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迁移技能与物理教学

来源: 福建省长汀县第一中学  日期:2008-10-14  点击:564 

迁移技能与物理教学

长汀一中  王荣辉

 

【提要】鉴于几年的物理教学经验,发现相当一部分的学生对物理这门学科有一定的畏惧心理,这与他们的长期以来的知识的积累有一定关系,也与物理这门学科本身难度设置有一定的关系。作为教师,如何能最有效的传授知识,提高学生的解决问题的能力,这是一个重要的教学目标。知识学习之间会发生相互的影响,作为教师也要注意到这个问题,尽量要引导好学生,让学习的过程的难度得到一定的降低,就要培养学生的知识的迁移技能以促成学生对知识的最佳理解与掌握。

【正文】

在心理学中,所谓迁移是指一种学习对另一种学习的影响。如果按照迁移的效果来分,可以把它划分为正迁移与负迁移。一种学习对另一种学习如果起促进作用的为正迁移;而起干扰或抑制作用的,则称之为负迁移。如果按照学习顺序来分,先前学习对后继学习的影响是顺向迁移,后继学习对先前学习的影响则是逆向迁移。知识的迁移在不同的学习阶段都表现出来并发挥作用,在学校教育中,正迁移有助于提高教学质量,促进学生学习效率的提高。相反,负迁移不利于教学质量的提高。教师在教学活动中应尽量引导学生实现知识的正迁移,尽量防止负迁移的产生。促使学生将学到的新知识迁移到新的情境中去解决问题,这对培养学生的创新意识和创新能力有着十分重要的意义和作用。

 一、物理知识的分类

 根据现代认知心理学,物理知识可分为三类:①陈述性知识,是用于回答“世界是什么”的知识,它需要学生有意识地进行回忆。如物理学中的物理常数,概念、规律等的表述。②程序性知识,是用于回答“怎么办”的知识,主要是指在解决各种具体问题的操作过程中,在大脑里形成的关于碰到这类问题应该怎样做的知识,它的表现是外现的某种熟练操作程序。如怎样排除实验故障,如何减少实验误差,解某一类问题的规范化步骤等相关知识。③策略性知识,主要是指关于碰到具体问题时监督、控制和指导自己如何思维的方法性知识,它是一种对内调控的知识。如伽利略的理想实验的设计思想,一些基本物理方法等。在物理教学中主要应培养学生这三类知识迁移的能力,这样才能使学生收到良好的学习效果。

 二、塑造良好的认知结构,促进陈述性知识的迁移。

 奥苏伯尔认为:认知结构就是学生头脑中的知识结构,它的三个变量影响新的学习或迁移的发生。①可利用性,指在新的学习任务面前,学习者原有认知结构是否具有同化新知识的适当观念。如果原有认知结构中有适当的,概括程度高和包摄性强的知识,新的学习就容易发生。②可辨别性,指在新的学习任务前,学习者原有知识与要学习的新知识之间的异同是否分辨清晰。如果学习者原有知识是按一定的结构、分层次严密组织起来的,那么在遇到新的学习课题时,不仅能迅速找到新知识的抛锚点,而且也能辨别新旧知识的异同,不致于混淆不清,而影响新的知识的学习。③稳定性,指面对新的学习任务,原有的可利用知识本身的巩固程度。原有观念越稳固,越有用助于新的学习。

 1、抓好基础,培养知识的生长点

 美国著名心理学家布鲁纳曾说,掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此,在教学时应以基本概念和基本原理为核心,让学生真正理解和熟练掌握这些基本知识。如在学习加速度是速度对时间的变化率这一概念时,由于学生是第一次接触到这个变化率,一定要让学生能够熟练地掌握变化率是指单位时间内某一物理量的变化量,表示变化的快慢,要让学生清楚变化率与变化量的区别。这样,才能在以后学习中更好地理解和掌握:合外力等于物体的动量对时间的变化率。这里变化率就是知识迁移的一个生长点,这样的“生长点”在物理学中有很多,即平时我们讲的“基础”。在教学中只有抓住知识的生长点,才能使学生举一反三。

2、常对比,揭示知识的相似性与差异性

在教学中要经常对知识进行比较,让学生能透过表面现象,看清本质。如电场是物理学中很重要的概念,而电场看不见,摸不着,学生在生活中对电场的感性认识较少。但在学习电场之前,学生已学习了重力场,而且能亲身感受到重力场。在我们的教学设计时,可以充分利用已学过的重力场的特点来与电场作比较,这不仅能帮助学生理解电场的特性,达到事半功倍的效果,而且也有利于促进学生良好认知结构的形成。

三、培养好熟练的技能,促进程序性知识的正迁移

现代认知心理学指出:专家对典型性问题经过反复而有效地训练,使得解决各种典型的问题的程序性知识紧密地结合在一起,并能达到一定的自动化的熟练程度。这些程序性知识到了最后是以组块的形式在头脑中表现,它们所占据记忆的空间较小,可以快速地实现整体的迁移,有助于正确而快速地解决问题。

 1、深刻理解好概念、规律的内涵与外延,促进知识的条件化

心理学研究发现,专家的认知结构中有许多产生式系统,而新手的认知结构中几乎没有产生式系统。因此,我们教学时,不仅要使学生了解建立概念、规律的过程和方法,而且更要明确概念和规律的物理意义、运用条件和范围。要让学生以产生式的形式存储知识,这样才有利于知识的迁移。例如:无论什么样的物体,如果它在振动时受的回复力F与位移X成正比而方向始终相反,那么其振动即为简谐振动。

 2、进行充分且有效的练习,促进技能的自动化

先前学习的知识必须有充分的练习,才易于迁移。如果有充分的练习,许多基本技能成为自动技能而不必有意识地注意,这样就能有力促进新任务的学习。在教学时应十分重视基本技能的训练,不仅要强调“质”,也要注重“量”的扩展,凭借“训练”使学生的基本技能达到娴熟的运用程度。例如应使学生能不假思索地说出:物体在光滑斜面上下滑的加速度

3、利用变式练习,促进产生式条件部分的扩展

当基本技能已达到相当程度的自动化,个体就能够释放出多余的记忆空间,使过重的认知负荷得到缓减,这时变式练习对促进产生式中条件部分的扩展和精练就变得至关重要了。这时,在练习的选择和安排上,应该注意选择各种各样可能出现的情况。尽量让学生能对在工作记忆中同时激活的相同产生式中各种可能出现的条件部分进行比较,与相应的活动部分建立正确联系,从而促进产生式条件部分的扩展和精练。例如,为了使学生掌握应用动量守恒定律时除了要满足系统所受的合外力为零,还须注意动量守恒定律的矢量性、相对性、瞬时性等问题。我们可设计如下的变式练习:

如图所示,在光滑水平面上有一质量为 的小车,一个人手中拿着质量为 的小球站在车上,和小车一起以速度 向前运动,人质量为M,求:

1)当人分别将小球以速度 相对地面水平向前、水平向后抛出后车的速度

2)当人分别将小球以速度 相对小车水平向前、水平向后抛出后车的速度。

 总而言之,物理教学一定要从实际出发,有目的、有计划地培养和多角度地训练学生的各种能力,使传授知识、训练技能与培养能力得到有机地最佳结合。

【编辑:陈 倩、俞文炎 审核:修红英 监制:吴江滨】
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