化，会使他们尽快排解消极的情感因素，这些因素往往是教师教学方法不当，上课知识容量过大，或处理问题的方式欠妥等原因造成学生情感受挫。

要通过各种途径，艺术地解决这些问题。

这样做，不但可以帮助教师克服影响学生情感的消极因素，而且又能促使师生之间的情感和知识上的交融，起到激励学生学习活动的作用。

3．2．提高学生的元认知学习能力

元学习理论认为：

人是积极主动的有机体，能够计划未来，监视现在，有效控制自己的学习过程。

因此，要想提高学生的学习成绩，突破高原现象，教师必须重视培养学生的元学习能力。

培养学生的元学习能力，不仅能调动学生的主动性，自觉性，自主性，充分发挥学习主体的作用，从而增进学习效率，而且也是培养学生自主精神，奋斗精神的重要途径。

元学习能力是一种复合的自我监控能力，主要表现在以下几个方面：

会激励自己勤奋学习，会确立学习目标；善于检测达标的情况，必要时采取补救措施；善于总结自己达成目标的成功经验和失败教训，及时调节自己的学习方式或方法等。

3．2．1．自我激励。

自我激励是提高元学习能力的动力。

现代教师的重要责任之一就是帮助不愿学习的学生转变观念，发挥内因的作用，调动自我激励的机制，从而变得愿学，乐学。

为此，教师可利用的引导措施有：

⑴认识学习的价值和提高自己学习成绩的价值。

⑵坚定自己能学好物理知识的信心。

端正学习态度。

（3）建议学生运用“60秒PR法”激励自己。

“60秒PR法“是一种风行于美国的家庭生活游戏。

PR是英语“自豪”的缩写。

“60秒PR法”的总体意思是：

每天花60秒钟，以讲演的形式简洁地描述自己的天赋和能力，以及自己应达到的成功目标。

这个游戏最大的益处在于：

使人时刻牢记为创造第一流的人生所应负的责任。

这种方法，实际上就是利用短短的时间，对自己进行赞美和鼓励。

3．2．2．情绪调节。

学生在学习成绩增长缓慢期或高原现象出现时的情绪调节主要是焦虑的调节和兴趣的培养。

⑴教师在教学中不仅要教给学生掌握知识的方法，而且应指导他们克服影响知识掌的不良情绪，调节焦虑水平。

心理学的研究表明，适度的焦虑可以成为学习的推动力，特别在中学阶段，焦虑的激励作用可以超过其阻碍用。

完成简单的任务，高焦虑者成绩更好，而完成较复杂的学习任务时，高焦虑者成绩更差，中等程度的焦虑对学习有积极的促进作用。

⑵“兴趣是最好的老师”。

在综合复习阶段，重视培养学生对物理学科的兴趣仍然十分重要。

教师应教给学生一些调节、激发自己学习兴趣的有效方法。

自信能增强学习兴趣和热情。

培养兴趣首先拿自卑开刀，使学生以百倍的信心和毅力去争取学习上的进步和成功，要使他们确信只要有雄心和恒心，落榜生也可能成为科学巨匠。

3．2．3．指导学生进行启发式自我提问，培养元学习能力。

启发式自我提问是元学习认知训练中最有效的常用方法之一。

数学教育家波利亚最初提出的启发式自我提问是用来解决数学问题的，但现在公认它也适用于解决各种科学问题。

其步骤为：

第一步：

理解问题。

在解决综合性大的问题时，教师可以引导学生向自己问以下问题：

未知条件是什么？

已知数据是什么？

己知条件有哪些？

已知条件足以确定未知量吗？

多余还是不足？

还是与已知条件矛盾？

你能画一个草图，引入适当的记号或标志，把已知条件分成几种不同的部分，并把这些写下来吗？

第二步：

拟定计划。

把已知数据或物理量的字母与未知量（包括各个中间未知量）逐一结合起来，形成一个解题计划。

如果不能发现已知与未知的联结，就应考虑一些辅助问题。

