淺談初中物理如何培養(yǎng)學(xué)生遷移知識解決問題的能力

淺談初中物理如何培養(yǎng)學(xué)生遷移知識解決問題的能力平時教學(xué)中不難發(fā)現(xiàn)成績中等或中等偏下的學(xué)生對學(xué)習(xí)物理特別害怕，他們大部分人從初中升到高中感覺物理最難讀。究其學(xué)習(xí)行為，他們課堂上只知認真聽講，卻不自主思考；課后只會死記硬背，卻不消化理解；作業(yè)只會生搬硬套，卻不善靈活應(yīng)用；題海中苦苦掙扎，卻不懂歸納總結(jié),他們學(xué)不好物理的主要根源是他們初中時忽視了學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)。美國心理學(xué)家ML比格指出：“學(xué)習(xí)的效率，大半依靠學(xué)生們所學(xué)得知識可能遷移的數(shù)量和質(zhì)量而定”，可見學(xué)習(xí)遷移是影響學(xué)生學(xué)習(xí)效應(yīng)的一個基本問題。為此，教學(xué)生活中教師要“善教”提高課堂教學(xué)的實效性，重視學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)。學(xué)生要“善學(xué)”探索科學(xué)的學(xué)法，學(xué)習(xí)時自覺進行學(xué)習(xí)遷移，克服干擾，從而提高學(xué)業(yè)成績，真正做到“學(xué)會學(xué)習(xí)”。什么是學(xué)習(xí)遷移學(xué)習(xí)遷移是一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的影響，即將先前已學(xué)得的經(jīng)驗（如概念、原理、技能、技巧、技術(shù)、態(tài)度、方法等）改變后選用于新情景。桑代克和布魯納認為，愈具有意義和組織的經(jīng)驗，愈抽象的原則和統(tǒng)整的經(jīng)驗愈容易發(fā)生遷移。因而，對布魯納而言，學(xué)習(xí)學(xué)科的架構(gòu)知識是形成學(xué)習(xí)遷移的基礎(chǔ)。所以除了學(xué)習(xí)學(xué)科的內(nèi)容外，也應(yīng)重視學(xué)科知識的建構(gòu)。一般學(xué)習(xí)遷移可有正遷移和負遷移。正遷移是指已有的經(jīng)驗對新經(jīng)驗生成有積極的作用和影響；而已有的經(jīng)驗對于新經(jīng)驗的獲得產(chǎn)生消極的作用和影響，則稱為負遷移。因此，我們可以了解，學(xué)習(xí)的正負遷移對于學(xué)生的學(xué)習(xí)及日后的運用產(chǎn)生極大的影響。一旦學(xué)生掌握了正學(xué)習(xí)遷移的能力及方法，同時注意防止學(xué)習(xí)負遷移的產(chǎn)生，那么學(xué)生的學(xué)習(xí)將事倍功半，且具有意義。二物理教學(xué)中,如何促進學(xué)習(xí)正遷移的發(fā)生，防止負遷移的產(chǎn)生建構(gòu)知識、技能結(jié)構(gòu)，形成遷移的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)遷移要基于正確而穩(wěn)固的知識結(jié)構(gòu)、技能結(jié)構(gòu)。因為根據(jù)遷移規(guī)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和基本技能的牢固程度是實現(xiàn)遷移的重要因素之一，先前的學(xué)習(xí)越扎實、雄厚，就越容易產(chǎn)生遷移，效果也越顯著。所以教學(xué)中教師首先要重視幫助學(xué)生建立科學(xué)穩(wěn)固的知識、技能結(jié)構(gòu)，使學(xué)生獲得高度概括化的知識、經(jīng)驗和技能，這將大大有利于學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)。建立科學(xué)穩(wěn)固的知識結(jié)構(gòu)是將相關(guān)的知識通過一定的方式（圖表、圖解）有機的組織起來。世界上事物處于相聯(lián)系之中，物理學(xué)知識就是以有機的聯(lián)系來揭示物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其運動規(guī)律的，因此，建立知識結(jié)構(gòu)是符合物理科學(xué)的特點的。