淺談初中物理如何培養(yǎng)學生遷移知識解決問題的能力

淺談初中物理如何培養(yǎng)學生遷移知識解決問題的能力平時教學中不難發(fā)現(xiàn)成績中等或中等偏下的學生對學習物理特別害怕，他們大部分人從初中升到高中感覺物理最難讀。究其學習行為，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，卻不善靈活應用；題海中苦苦掙扎，卻不懂歸納總結,他們學不好物理的主要根源是他們初中時忽視了學習遷移能力的培養(yǎng)。美國心理學家ML比格指出：“學習的效率，大半依靠學生們所學得知識可能遷移的數(shù)量和質量而定”，可見學習遷移是影響學生學習效應的一個基本問題。為此，教學生活中教師要“善教”提高課堂教學的實效性，重視學生學習遷移能力的培養(yǎng)。學生要“善學”探索科學的學法，學習時自覺進行學習遷移，克服干擾，從而提高學業(yè)成績，真正做到“學會學習”。什么是學習遷移學習遷移是一種學習對另一種學習的影響，即將先前已學得的經驗（如概念、原理、技能、技巧、技術、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驗，愈抽象的原則和統(tǒng)整的經驗愈容易發(fā)生遷移。因而，對布魯納而言，學習學科的架構知識是形成學習遷移的基礎。所以除了學習學科的內容外，也應重視學科知識的建構。一般學習遷移可有正遷移和負遷移。正遷移是指已有的經驗對新經驗生成有積極的作用和影響；而已有的經驗對于新經驗的獲得產生消極的作用和影響，則稱為負遷移。因此，我們可以了解，學習的正負遷移對于學生的學習及日后的運用產生極大的影響。一旦學生掌握了正學習遷移的能力及方法，同時注意防止學習負遷移的產生，那么學生的學習將事倍功半，且具有意義。二物理教學中,如何促進學習正遷移的發(fā)生，防止負遷移的產生建構知識、技能結構，形成遷移的基礎學習遷移要基于正確而穩(wěn)固的知識結構、技能結構。因為根據(jù)遷移規(guī)律，學生掌握基礎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，先前的學習越扎實、雄厚，就越容易產生遷移，效果也越顯著。所以教學中教師首先要重視幫助學生建立科學穩(wěn)固的知識、技能結構，使學生獲得高度概括化的知識、經驗和技能，這將大大有利于學生學習遷移能力的培養(yǎng)。建立科學穩(wěn)固的知識結構是將相關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，物理學知識就是以有機的聯(lián)系來揭示物質的結構及其運動規(guī)律的，因此，建立知識結構是符合物理科學的特點的。建立物理學知識結構的程序是：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。因此，在物理教學中，物理教師要認真鉆研新課標和新課標教材，熟悉、領會新課標的精神和要求，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主線索，引導學生自主合作探究課程知識。幫助學生將各個知識點理解清楚明白，并作聯(lián)系連結，建構自己的知識網(wǎng)。例如：在學生學習力學時教師應抓住這樣的教學主線索：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系（牛頓三大運動定律）以及分析力學問題的一般思路。這時再安排一個階段性復習來對知識做一個歸納梳理，以幫助學生由點及線到面、體地構建動力學的基本知識體系。學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生遷移了，而且從中又可以培養(yǎng)其學習遷移能力。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，建立起科學而穩(wěn)固的知識網(wǎng)絡，“可以牽一發(fā)而動全身”，知識可以活化起來，就容易產生遷移了。而學生的技能結構的建立則也貫穿于建立科學合理的知識結構的過程細節(jié)之中，關鍵是教師在平時要注意引導學生進行思想方法和技能的總結、比較、歸類，并經常創(chuàng)造給學生以訓練提高的機會。2、合理安排教學程序，為遷移創(chuàng)設有利條件奧蘇伯爾認為：遷移是指先前的經驗對當前學習的影響，但是這種先前的經驗是累積地獲得的，它依照一定的層次組織，而且在組織上是同新的學習任務有機地聯(lián)系著的原有知識體系。在一般的課堂學習中，并不存在孤立的課題學習。所以教師在教學新知識時，要考慮怎樣有利于學生的原有知識體系發(fā)生遷移。教師的教學程序，必須有個合理的規(guī)劃，當引進一個新知識、新概念時，需考量是否適合學生目前的程度、狀態(tài)等。一般在上新課之時，先復習一下相關知識，以便學生能從知識結構上了解新學知識在已有知識結構中的衍生點，這樣有利于學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。在難點教學時，要能依照的一定層次組織教學過程，尋找最優(yōu)化的教學程序。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，確立相關科學觀念——建立先行組織者，這對于化解難點，成功地發(fā)生學習遷移是個關鍵。在教授新知識點時若能對于學生先前所學的知識、概念作連接也能幫助學生建構有系統(tǒng)、組織的概念體系。例如講線速度時，與學生先前學過的瞬時速度的概念相聯(lián)系，使學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、應用“類化”和“比較”，促進學習遷移發(fā)生史金納的類比遷移理論主張用“類化”的原理產生學習遷移。所以在幫助學生學習新知識時，教師也可以用類化或比較的方法來讓學生延伸應用所學的新知識。例如，在學習質點、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，相互間還可產生思想方法的遷移。