论浅谈浅谈如何在物理实例教学中使用知识迁移设计

【摘 要】迁移是学习的实质，是有效学习的标志。为了促进学生的物理迁移能力，根据影响学习迁移的理论，可采用下列的教学策略：揭示相同要素，概括共同原理；夯实源头知识；优化认知结构；提高学生抽象概括能力。
【关键词】物理实例教学；迁移能力；教学策略

1.什么是迁移

迁移是指一种学习对另一种学习的影响。现代心理学认为迁移的本质，实质上是两种学习之间在知识结构、认知规律上相同要素间的影响与同化。通常所说的“举一反三”、“一通百通”其实都是对学习迁移的概括。

2.迁移的作用

任何学习必然依赖于以前的学习，并影响着以后的学习，所以，迁移是物理知识学习中的重要环节.学生学习能力的形成必须通过概括已掌握的知识技能，然后广泛迁移，并进一步概括化、系统化才能实现。

3.影响条件

3.1 学习材料的共同因素。学习迁移的效果在一定程度上取决于学习材料之间的共同因素。由于材料之间存在着共同的因素，就会产生相同的反映，因而在学习中就会产生不同程度的迁移。
既然是两种学习材料，它们之间除了具有共同因素之外，必然会有不同的因素。因此，两种材料的学习可能产生正迁移，也可能同时产生负迁移。为了促进学习迁移，防止干扰，在教学中教师应引导学生正确认识学习材料之间的共同因素，并通过比较认识它们之间的区别。
3.2 对学习材料的概括水平。苏联著名心理学家鲁宾斯坦强调，概括是迁移的基础。他认为，在解决问题时，为了实现迁移，必须把新旧课题联系起来并包括在统一的分析综合活动中。可见，鲁宾斯坦更强调课题类化在学习迁移中的作用。我们认为，两种学习材料之间的共同因素固然是产生迁移的必要条件，但不是充分的条件。如果不能通过概括，把握一般原理，掌握事物的本质和规律，也难以产生迁移。事物虽然是多种多样的，但却有共同的东西，即事物的本质和规律。掌握事物的本质和规律，人就能以不变应万变，产生广泛的迁移。所以赞科夫和布鲁纳都强调，在学校中应加强基本概念和原理的教学，道理就在于此。
3.3 教材的组织结构和学生的认知结构。教材是学生学习的基本材料，其科学的基本结构有助于学习的迁移。布鲁纳认为，基本结构的概念包括学科的基本知识结构和学习态度、学习方法两方面。掌握学科的基本结构不仅便于学生对教学内容的理解和记忆，而且有利于学习迁移。奥苏贝尔接受了布鲁纳的这些思想，更深入地研究了学生的认知结构对学习迁移的影响。他认为，在有意义的学习中，先前的学习并不直接对后继学习发生影响，而是通过原有认知结构间接地影响新的学习或迁移，学习迁移的效果主要不是指运用一般原理于特殊事例的能力，而是指提高了相关类属学习、概括学习和并列结合学习的能力。
3.4 学习的指导。学习的指导包括对学生的学习目的、学习态度和学习内容及学习方法的指导，其中学习态度和学习方法的指导，对迁移有重要影响。学习态度是一种比较稳定的心理反应倾向，帮助学生形成良好的学习态度是一项复杂的、长期的工作。良好的学习态度一经形成，就会促进其它方面态度的形成。学习方法是达到学习目的的手段，是制约学习效果的重要因素之一，学习方法的实质是在头脑中形成的一种认知或解决问题的策略。良好的学习方法需要教师的指导和个人实践才能被掌握。
教育实践证明，在活动中，由教师预先提供正确答案的指导方式，不如在教师的指导下通过学生自己发现问题、解决问题学习效果好。因为指导学生自己源于：论文www.618jyw.com
发现和解决问题，能增加迁移的效能。学习指导可随学生年龄的增大和问题的难易而有所不同。此外，学生在学习新知识或解决新课题时，为了防止学生已形成的学习方法或思维习惯的消极影响，教师也应及时给予适当的指导，以促进学生的正迁移，防止干扰。
3.5 定势作用。定势又叫心向，它是由先前的心理活动所形成的一种准备状态，它决定着同类后继心理活动的趋势。该理论认为，一定的心理活动所形成的准备状态影响或决定着同类后继的心理活动的趋势，即人的心理活动的倾向性是由预先的准备状态所决定的。在学习过程中，定势可能促进学习迁移，也可能干扰学习，产生负迁移。因为人的认知策略和解题方法都有一个适用范围，超出一定适用范围，任何一种策略和方法都将是无效的。卢钦斯认为，为了排除定势的消极影响，可采取两种办法：①请固守一种方法处理问题的人说出为什么要这样做，然后让他来考虑是否有其他的方法可用；②如果尝试无结果，可稍停一会儿。这样可能打破某些特殊的定势，从而提出新观点或找到解决问题的新途径和新方法。

