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《耗散結(jié)構(gòu)理論在物理教學(xué)中的應(yīng)用初探》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、以科學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量總結(jié)報(bào)告耗散結(jié)構(gòu)理論在物理教學(xué)中的應(yīng)用初探江蘇省木瀆高級(jí)中學(xué)郁建石摘要：根據(jù)耗散結(jié)構(gòu)理論，人腦也是一個(gè)耗散結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)從無(wú)序到有序的過(guò)程。本文從耗散結(jié)構(gòu)理論的角度分析了提高中學(xué)物理教學(xué)效率的措施：首先要想方設(shè)法拓展教育時(shí)空，全方位地開(kāi)放學(xué)生的思維系統(tǒng)；其次必須不斷更新教學(xué)手段和教學(xué)方法，多渠道增加信息的輸入量；另外要設(shè)法構(gòu)建思維的非穩(wěn)態(tài)，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；同時(shí)要注意及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固，科學(xué)合理地減少遺忘量。關(guān)鍵詞：耗散結(jié)構(gòu)理論中學(xué)物理教學(xué)信息量非穩(wěn)態(tài)遺忘量1．耗散結(jié)構(gòu)理論以及與物理學(xué)習(xí)的關(guān)系1969年比利時(shí)學(xué)者普利高津首先提出和創(chuàng)立了
2、“耗散結(jié)構(gòu)”的概念和理論。耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為：一個(gè)遠(yuǎn)離非平衡狀態(tài)的開(kāi)放系統(tǒng)，只要通過(guò)不斷的物質(zhì)和能量交換，在外界條件變化達(dá)到一定的閾值時(shí)，系統(tǒng)就可以產(chǎn)生突變，從原有的混沌無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮楦呒?jí)的有序狀態(tài)。根據(jù)耗散結(jié)構(gòu)理論，人的學(xué)習(xí)過(guò)程實(shí)際上可以看成是輸入負(fù)熵的過(guò)程。人腦可以看作是一個(gè)耗散結(jié)構(gòu)，對(duì)從事學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)生來(lái)說(shuō)，其大腦中知識(shí)熵的變化可分為兩部分：由于不可避免的遺忘而產(chǎn)生的熵增加dis和由于學(xué)習(xí)時(shí)吸收信息而得到的負(fù)熵des，其關(guān)系為：ds＝dis＋des。根據(jù)物理學(xué)習(xí)的有序原理，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過(guò)程，實(shí)際上是將表面上雜亂無(wú)序的物理知識(shí)，根據(jù)其內(nèi)涵、本質(zhì)及內(nèi)在相互聯(lián)系，逐
3、步變成有序的知識(shí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。因此，如果將耗散結(jié)構(gòu)理論應(yīng)用到中學(xué)物理教學(xué)中，將會(huì)更有效地提高教育教學(xué)的效率，給物理教學(xué)帶來(lái)新的生機(jī)。2．如何應(yīng)用耗散結(jié)構(gòu)理論指導(dǎo)物理教學(xué)2.1全方位開(kāi)放學(xué)生的思維系統(tǒng)耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，提高系統(tǒng)的有序度的關(guān)鍵是系統(tǒng)的開(kāi)放，只有開(kāi)放系統(tǒng)才可能走向有序。任何一個(gè)系統(tǒng)只有處在開(kāi)放狀態(tài)時(shí)，通過(guò)與外界不斷地進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交流，系統(tǒng)才具有勃勃生機(jī)，才能不斷向前發(fā)展。因此，在物理教學(xué)中，必須想方設(shè)法促進(jìn)學(xué)生思維系統(tǒng)的全方位開(kāi)放，使學(xué)生的大腦處于積極主動(dòng)的思維狀態(tài)，從而更加廣泛而有效地?cái)z入更多的信息。要有效地開(kāi)放學(xué)生的思維系統(tǒng)，必須拓展教學(xué)的時(shí)間和空間
