"Lejos del equilibrio está la fuente del orden." ¿Qué opinas de esta frase?
La teoría de la estructura disipativa fue propuesta por el físico belga Prigogine en 1969. En términos generales, hay tres formas posibles de existencia de un sistema abierto: (l) estado de equilibrio termodinámico (2) estado cercano al equilibrio (3) estado alejado del equilibrio; Los teóricos estructurales disipativos creen que un sistema sólo puede existir en condiciones que están lejos del equilibrio. Sólo entonces será posible evolucionar en una dirección ordenada, organizada y multifuncional. Ésta es la famosa afirmación de Prigogine de que "el no equilibrio es la fuente del orden".
Me gustaría utilizar la teoría de la estructura disipativa para discutir la "enseñanza" y el "aprendizaje" de la física.
1 Abrir los sistemas de pensamiento de los estudiantes de manera integral
La teoría de la estructura disipativa cree que la clave para mejorar el orden del sistema es la apertura del sistema. Sólo mediante el intercambio continuo de materia, energía e información con el mundo exterior podrá el sistema estar lleno de vitalidad y seguir desarrollándose. Por lo tanto, es necesario promover la apertura integral de los sistemas de pensamiento de los estudiantes, para que sus cerebros puedan estar en un estado de pensamiento proactivo, de modo que puedan obtener más información de manera más extensa y efectiva.
Para abrir eficazmente los sistemas de pensamiento de los estudiantes, debemos ampliar el tiempo y el espacio de la enseñanza y ampliar los horizontes de la enseñanza. Combinar la enseñanza en el aula con el aprendizaje extracurricular, conectar el aprendizaje teórico con la observación y los experimentos; extender la enseñanza de la física desde el aula a las actividades extracurriculares y desde dentro de la escuela hacia fuera de la escuela. En tiempos normales, permitir que los estudiantes presten atención a nuestra vida diaria, alimentación, ropa, vivienda y transporte, y analizar qué conocimientos y principios de física han aprendido, comprender los últimos avances en el campo de la enseñanza de la física a través de diversos medios; para hacer algunas observaciones y pensamientos útiles. Por ejemplo: permita que los estudiantes recopilen noticias de ciencia y tecnología relacionadas con la física de periódicos, revistas o en línea, y las publiquen en el jardín de aprendizaje del aula; aprovechen oportunidades como salidas o visitas para realizar algunas investigaciones y pensamientos útiles;
2 Aumentar la cantidad de entrada de información a través de múltiples canales
En primer lugar, debemos prestar atención a la diversificación de los canales de entrada de información y utilizar grabaciones de audio y video a través de diversos métodos de enseñanza. como lectura, discusión, experimentación y práctica y computadoras y otros medios de enseñanza, para que la información relevante pueda ingresar al cerebro de los estudiantes a través de múltiples canales tanto como sea posible. Por ejemplo: al enseñar "movimiento de lanzamiento plano", primero puede hacer una demostración experimental sobre el "movimiento de lanzamiento plano" para que los estudiantes puedan adquirir conocimientos perceptivos sobre el "movimiento de lanzamiento plano" a través de la observación, y luego pedirles que analicen el "movimiento de lanzamiento plano". Movimiento" en el libro de texto. Tome fotografías estroboscópicas y estudie sus características de movimiento; sepa por qué; luego deje que los estudiantes piensen y discutan, estudie por qué el "movimiento de lanzamiento plano" tiene estas características de movimiento; sepa por qué; sobre esta base, también puede dejar que los estudiantes ver Cursos relacionados con multimedia informática. Algunos problemas interesantes como "lanzar una granada" se simulan vívidamente y, finalmente, se realizan algunos ejercicios de acuerdo con el contenido de la enseñanza; De esta manera, los profesores pueden ingresar información a través de múltiples canales para aumentar la cantidad de información ingresada por los estudiantes.
En segundo lugar, debemos prestar atención a la flexibilidad y diversidad de los métodos de enseñanza. Los estudiantes encontrarán aburridos los métodos de enseñanza mecánicos y simples, pero, por supuesto, el efecto de la enseñanza es imaginable. Por lo tanto, debemos prestar atención al arte de la enseñanza, adoptar métodos de enseñanza flexibles y prácticos para diferentes contenidos, diferentes estudiantes y diferentes momentos, y esforzarnos por brindarles a los estudiantes una enseñanza vívida, rica e interesante desde diferentes ángulos y de diferentes maneras. , maximizando así la atención de los estudiantes y mejorando la eficiencia al ingresar información. Por ejemplo: para la enseñanza de algunas leyes físicas, se puede utilizar el "método de enseñanza de investigación de problemas", con "plantear preguntas-hipótesis y especulaciones-verificación de actividades-sacar conclusiones" como modelo de enseñanza general. Este método se puede utilizar para enseñar el "Teorema de la energía cinética", la "Ley de Ohm", la "Ley de Lengz", etc. Para algunos cursos de enseñanza basados en ejercicios, se puede adoptar el "método de enseñanza de situaciones creadas", con el modo general de "plantear dudas para crear interés - análisis preliminar - retroalimentación y corrección - capacitación intensiva - resumir las reglas"; Para problemas que son propensos a errores y confusión, también se puede utilizar el "método de enseñanza de la paradoja", el "método de enseñanza de la casa de té" basado en el modelo de "leer-discutir-practicar-hablar", etc.