再如物理學中描述強弱、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)結構映射理論：類比遷移是一個結構映射過程，“源問題”各因素之間的關系（結構）被提取并被用于解決“靶問題”，結構映射是類比遷移產生的前提。所以教師在物理概念、規(guī)律的教學中要特別注意滲透物理學科的思想方法，重視問題的結構。這樣，學生對這些概念、規(guī)律的基礎就能更加的鞏固，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、電勢等概念對學生來說很抽象、難以真正理解其物理意義和實質。教師教學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：這種場的強度實質上是由場引起的對物體的作用（G）和物體的相關屬性—質量（m）的比值來量度的，但這種場的強度是由場本身決定的，與所放入物體的質量m、其所受重力G均無關。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)，再引導學生用試探電荷探索電場的性質，尋找電場強度、電勢的定義方法。最后在電場的復習總結中，又可以從力和力的性質，功、能及能的性質，性質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。4、創(chuàng)設不同問題情境，引發(fā)學習遷移產生。概念教學時教師可以根據(jù)問題的需要，創(chuàng)設獨特的問題情境引發(fā)學生學習遷移的產生。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。這一點學生很難接受。在講到此問題時，可以創(chuàng)設這樣一個形象類比的物理情景，問：“同學們，外邊有沒有風？”大家急切地向外看，齊聲回答：“有”。再問：“你們看到的是風嗎？”同學們開始思考這個問題，很快回答說：“不是，是樹葉在擺動”。“對。樹葉是用來檢驗有無風及風向的物體。風的大小與有無樹葉及樹葉的大小無關?！笔箤W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。教師應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難點。另外教師在概念教學后還應多提供在不同情境下，某一概念運用的情況及不同點。以加強學生對概念、規(guī)律的變式應用，引起學生所學知識發(fā)生多向遷移，增強所學知識的易遷移性。例如，做練習時，可以提供多題歸一、一題多變或一題多解的訓練，這不僅可以增強知識的可遷移性，而且對于提高學生舉一反三、觸類旁通、靈活應用知識的能力具有很大作用。另外，平時教學中要注意理論聯(lián)系實際，使學生在真實情境下理解物理知識。譬如在學習了勻變速直線運動規(guī)律后，可以讓學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)實生活中的應用，而且最好是透過學生生活周圍的事物來讓學生了解。如讓學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、實踐的合理性，多提供遷移的訓練學生學習知識目的在于應用，同時應用知識解決問題是學生加深理解和鞏固知識的重要方式，也是一個學習遷移的過程。學習遷移過程伴隨著所學知識的應用，但知識的遷移和應用是有區(qū)別的?！皯谩笔侵赴岩延械闹R用于解決作業(yè)中或實際生活中的課題；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習所產生的影響。復雜的知識應用中也總會有遷移現(xiàn)象，但簡單的知識應用并不一定都存在遷移現(xiàn)象。所以，我們必須重視知識應用和學習遷移的關系，探討并根據(jù)具體情況利用遷移理論，指導學生學習，提高教學質量。比如通過練習與實踐鞏固知識是一種有效形式。但教學實踐說明并非練習量越大，就越可能產生遷移?？嗑毠倘恢匾?，巧練更加重要?！笆炷苌伞钡年P鍵在于掌握規(guī)律和“竅門”。而一般化的機械練習既浪費時間，又不利于思維靈活性訓練。要指導學生在理解基礎上，多采用綜合性練習和解決實際課題的創(chuàng)造性練習。6、落實課堂教學三維目標，保障學習遷移的進行從主體方面看，學習者要順利實現(xiàn)遷移，還必須克服干擾，充分發(fā)揮主觀能動性。研究表明：學習者的年齡、動機水平、意志和情感狀態(tài)不同，也會影響學習遷移。年齡越大，學習動機明確、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學生學習，培養(yǎng)學生良好的學習態(tài)度、學習習慣，培養(yǎng)自學能力，進行有準備的學習。另外，有實踐證明，建立遷移的心向——鼓勵學生機敏地發(fā)現(xiàn)應用概念的場合，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，同時教師在教學中要不斷總結經驗，改進教學方法，努力使物理課更有吸引力和感染力。增強教學的啟發(fā)性,提高學生把新舊知識聯(lián)系起來的積極性，培養(yǎng)學生良好的思維品質。7、防止學習負遷移的產生，進行正確的學習遷移物理學科的思維方式總體上屬于定勢思維，但學習中有時也可能出現(xiàn)負遷移的現(xiàn)象。為了防止生活經驗或者已有知識對學習產生負遷移，教學時必須講究策略：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生類似負遷移。如受力分析時，有些同學總喜歡憑經驗、想當然地認為物體受到某些力的作用。這時，教師可以創(chuàng)設這樣的情境以引發(fā)學生的認知沖突：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，有關力和運動之間的關系，學生初學時很容易受到生活中的片面經驗的干擾，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,先前學習過的例子在類比遷移中起著決定性的作用，并引導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。教學中解決這一問題的關鍵是使學生深刻