4、，拓寬教學(xué)的視野。把課堂教學(xué)和課外學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，把理論學(xué)習(xí)和觀察實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)；把物理教學(xué)從課堂延伸到課外、從校內(nèi)擴(kuò)展到校外。平時(shí)，讓學(xué)生留心我們的日常生活、衣食住行，分析有哪些學(xué)過(guò)的物理知識(shí)和原理；通過(guò)各種媒介，了解物理學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展；利用一些難得的機(jī)會(huì)，做一些有益的觀察和思考。比如，讓學(xué)生以“身邊的物理”或“生活中的物理”為題，用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)寫(xiě)一些科普小文章；讓學(xué)生搜集報(bào)刊雜志或網(wǎng)上的與物理有關(guān)的科技新聞，在教室的學(xué)習(xí)園地或櫥窗定期登載；利用預(yù)告的特定的天象或氣象，進(jìn)行有計(jì)劃的觀察和實(shí)驗(yàn)；利用外出郊游或參觀等機(jī)會(huì)，做一些有益的調(diào)查和思考。記得有一次出現(xiàn)日食，我組織學(xué)
5、生進(jìn)行觀察，學(xué)生以少有的熱情踴躍參加，并且收獲很大：如有同學(xué)觀察到在日偏食時(shí)，樹(shù)陰下樹(shù)葉的縫隙間的亮斑是月牙形的（平時(shí)看到的是圓形的），這是無(wú)法從課本上得到的；有同學(xué)寫(xiě)出十分詳細(xì)的觀察日記；有同學(xué)在畢業(yè)后給我的來(lái)信深有感觸地寫(xiě)道：“那次觀察使我終身難忘，也從此使我堅(jiān)定了學(xué)習(xí)物理的決心和信心?！?.2多渠道增加信息的輸入量首先要注意輸入信息渠道的多樣化，通過(guò)閱讀、討論、練習(xí)和實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方法，運(yùn)用錄音、掛圖、錄像和電腦等多種教學(xué)媒體，盡可能讓有關(guān)信息通過(guò)視、聽(tīng)、嗅和觸等感覺(jué)器官多渠道地輸入學(xué)生的大腦。比如在講授“平拋運(yùn)動(dòng)”這一內(nèi)容時(shí)，可以先做有關(guān)平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生
6、通過(guò)觀察（看運(yùn)動(dòng)軌跡，聽(tīng)落地聲音），得到一些有關(guān)“平拋運(yùn)動(dòng)”的感性認(rèn)識(shí)；接著讓學(xué)生分析課本上關(guān)于“平拋運(yùn)動(dòng)”的頻閃照片，研究其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)——知其然；然后再讓學(xué)生進(jìn)行思考和討論，研究“平拋運(yùn)動(dòng)”為什么有這些運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)——知其所以然；在此基礎(chǔ)上，還可以讓學(xué)生觀看有關(guān)的電腦多媒體課件，有聲有色地模擬一些諸如“飛速丟炸彈”、“獵槍打動(dòng)物”等有趣的問(wèn)題；最后再配合所講內(nèi)容做一些練習(xí)；而對(duì)那些對(duì)物理特別感興趣的學(xué)生還可以讓他們用此方法去研究斜拋等類(lèi)似問(wèn)題——能夠“舉一反三”。這樣講授，多渠道地輸入信息，使學(xué)生多感官協(xié)同作戰(zhàn)，從而大大增加了信息輸入量。其次要注意教學(xué)方法的靈活性和多樣化。機(jī)
7、械單一的教學(xué)方法，學(xué)生感到枯燥乏味，當(dāng)然教學(xué)效果也就可想而知了。因此必須講究教學(xué)的藝術(shù)性，針對(duì)不同的內(nèi)容、不同的學(xué)生、不同的時(shí)間，采取靈活多變的、切合實(shí)際的教學(xué)方法，從不同角度、用不同方式力求給學(xué)生提供生動(dòng)形象、豐富有趣的信息，從而最大限度地激發(fā)學(xué)生的注意，增強(qiáng)了輸入信息的效率。2.3設(shè)法構(gòu)建思維的非穩(wěn)態(tài)比利時(shí)學(xué)者普利高津認(rèn)為：“非平衡是有序之源”。當(dāng)系統(tǒng)處于遠(yuǎn)離平衡的非穩(wěn)態(tài)時(shí)，更加有利于負(fù)熵流（信息量）的輸入，從而達(dá)到更為有序的狀態(tài)。在物理教學(xué)中，如果學(xué)生的思維處于高度的非平衡狀態(tài)，懷著極大的興趣參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的話，那么，學(xué)生
