圖式理論與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)點(diǎn)滴談

物理新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)指出：“物理課程應(yīng)改變過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳承的傾向，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皠?chuàng)新意識(shí)?！比欢绾斡袡C(jī)地將兩者整合協(xié)調(diào)起來，提高物理教學(xué)質(zhì)量，由德國心理學(xué)家巴特萊特提出來的圖式理論給物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)以新的啟示。

現(xiàn)代圖式理論認(rèn)為，圖式是一種知識(shí)結(jié)構(gòu)，包括過去反應(yīng)和體驗(yàn)形成的指導(dǎo)以后知覺與評(píng)價(jià)的知識(shí)體。這些知識(shí)相互聯(lián)系，較為持久，圖式是以存儲(chǔ)的一般概念為基礎(chǔ)的關(guān)于知識(shí)的理論，即知識(shí)如何被表征，知識(shí)表征又如何促進(jìn)對(duì)知識(shí)的應(yīng)用?，F(xiàn)代圖式理論說明物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)物理知識(shí)、掌握以及運(yùn)用物理知識(shí)的重要性。

一、概念驅(qū)動(dòng)引發(fā)新的圖式

為什么要進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)？如何進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)？許多學(xué)生是因?yàn)橐瓿晌锢韺?shí)驗(yàn)而被動(dòng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖式理論認(rèn)為，通過概念驅(qū)動(dòng)能解決。所謂概念驅(qū)動(dòng)過程，這是由上而下的圖式啟動(dòng)方式，指一個(gè)圖式活動(dòng)起來，并使它的一個(gè)或幾個(gè)下一級(jí)的圖式也活動(dòng)起來。這些下一級(jí)圖式的活動(dòng)就是一種預(yù)測(cè)和猜想，能由某一事物或現(xiàn)象聯(lián)想出與它直接相關(guān)的事物或現(xiàn)象。

二、材料驅(qū)動(dòng)形成新的圖式

新圖式的建立不僅是猜想和假設(shè)，而必須要進(jìn)行一系列的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)即材料驅(qū)動(dòng)過程。所謂材料驅(qū)動(dòng)過程，這是由下而上的圖式啟動(dòng)方式，指下一級(jí)的具體圖式活動(dòng)起來了，引起它的上一級(jí)圖式的活動(dòng)。下一級(jí)圖式的活動(dòng)是上一級(jí)圖式活動(dòng)的一部分。

三、存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)總結(jié)新的圖式

現(xiàn)代圖式理論認(rèn)為，圖式是一種知識(shí)結(jié)構(gòu)。包括過去反應(yīng)和體驗(yàn)形成的指導(dǎo)以后知覺與評(píng)價(jià)的知識(shí)體，這些知識(shí)相互聯(lián)系，學(xué)生通過物理實(shí)驗(yàn)后形成了新的圖式，還必須及時(shí)總結(jié)，表征為抽象的概念，使之較為持久，圖式是以存儲(chǔ)的一般概念為基礎(chǔ)，圖式可以表征不同抽象水平的知識(shí)，即使同一概念也有不同層次的抽象。要及時(shí)總結(jié)，抽象為初中物理應(yīng)達(dá)到或能理解的概念，鞏固這些圖式，以便在后面的學(xué)習(xí)與解決實(shí)際問題的過程中能運(yùn)用已有圖式。

四、技能驅(qū)動(dòng)運(yùn)用新的圖式

現(xiàn)代圖式理論是關(guān)于知識(shí)的理論，即知識(shí)如何被表征，知識(shí)表征又如何促進(jìn)對(duì)知識(shí)的應(yīng)用。它強(qiáng)調(diào)內(nèi)外信息相互作用，既看到外部信息對(duì)圖式的影響，又認(rèn)識(shí)到過去知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的重大作用，圖式是一種積極的動(dòng)態(tài)過程。通過物理實(shí)驗(yàn)得到了新的圖式，當(dāng)出現(xiàn)新的問題及物理現(xiàn)象時(shí)，善于激發(fā)圖式、運(yùn)用圖式解決問題，從而達(dá)到學(xué)好物理，提高物理教學(xué)質(zhì)量的目的。

五、發(fā)展驅(qū)動(dòng)升級(jí)新的圖式

圖式不是先天的，現(xiàn)代圖式理論認(rèn)為圖式是通過一段時(shí)間對(duì)環(huán)境直接或間接的經(jīng)驗(yàn)而學(xué)會(huì)和獲得的，即圖式具有后天獲得性。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過程中，通過收集、分析、整理數(shù)據(jù)還會(huì)出現(xiàn)與新建立已有圖式有差異的地方，又繼續(xù)進(jìn)行新的猜想和假設(shè)，再進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)并得到新的圖式，如此不斷地發(fā)展、創(chuàng)新、完善。物理實(shí)驗(yàn)既是幫助學(xué)習(xí)物理知識(shí)、掌握物理知識(shí)的過程又是探究新的物理規(guī)律，獲得新的圖式的過程。

通過一系列的物理實(shí)驗(yàn)（包括演示實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)）為學(xué)生創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)情境，能使學(xué)生順利地實(shí)現(xiàn)認(rèn)知建構(gòu)，創(chuàng)建概念新圖式。物理教學(xué)過程中要以利用和形成學(xué)生良好的認(rèn)知圖式作為價(jià)值取向和目標(biāo)指向，無論是習(xí)題、問題、情景，還是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，其總體目標(biāo)應(yīng)該通過提供系統(tǒng)、明晰、典型的教學(xué)素材幫助學(xué)生自主地進(jìn)行認(rèn)知圖式的建構(gòu)，這樣有利于知識(shí)的遷移。在物理實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生通過學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)的表征，并由知識(shí)的表征促進(jìn)對(duì)知識(shí)的應(yīng)用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、分析以及邏輯思維判斷，得出科學(xué)結(jié)論，從而學(xué)會(huì)一般的科學(xué)研究思維方式。在物理實(shí)驗(yàn)探究的過程中，既使學(xué)生學(xué)到物理知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)技能，又能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和堅(jiān)韌不拔的創(chuàng)新進(jìn)取精神。

（作者單位 江蘇省揚(yáng)中市興隆中學(xué)）