这一步的启发自我提问的问题是：

过去见过这个问题吗？

或者，见过这个问题，但它已经以稍许不同的方式出现。

你能发现一条用得上的物理定律吗？

再看一下未知条件！

或者去思考一个具有相同或相似未知条件的熟悉问题。

这就是与你眼前问题相关的并且已经解答过的问题。

你能运用它吗？

你可以重新认识这个问题吗？

如果你不能解决眼前的问题，那么首先试图解决某个相关问题。

你以想象出一个更容易解决相关问题吗？

或者一个更一般性的问题吗？

一个更特殊的问题，一个类比问题？

你能解决这个问题的一部分吗？

保留一部分条件，丢掉一些条件，那么未知条件有什么变化？

离被解答出来还有多远？

你能从数据中产生什么有用的东西吗？

你能考虑到能用来确定未知条件的其它数据吗？

你使用了所有数据吗？

你使用了所有条件吗？

你考虑了这个问题涉及到的所有基本记号了吗？

第三步：

执行计划。

执行你的解答计划，检查每一解答步骤。

自问：

你能清楚地认定这一步是对的吗？

你能证明它是对的吗？

第四步：

回顾。

你能检验结果的正确性吗？

你能检验推理过程吗？

你能运用这个结果或方法于其它问题吗？

3．2．4．结合实例，强化元认知能力的训练。

学生在知识掌握过程中，其元认知能力大体可通过三条途径获得：

一是通过学生的自身学习经验自发地获得，二是结合学科教学培养学生的元认知能力，三是通过专门训练获得。

显然，对于教师来说，第一种是不负责任的做法，应该摒弃；第二种方式切实可行，是值得提倡的；第三种虽然有效，但受主客观条件的限制，要在学科教学之外专门训练，而后普遍推广是比较困难的。

因此，结合学科教学进行元认知能力训练是最现实、最有效的方法。

现代认知心理学的研究发现，言语活动能促进问题的解决。

移植这一研究成果，充分发挥言语调节在物理解题过程中的作用，可以从以下三个方面着手》

第一，利用“出声思维”对解题的影响。

许多研究都发现，人在解决复杂问题时，习惯于出声思维，而且这种言语活动不仅提高了解题速度，而且能提高解决其它问题的迁移水平。

教学中，应鼓励学生在解题（考试除外），一边写，一边叙述的用的物理公式，规律的名称，作图的次序，特殊的物理状态所满足的条件；反思解题过程时，也要叙述解题所用的思维方法以及解题的全部程序。

第二，训练学生叙述解题理由与解题成功的关系。

研究发现，解题过程中叙述理由和解题成功之间有着明显的正相关。

因为，要求学生说明解题理由是进行“元认知加工”的训练。

说理由的言语活动跟“出声思维”所起的作用不同。

出声思维只表达了短时记忆中已经存在的信息，所以不会影响解决问题的过程和结果。

但要求学生在解题中说出理由，就会使短时记忆在正常情况下不会使其它信息进入短时记忆中，所以会影响问题解决的进程和结果，使问题解决过程中了现新的加工成分，叫“中央加工器“，它们控制调节非自动化的加工过程。

中央加工器解象波段开关，能够使大脑意识从指向信息加工的内容转换到信息加工的过程，使解题者意识到自己的思维过程，并有利于在头脑中提取新的知识，理解这些知识在解题中的应用。

因此，不仅问题解决更加成功，而且迁移效果也可能更好。

所以，在问题教学中，对于形同质异的不同问题，要让学生归纳并叙述两道题目的区别点和相互间的联系；对一些典型题目，要让学生说出能成功解决问题所用的方法和关键条件；如果有几种方法可解，要指出最佳的一种；对于有系列解的情况（如波动问题），要说出如何从特殊解得出了一般解；对于某些只能用逆向思维法或整体法才能解答的题目，要说出其特征，并归纳出解题的一般程序。