建立物理學(xué)知識結(jié)構(gòu)的程序是：確定知識點及其認知層次，確立點、線、面、體的知識體系，使知識形成網(wǎng)絡(luò)。因此，在物理教學(xué)中，物理教師要認真鉆研新課標(biāo)和新課標(biāo)教材，熟悉、領(lǐng)會新課標(biāo)的精神和要求，增強授課的目的性。并按照知識體系的邏輯性，依照認知層次選擇合適的教學(xué)主線索，引導(dǎo)學(xué)生自主合作探究課程知識。幫助學(xué)生將各個知識點理解清楚明白，并作聯(lián)系連結(jié)，建構(gòu)自己的知識網(wǎng)。例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)時教師應(yīng)抓住這樣的教學(xué)主線索：先介紹力的基本知識，再介紹運動的基本概念、基本規(guī)律，最后介紹力和運動的關(guān)系（牛頓三大運動定律）以及分析力學(xué)問題的一般思路。這時再安排一個階段性復(fù)習(xí)來對知識做一個歸納梳理，以幫助學(xué)生由點及線到面、體地構(gòu)建動力學(xué)的基本知識體系。學(xué)生牢固建立這一知識體系后，再研究自由落體、拋體運動、圓周運動、衛(wèi)星運動等等時便容易產(chǎn)生遷移了，而且從中又可以培養(yǎng)其學(xué)習(xí)遷移能力。形象一點講，明確了知識的層次及各知識點之間的聯(lián)系，而后將他們有機的組織起來，建立起科學(xué)而穩(wěn)固的知識網(wǎng)絡(luò)，“可以牽一發(fā)而動全身”，知識可以活化起來，就容易產(chǎn)生遷移了。而學(xué)生的技能結(jié)構(gòu)的建立則也貫穿于建立科學(xué)合理的知識結(jié)構(gòu)的過程細節(jié)之中，關(guān)鍵是教師在平時要注意引導(dǎo)學(xué)生進行思想方法和技能的總結(jié)、比較、歸類，并經(jīng)常創(chuàng)造給學(xué)生以訓(xùn)練提高的機會。2、合理安排教學(xué)程序，為遷移創(chuàng)設(shè)有利條件奧蘇伯爾認為：遷移是指先前的經(jīng)驗對當(dāng)前學(xué)習(xí)的影響，但是這種先前的經(jīng)驗是累積地獲得的，它依照一定的層次組織，而且在組織上是同新的學(xué)習(xí)任務(wù)有機地聯(lián)系著的原有知識體系。在一般的課堂學(xué)習(xí)中，并不存在孤立的課題學(xué)習(xí)。所以教師在教學(xué)新知識時，要考慮怎樣有利于學(xué)生的原有知識體系發(fā)生遷移。教師的教學(xué)程序，必須有個合理的規(guī)劃，當(dāng)引進一個新知識、新概念時，需考量是否適合學(xué)生目前的程度、狀態(tài)等。一般在上新課之時，先復(fù)習(xí)一下相關(guān)知識，以便學(xué)生能從知識結(jié)構(gòu)上了解新學(xué)知識在已有知識結(jié)構(gòu)中的衍生點，這樣有利于學(xué)生把新概念納入到已有的知識體系之中，使知識發(fā)生順向遷移。在難點教學(xué)時，要能依照的一定層次組織教學(xué)過程，尋找最優(yōu)化的教學(xué)程序。比如可以先提出已有的物理認知和相同或相近的生活觀念，確立相關(guān)科學(xué)觀念——建立先行組織者，這對于化解難點，成功地發(fā)生學(xué)習(xí)遷移是個關(guān)鍵。在教授新知識點時若能對于學(xué)生先前所學(xué)的知識、概念作連接也能幫助學(xué)生建構(gòu)有系統(tǒng)、組織的概念體系。例如講線速度時，與學(xué)生先前學(xué)過的瞬時速度的概念相聯(lián)系，使學(xué)生知道線速度就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度，使它們在本質(zhì)上相統(tǒng)一，使新舊知識之間發(fā)生雙向遷移，這對于建立線速度這一概念非常重要。3、應(yīng)用“類化”和“比較”，促進學(xué)習(xí)遷移發(fā)生史金納的類比遷移理論主張用“類化”的原理產(chǎn)生學(xué)習(xí)遷移。所以在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時，教師也可以用類化或比較的方法來讓學(xué)生延伸應(yīng)用所學(xué)的新知識。例如，在學(xué)習(xí)質(zhì)點、點電荷、單擺這類概念時，就可以先舉不同的例子進行比較，再進行類化，形成表象、進而總結(jié)抽象出這些概念。