3 Intenta construir un estado de pensamiento inestable
Prigogine cree: "El desequilibrio es la fuente del orden". Cuando el sistema se encuentra en un estado inestable lejos del equilibrio, es más propicio para la entrada de información, logrando así un estado más ordenado.
En la enseñanza de la física, si el pensamiento de los estudiantes está en un estado muy desequilibrado y participan en actividades de aprendizaje con gran interés, entonces fácilmente ocurrirán conflictos entre los estudiantes y los profesores, y entre los estudiantes y los materiales de enseñanza la estructura cognitiva de los estudiantes entrará en un orden superior. estado a medida que se resuelven las contradicciones cognitivas. Por lo tanto, en la enseñanza de la física, debemos encontrar formas de construir un estado de pensamiento de no equilibrio basado en las características de la materia, el contenido de la enseñanza y la situación específica de los estudiantes.
En primer lugar, al presentar nuevas lecciones, debemos esforzarnos por ser novedosos, únicos, emocionantes, interesantes e inspiradores. Por ejemplo: cuando enseñaba el "Teorema del impulso", el maestro entró al aula con un huevo colgando y los corazones de los estudiantes también estaban colgados en alto: ¿qué quería hacer el maestro? Cuando el huevo de demostración cayó desde una gran altura sobre la esponja pero no se rompió, la piedra en el corazón de los estudiantes finalmente cayó al suelo, pero entonces surgió una pregunta más importante: ¿por qué el huevo no se rompió? En este momento, si vuelves a estudiar el "Teorema del impulso", el efecto será mucho mejor.
En segundo lugar, en la enseñanza en el aula, debemos esforzarnos por ser vívidos, con altibajos y utilizar una variedad de métodos para estimular las emociones de los estudiantes. Por ejemplo: al introducir tipos de fricción relacionados, puede diseñar un conjunto de preguntas como esta: "¿Qué tipo de fricción ocurre entre el bolígrafo y el papel cuando escribimos con un lápiz?"; ?"; y luego pregunta: "¿Qué pasa cuando se escribe con un bolígrafo?" Los estudiantes también respondían sin pensar: "Por supuesto, también se trata de fricción por deslizamiento". Pero después de pensarlo un momento, descubrieron que era diferente. A través de estas preguntas y respuestas, los estudiantes pueden comprender fácilmente la diferencia entre la fricción por deslizamiento y la fricción por rodadura.
Finalmente, al final de la clase, también debemos prestar atención a ser poco convencional, conciso y claro, y conectar el pasado y el siguiente. Debemos esforzarnos por resumir el contenido de esta sección y sentar las bases. Trabajo preliminar para el aprendizaje del siguiente contenido, de modo que los estudiantes tengan la motivación para continuar aprendiendo. Por ejemplo: después de aprender el conocimiento de la unidad "La onda de la luz", puedes imitar el método final de la novela del capítulo: "Tanto la teoría como la práctica han demostrado que la luz es una onda, pero justo cuando la gente celebra la victoria del ' Teoría de las ondas de la luz En ese momento, otro "Cheng Yaojin" apareció en el camino y desafió la "teoría de las ondas de la luz". Si desea conocer los detalles, obtenga una vista previa del "Efecto fotoeléctrico" después de la clase.
4 Reducir científicamente la cantidad de olvido
Según la teoría de la estructura disipativa, para mejorar el orden del cerebro, la cantidad de olvido también debe reducirse tanto como sea posible, lo cual es propicio para mejorar el orden del aprendizaje.
Para reducir eficazmente el olvido, por un lado, debemos prestar atención a la exactitud y solidez de la entrada de información, es decir, los estudiantes deben esforzarse por lograr una comprensión correcta, una comprensión profunda y una comprensión integral. al aprender, y no debe contentarse con un conocimiento a medias y tragarlo todo. Especialmente para contenidos que se confunden fácilmente, es necesario aclarar ideas, identificar similitudes y diferencias y captar los puntos clave en la enseñanza diaria de física, se debe prestar atención a la orientación metodológica y al desarrollo de habilidades. Si se introducen más ideas para la resolución de problemas y métodos de análisis en la clase de ejercicios, y se enfatizan las soluciones múltiples y la capacitación variada, también se ayudará a cultivar la capacidad de los estudiantes para analizar y resolver problemas.