第三，鼓励学生相互问答来提高元认知能力。

研究表明：

在解决问题时，相互提问最多的学生在解决问题速度也最快。

鼓励学生在做练习时相互提问。

例如：

你准备用什么方法解这道题？

你是如何画出示意图的？

你认为这道题的隐蔽条件是什么？

你是如何用数学方程表达关键条件的？

你在解答过程中如何利用已知方程得到新的结论，这样做有什么好处？

你认为这道题目里有什么内容值得推广？

实际上，这种学生之间的相互提问在日常教学中也是常见的现象，但只是处于自发状态，学生之间只满足于把某一题做出来，并没有深入而系统地追问，更谈不上反思和归纳，所以其应有的作用并没有真正发挥出来。

这种相互提问的方式能促进学生的解题能力，可能有两个方面的内在原因：

一是相互提问，使双方都处于智力激活状态，相互启发，思路拓宽，思维加快，效率提高，而且也促使学生在平时更加努力学习，主动研究各种问题，因为谁也不愿落于人后。

二是通过有声语言，思路更具有条理性，对问题的理解更深入，留下的印象更深刻，所以也越容易产生迁移。

4．促进知识转化，提高解题能力。

通过学科问题训练来提高学生的元认知能力的目的之一就是提高解题能力。

知识是能力的载体，能力体现在知识的掌握和运用之中，犹其是应用环节。

学生掌握的知识包括陈述性知识和程序性知识，前者是关于“是什么”或“为什么”的知识，后者是“有什么用”和“如何用”的知识。

高原现象的产生，多数情况下不是因为学生缺乏相应的陈述性知识的致，而是缺乏“相应知识在什么情况下用，如何用”的程序性知识，犹其是缺乏策略性知识。

因此，在复习课的教学中主要是促进学生的知识转化，在转化中提高解题能力.

4．1．教会学生重组知识结构

现代心理学研究发现，“专家”和“新手”解决问题的能力差异，首先表现为二者在知识表征上的差异。

专家头脑中的知识按层次排列，是系统的和有联系的，具有结构层次性。

新手头脑中的知识则采取水平排列，是零散的和孤立的。

据研究，一个专家头脑中有五万至二十万个知识组块。

如果每个组块都有相应的“触发条件”，那么解决问题时就很难在头脑里的数万个“触发条件”中找到与眼前问题相同的条件，就难以迅速提取解决眼前问题所需要的知识。

同时工作记忆也无法承受这样重的负担。

所以，专家不但善于将知识条件化，而且善于对数以万计的知识组块再进行组织，抽象，概括，归类等，形成一定的层次网络结构，或叫专家系统。

这种结构知识相当于认知心理学家的称的“图式”，对知识掌握和应用有重要作用。

因为当知识以一种层次网络结构的方式进行表征时，就可以大大提高知识检索的效率。

教会学生重组知识结构有两个方面的内容：

第一，教师通过示范，把各章、节相互独立的知识按相互之间的内在联系组合在一起，形成一定的层次网络结构，使学生从整体中和相互联系中去理解各个知识点。

一粒粒闪光的珍珠，只有用线穿起来才更显其价值。

知识也一样，当其处于分离状态时往往是僵化的，而当它们形成了整体结构后就容易变成活的知识。

例如，高中力学知识可以表示为下面的结构，箭头表示相互关系

这一策略的要点是：

要求学生根据对知识的理解，同化或顺应教师给出的知识结构，重新形成自己的知识结构。

第二，通过对物理规律的应用（主要有规律体身的演绎和对各种问题的归纳，抽象），形成一些“知识组快”。

这些物理知识组块是由于认知结构的自组织性特点而生成。

每一个知识组块都包容了大量信息，具有简略性特征，便于记忆和提取。

高中物理知识中除了一些物理规律或公式外，可称为“组块”的集约化知识有：

⑴运动学中有“连续相等时间内的位移之差△s＝aT2；两车做匀变速直线运动追击问题中的“速度相等时相距最远或最近”。

⑵力学有滑动摩擦力与相对位移或相对路程之积等于机械能的损失（摩擦生热）：

fs＝△E。

两个相互作用的物体，在遵守动量守恒定律的条件下，速度相等时，动能损失最大，弹性势最大（或电势能最大）

⑶电磁学中有：

在外电路为纯电阻电路时，当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大；等效电源方法；动态电路分析中的“串反并同”；电磁感应现象中“增反减同”、“因反果同”等结论；电磁感应现象中的电量公式q＝n△ф/R,