若能進一步類比這類概念的形成過程，相互間還可產(chǎn)生思想方法的遷移。再如物理學(xué)中描述強弱、快慢程度的一類物理量，譬如密度、壓強、速度、加速度、電場強度、電勢、電流強度等等的都是用比值法進行定義，若能適當(dāng)比較、啟發(fā)，其思想方法也可以相互發(fā)生遷移。怎樣增強類比遷移的有效性呢？根據(jù)結(jié)構(gòu)映射理論：類比遷移是一個結(jié)構(gòu)映射過程，“源問題”各因素之間的關(guān)系（結(jié)構(gòu)）被提取并被用于解決“靶問題”，結(jié)構(gòu)映射是類比遷移產(chǎn)生的前提。所以教師在物理概念、規(guī)律的教學(xué)中要特別注意滲透物理學(xué)科的思想方法，重視問題的結(jié)構(gòu)。這樣，學(xué)生對這些概念、規(guī)律的基礎(chǔ)就能更加的鞏固，從而增強其類比遷移的有效性。比如在電場一章中，電場強度、電勢等概念對學(xué)生來說很抽象、難以真正理解其物理意義和實質(zhì)。教師教學(xué)中可以通過靜電場和重力場的類比來突破難點:重力場和電場一樣都是看不見、摸不著的，物體在重力場中要受到重力的作用G，重力場的強度可以用物體所在位置的重力加速度g=G/m的大小來量度。分析可知：這種場的強度實質(zhì)上是由場引起的對物體的作用（G）和物體的相關(guān)屬性—質(zhì)量（m）的比值來量度的，但這種場的強度是由場本身決定的，與所放入物體的質(zhì)量m、其所受重力G均無關(guān)。類似的，電荷在電場中要受到電場力的作用F,電場對電荷的作用是電場力(F)，電荷與這一作用相關(guān)屬性是電荷量(q)，電場的強度可以怎樣來量度呢？教師先通過類比啟發(fā)，再引導(dǎo)學(xué)生用試探電荷探索電場的性質(zhì)，尋找電場強度、電勢的定義方法。最后在電場的復(fù)習(xí)總結(jié)中，又可以從力和力的性質(zhì)，功、能及能的性質(zhì)，性質(zhì)的形象描述等諸方面就重力場和電場進行比較，找出共性，深刻地理解電場的性質(zhì)。4、創(chuàng)設(shè)不同問題情境，引發(fā)學(xué)習(xí)遷移產(chǎn)生。概念教學(xué)時教師可以根據(jù)問題的需要，創(chuàng)設(shè)獨特的問題情境引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的產(chǎn)生。比如在講電場的概念時，為了得到某點電場的強弱，放入一個檢驗電荷，某一點電場的強弱與檢驗電荷電量的大小無關(guān)。這一點學(xué)生很難接受。在講到此問題時，可以創(chuàng)設(shè)這樣一個形象類比的物理情景，問：“同學(xué)們，外邊有沒有風(fēng)？”大家急切地向外看，齊聲回答：“有”。再問：“你們看到的是風(fēng)嗎？”同學(xué)們開始思考這個問題，很快回答說：“不是，是樹葉在擺動”?！皩Α淙~是用來檢驗有無風(fēng)及風(fēng)向的物體。風(fēng)的大小與有無樹葉及樹葉的大小無關(guān)?！笔箤W(xué)生盡快明確了電荷是用來檢場的，電場的強弱是由電場本身決定的，與電荷的電量無關(guān)。教師應(yīng)在備課中備好類比事例，做到類比通俗易懂，形象逼真，且切合實際，這樣才能真正突破教學(xué)難點。另外教師在概念教學(xué)后還應(yīng)多提供在不同情境下，某一概念運用的情況及不同點。以加強學(xué)生對概念、規(guī)律的變式應(yīng)用，引起學(xué)生所學(xué)知識發(fā)生多向遷移，增強所學(xué)知識的易遷移性。例如，做練習(xí)時，可以提供多題歸一、一題多變或一題多解的訓(xùn)練，這不僅可以增強知識的可遷移性，而且對于提高學(xué)生舉一反三、觸類旁通、靈活應(yīng)用知識的能力具有很大作用。另外，平時教學(xué)中要注意理論聯(lián)系實際，使學(xué)生在真實情境下理解物理知識。譬如在學(xué)習(xí)了勻變速直線運動規(guī)律后，可以讓學(xué)生思考生活中常見的一些現(xiàn)象。如雨滴下落現(xiàn)象、汽車和自行車的追趕問題。在談到牛頓運動定律時，可以談到它在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，而且最好是透過學(xué)生生活周圍的事物來讓學(xué)生了解。如讓學(xué)生觀察貨車的啟動加速過程，來體會力對運動狀態(tài)的改變。這樣，理論可以不僅僅是理論、或是考卷上的題目，還能成為觀察生活周圍事物的新工具。