4.在实例中促进迁移的教学策略

4.1 揭示两种学习情景中的相同要素，概括共同原理。从上面的理论阐述中我们可以看到：两种学习情景中相同的地方越多，旧经验发挥的作用也就越大，所以，当新学习需要旧反应时，教师要充分揭示两种学习情景中的相同要素，使后面的学习总是在前面学习的基础上进行。
如：新的学习：带电粒子在匀强电场中的运动分析。
旧的经验：物体在重力场中的运动分析。
虽然带电粒子在匀强电场中会受到重力、电场力的作用，但这两个力都是恒力，可以用力的合成方法得出带电粒子受到的合力，而且这个合力是恒定的，大小和方向都不变。这跟物体在重力场中受到的重力一样，也是大小和方向都不变。也就是说，可以用物体在重力场中的运动的分析应用于带电粒子在匀强电场中的运动。通过这样的处理，学生就易于接受带电粒子在匀强电场中的运动分析这一新知识了。
4.2 夯实源头知识，为迁移提供坚实的固定点。如果学生的认知结构中只有一些肤浅的、理解不够准确的观念用来同化新知识，那么新知识就不能有效地固定在认知结构中，从而引起不稳定的和含糊的意义，并迅速导致遗忘。所以，没有扎实的源头知识作为固定点是难以发生迁移的。当然，夯实源头知识的方法多种多样，下面仅举一个利用物理学科特点的实验方法的例子。如，让学生分析放在转盘上作匀速转动的物体所受的静摩擦力方向。由于负迁移，学生这样认为：作曲线运动的物体在撤去向心力（静摩擦力）时沿转盘切线方向飞出，根据静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，可判断静摩擦力的方向也应沿切线方向。
对这一疑惑如果仅靠理论解释，学生很难完全信服。因为，没有感性基础的抽象理论在学生头脑中是不可能得到深刻理解的。对此，可根据物理学的学科特点，利用演示实验促进学生理解。我们可在教学中设计如图所示的实验：在可绕中心轴转动的圆盘上，固定一根弹性较好、一端带有小球的细杆，然后，让圆盘绕轴匀速转动。从实验中学生可清楚地看到：细杆只在圆盘径向有形变，在切向并未发生形变。这样就很好地解决了学生的疑虑。
这样的例子在教学中经常会碰到。如，有学生对“惯性”居然与物体的运动速度无关将信将疑；也有学生对公式P=FV揭示的意义：对任一机动车辆来说，当机械功率一定时，为了加大牵引力（如汽车爬坡），必须降低运动速度，若要增大速度，牵引力就得减少。由于学生缺乏感性认识，觉得很难理解。为了给迁移提供坚实的固定点，在平时教学中，必须妥善解决好这些基础性问题。
4.3 提高学生抽象概括能力，把握迁移能力的核心。概括是学习迁移的心理基础。通过变式训练能够让学生看到他们所学的知识与其他情景的联系，帮助学生克服问题背景杂化的干扰，使学生通过对不同背景下的知识的总体概括，把握知识本质。
如，一些学生学了弹力后，对弹力是变力的认识仅限于弹簧的弹力的情况，而对发生弹性形变的两接触物之间的弹力缺少充分的认识。对此，可让学生通过对有关弹力的系列变式的概括，加深对弹力概念的理解。
原题：有一质量为m的物体A，静止在水平桌面上时物体受到的弹力多大？
变式1：把水平桌面放在电梯里一起以a（a﹤g）加速下降时，物体所受弹力多大？
变式2：以水平桌面一端为轴，另一端向上转过θ角（A未滑动）时，物体所受弹力多大？
变式3：水平桌面转过θ角（A未滑动）时，桌面又随列车沿水平方向匀加速前进时，物体所受弹力多大？
变式4：物体A以速度V通过半径为R的圆拱桥顶时，物体所受弹力多大？
变式的方法是多种多样的，教师也可以从基本问题出发，逐步改变其“包装”，使之以各种不同的具体形式呈现，使学生体会到基本模式是如何将各种变式联系在一起的，从而加深对基本问题的理解。并使之抽象化，成为一种范例和模式，以用于求解其他变式问题。
4.4 重视练习、实践的合理性，多提供迁移的训练。学生学习知识目的在于应用，同时应用知识解决问题是学生加深理解和巩固知识的重要方式，也是一个学习迁移的过程。学习迁移过程伴随着所学知识的应用，但知识的迁移和应用是有区别的。“应用”是指把已有的知识用于解决作业中或实际生活中的课题；而“迁移”是指先前在一种情境下获得的某一类知识或技能对于新情境下另一类知识或技能的学习所产生的影响。复杂的知识应用中也总会有迁移现象，但简单的知识应源于：论文标准格式范文www.618jyw.com
用并不一定都存在迁移现象。所以，我们必须重视知识应用和学习迁移的关系，探讨并根据具体情况利用迁移理论，指导学生学习，提高教学质量。
比如通过练习与实践巩固知识是一种有效形式。但教学实践说明并非练习量越大，就越可能产生迁移。苦练固然重要，巧练更加重要。“熟能生巧”的关键在于掌握规律和“窍门”。而一般化的机械练习既浪费时间，又不利于思维灵活性训练。要指导学生在理解基础上，多采用综合性练习和解决实际课题的创造性练习。
总之，迁移是学习过程客观存在的重要规律。它在学习过程中具有客观性、普遍性和重复有效性。因此，教师要指导学生搞好学习，就必须遵循这个规律，努力学习和提高迁移能力。学校的教学，应该科学地利用影响迁移的各种因素，合理组织教学活动，促进正迁移的产生。这样，我们的教学才有质量，我们的教育才有效果，才能培养出满足社会需要的创造型的人才。
参考文献
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收稿日期：2013-06-24