⑷光的反射现象中有：

当平面镜转动α角时，反射光线转过2α

4．2．教给解题策略

策略性知识是指头脑中储存的如何学习和如何思维的知识。

它处于学生应掌握的知识结构的最高层，变通性，灵活性最大。

学生一旦掌握了策略性知识就能在“执行控制过程”中运用策略性知识去监控自己的学习和思维的信息加工过程。

学生在解题过程中，其注意力要在高层的策略性知识与低层的陈述性知识及程序性知识之间不断来回转换。

不仅要认识到自己加工的材料，而且能意识到自己加工的过程和方法，不断反省自己采取的解题策略是否恰当，从而调节自己的思路。

在复习后阶段，为了克服高原现象，教学中（特别是评讲课）应着重传授一些物理知识紧密相知的解题策略，整体——隔离法，相似思维法，逆向思维法，假设法等。

通过解题方法的具体化，实现知识向能力的转化。

4．3．知识检索自动化

学生在解题时，要在短时记忆中同时把握已知条件，思维目标，有关定理及相互间的复杂关系。

只有从整体上把握这些内容之间的复杂关系，才能出现顿悟。

如果相应知识不熟练，就难以顺利解决问题。

只有熟练掌握了高中阶段的全部物理知识，才能实现知识检索自动化。

为此，教师在教学中应重视以下几个方面的训练。

第一，指导学生明确解题目标。

在解题前先判断该题的目标是什么，在此基础上归纳整理所涉及的知识，然后才动手解题，最后还要根据所得结果检验是否“达标”。

这是一种自觉、高效的解题训练。

第二，教会学生练习。

教会学生练习就是教给学生有效的练习方法和思维方式。

要特别注意思路和方法的反思与总结，促进方法的迁移。

为了达到掌握思路和方法的目的，应指导学生及时订正错题，并反思产生错误的根源（主要指方法上的根源），以眉批的方式写在错题旁边。

隔一段时间后，还应复习这些错题，并再次反思，以达到掌握解题思路和方法的目的。

第三，变换方式，加大密度，变换条件，一题多解。

在复习阶段，对一些基本的或简单的题目，可采取用口头练习的方式，而涉及知识点方法多的综合性问题则采取书面练习的方式，两者结合运用可加大练习密度。

变换条件，一题多变，一题多解的形式有三种：

一是只提供已知条件，不设立具体或明确的目标，称为“无问题”练习方式。

这种题目可以根据自己提出的目标进行解答。

由于无问题练习没有具体的条件，所以学生在思考时仅仅考虑眼前的已知条件与头脑中储存的哪一条规律的条件相符，不需要考虑和解题目标的关系，因此，能减少练习的时间，提高练习的密度。

二是在相同目标下提供不同的已知条件，让学生解答。

三是对同一问题（条件、目标相同）寻求多种解答思路和方法。

三种方式，在克服思维定势的消极影响，培养学生发散思维和创造性解题能力具有显著效果。

所以，对克服高原现象无疑也是极有价值的。

克服高原现象的各项策略之间相互联系，相互影响。

通过激发学生的学习兴趣，提高对学习价值的认识，从而产生兴趣，主动投入热情和精力，自觉地对自己的学习过程施自我监控，自我激励，这样才能落实元认知能力训练。

重视从思路和方法上去理解各类题目，才会主动归纳，抽象，建构自己的知识结构和各种“知识组块”，实现知识向能力的转化。

这样必然使成绩得到提高。

成绩的提高，进一步增强了信心和兴趣，学生就更积极主动地学习。

附作者简介：

牟长元,重庆市铝城中学物理教师，中学高级职称；77级大学专科，90级大专起点函授本科，理学学士学位，97年西南师范大学＜教学论专业＞硕士课程进修班结业。

95起在〈物理教学探讨〉中教版和学生版和〈物理教师〉等杂志上发表文章十余篇。

本文在97年《中学物理教学参考杂志社》举办的优秀论文评选中获二等奖。