Por un lado, la revisión debe organizarse científica y racionalmente. Los antiguos decían: "Aprende y aprende de vez en cuando". La revisión presta atención principalmente al "tiempo" y al "aprendizaje". , debemos aprovechar la oportunidad de revisar y seguir las reglas del olvido, determinar el tiempo de revisión de acuerdo con los diferentes contenidos, generalmente es mejor revisar cuando no lo haya olvidado por completo, en segundo lugar, preste atención al método de revisión, esfuércese por hacerlo; analice y resuma en varias formas, múltiples facetas y múltiples ángulos, y esfuércese por revisar al mismo tiempo. Hay una nueva comprensión y una nueva mejora.
5 Esfuerzos para promover el proceso de “autoorganización” de los estudiantes
El pensamiento de los estudiantes es un sistema abierto complejo con “autoorganización” que puede procesar información atraída del mundo exterior. El procesamiento permite vincular orgánicamente varias unidades de información para formar una cadena de conocimiento, que se incorpora a la estructura de conocimiento del cerebro.
Jugar el papel principal de los estudiantes es la clave para completar la docencia. Para ciertos capítulos, se puede adoptar un enfoque centrado en el estudiante, dándoles el esquema, permitiéndoles leerlo ellos mismos, organizar el contenido ellos mismos, completar el contenido de enseñanza ellos mismos y luego resumir el contenido a través de la discusión. De esta manera, se mejora la iniciativa de aprendizaje de los estudiantes y se moviliza su entusiasmo, lo que resulta de gran beneficio para su capacidad de autoaprendizaje.
Los profesores deben crear las condiciones para desequilibrar el pensamiento de los estudiantes, dar pleno juego al papel de liderazgo de los profesores, de modo que el conocimiento de los estudiantes pueda fortalecerse gradualmente y se pueda lograr el efecto de un círculo virtuoso. Por ejemplo: antes de que los estudiantes aprendan sobre la fuerza electromotriz inducida, ya tienen conceptos como campo eléctrico, campo magnético y flujo magnético. Luego, al enseñar, primero permita que los estudiantes observen el experimento. Pregunte: "¿Cuáles son las reglas del experimento?" Estudiante: "Mientras cambie el flujo magnético en el circuito cerrado, se generará una fuerza electromotriz inducida en este bucle". Entonces el profesor preguntó: "¿Cuál es la fuerza electromotriz inducida?" fuerza igual a?" y luego propuso la ley de inducción electromagnética de Faraday. . Como resultado, los estudiantes comprendieron el concepto de fuerza electromotriz inducida y establecieron una estructura ordenada sobre la fuerza electromotriz inducida.
6 Tomar a los estudiantes como el cuerpo principal y a los maestros como el líder
Los estudiantes son el cuerpo principal de las actividades de aprendizaje. Sólo los estudiantes toman la iniciativa, ejercen activamente su iniciativa subjetiva, reciben y reciben con entusiasmo. digerir diversa información de enseñanza, para construir gradualmente una estructura disipativa en el cerebro, se puede obtener un buen efecto de enseñanza. En el proceso de enseñanza hay muchos problemas que no se pueden ignorar: primero, los profesores consideran a los estudiantes como "contenedores" para recibir conocimientos y almacenes para "almacenar información". En cuanto a las formas de enseñanza, se manifiesta en modelos de enseñanza en el aula centrados en la enseñanza, como "llenado completo de clases", "inyección" y "cramming". Este tipo de aula carece de vitalidad. Una encuesta realizada a los estudiantes después de clase mostró que a casi el 80% de los estudiantes no les gustaba este método de enseñanza. En segundo lugar, el pensamiento de los estudiantes se encuentra en un estado de desequilibrio. El pensamiento de los estudiantes siempre ronda un cierto estado de equilibrio y no hay conflicto entre profesores, estudiantes, materiales didácticos y métodos de enseñanza. En tercer lugar, utilice básicamente los mismos métodos de enseñanza para estudiantes con diferentes personalidades. Sin individualidad, no habrá innovación en el aprendizaje. El proceso de innovación requiere un mecanismo de desequilibrio. En la enseñanza, algunos profesores ignoran el principio de aprovechar al máximo la situación y enseñar a los estudiantes de acuerdo con sus aptitudes, y no enseñan en diferentes niveles. Esto sólo puede suprimir el pensamiento de los estudiantes, aniquilar su individualidad y creatividad, y debilitarlos. esclavos del conocimiento.
7 La “inspiración” y la “iluminación” de los estudiantes deben abordarse con prontitud.
En el proceso de aprendizaje de conocimientos de los estudiantes, la “inspiración” y la “intuición” están estrechamente relacionadas con los altibajos. bajadas ", "Epifanía", etc. Según la teoría de la estructura disipativa, el sistema evoluciona del desorden al orden. Por lo tanto, los profesores deben iluminar la inspiración de los estudiantes, alentarlos a pensar activamente y resumir de manera oportuna. Estimular la capacidad de los estudiantes para capturar la inspiración en la vida diaria y buscar persistentemente respuestas, de modo que puedan mejorar su curiosidad por la física y ser buenos para captar la inspiración fugaz.