5、重視練習(xí)、實踐的合理性，多提供遷移的訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)知識目的在于應(yīng)用，同時應(yīng)用知識解決問題是學(xué)生加深理解和鞏固知識的重要方式，也是一個學(xué)習(xí)遷移的過程。學(xué)習(xí)遷移過程伴隨著所學(xué)知識的應(yīng)用，但知識的遷移和應(yīng)用是有區(qū)別的?！皯?yīng)用”是指把已有的知識用于解決作業(yè)中或?qū)嶋H生活中的課題；而“遷移”是指先前在一種情境下獲得的某一類知識或技能對于新情境下另一類知識或技能的學(xué)習(xí)所產(chǎn)生的影響。復(fù)雜的知識應(yīng)用中也總會有遷移現(xiàn)象，但簡單的知識應(yīng)用并不一定都存在遷移現(xiàn)象。所以，我們必須重視知識應(yīng)用和學(xué)習(xí)遷移的關(guān)系，探討并根據(jù)具體情況利用遷移理論，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。比如通過練習(xí)與實踐鞏固知識是一種有效形式。但教學(xué)實踐說明并非練習(xí)量越大，就越可能產(chǎn)生遷移?？嗑毠倘恢匾删毟又匾?。“熟能生巧”的關(guān)鍵在于掌握規(guī)律和“竅門”。而一般化的機械練習(xí)既浪費時間，又不利于思維靈活性訓(xùn)練。要指導(dǎo)學(xué)生在理解基礎(chǔ)上，多采用綜合性練習(xí)和解決實際課題的創(chuàng)造性練習(xí)。6、落實課堂教學(xué)三維目標(biāo)，保障學(xué)習(xí)遷移的進行從主體方面看，學(xué)習(xí)者要順利實現(xiàn)遷移，還必須克服干擾，充分發(fā)揮主觀能動性。研究表明：學(xué)習(xí)者的年齡、動機水平、意志和情感狀態(tài)不同，也會影響學(xué)習(xí)遷移。年齡越大，學(xué)習(xí)動機明確、意志堅強，掌握的知識就越多，遷移的可能性就越大，反之則越小。所以教師要熱心指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)自學(xué)能力，進行有準(zhǔn)備的學(xué)習(xí)。另外，有實踐證明，建立遷移的心向——鼓勵學(xué)生機敏地發(fā)現(xiàn)應(yīng)用概念的場合，并不斷地探索運用原理的機會，對知識技能的遷移具有重要意義。所以，同時教師在教學(xué)中要不斷總結(jié)經(jīng)驗，改進教學(xué)方法，努力使物理課更有吸引力和感染力。增強教學(xué)的啟發(fā)性,提高學(xué)生把新舊知識聯(lián)系起來的積極性，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。7、防止學(xué)習(xí)負遷移的產(chǎn)生，進行正確的學(xué)習(xí)遷移物理學(xué)科的思維方式總體上屬于定勢思維，但學(xué)習(xí)中有時也可能出現(xiàn)負遷移的現(xiàn)象。為了防止生活經(jīng)驗或者已有知識對學(xué)習(xí)產(chǎn)生負遷移，教學(xué)時必須講究策略：比如有時可將錯就錯，引發(fā)認知沖突，以使學(xué)生自己認識到錯誤的根源，再建立正確的知識觀念,這樣能徹底的防止以后再次產(chǎn)生類似負遷移。如受力分析時，有些同學(xué)總喜歡憑經(jīng)驗、想當(dāng)然地認為物體受到某些力的作用。這時，教師可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境以引發(fā)學(xué)生的認知沖突：某天晚上，你趴在書桌上休息，突然感到頭被什么打了一下，抬起頭來看來看去，想來想去都不知道什么原因。這時心里一驚，莫非房間里有“鬼”。然后教師可接著闡述，在實際中，任何力都應(yīng)該有他的施力物體，所以分析受力時要去找施力物體。再如，有關(guān)力和運動之間的關(guān)系，學(xué)生初學(xué)時很容易受到生活中的片面經(jīng)驗的干擾，認為力是物體運動的原因。怎樣防止這一負遷移的發(fā)生呢？根據(jù)類比遷移的示例理論,先前學(xué)習(xí)過的例子在類比遷移中起著決定性的作用，并引導(dǎo)抽象原則解決靶問題，抽象的原則只有在例子中才能被理解和運用。教學(xué)中解決這一問題的關(guān)鍵是使學(xué)生深刻