記憶理論視角下的物理教學(xué)的思考①*

林炳發(fā)

(廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué) 廣東 廣州 510375)

記憶理論視角下的物理教學(xué)的思考①*

林炳發(fā)

(廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué) 廣東 廣州 510375)

記憶理論研究的是記憶的原理、過程和特點(diǎn)等，根據(jù)其中的3個(gè)理論——遺忘理論、圖式理論和加工水平理論，給出了課堂教學(xué)方式和教學(xué)手段的一些建議，以期提高學(xué)生記憶質(zhì)量，提高物理教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果．

物理教學(xué) 遺忘理論 圖式理論 加工水平理論

王文博在《大學(xué)學(xué)習(xí)學(xué)》中定義學(xué)習(xí)是主客體之間的相互作用，使客體在主體中內(nèi)化并使主體意識(shí)、行為發(fā)生效應(yīng)的過程，簡(jiǎn)單說來(lái)就是主體通過獲取和應(yīng)用新知識(shí)及新信息來(lái)適應(yīng)環(huán)境的過程，記憶又指的是對(duì)獲得的信息編碼、存儲(chǔ)和讀取的神經(jīng)過程，可見學(xué)習(xí)和記憶本就緊密聯(lián)系，記憶效率會(huì)影響學(xué)習(xí)質(zhì)量．近期中國(guó)教育界一直在推行核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和評(píng)估，強(qiáng)調(diào)學(xué)生各種能力的培養(yǎng)，故教師聯(lián)系記憶理論，有依據(jù)地組織教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方法和手段，開展合適的教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)而大大改善學(xué)生的物理思維品質(zhì)，提高解決問題的能力，意義重大．

1 遺忘理論[1]

很多教育工作者，特別是教師，非常關(guān)心一個(gè)問題：貯存在記憶中的信息為什么會(huì)遺忘？心理學(xué)家們提出了種種遺忘理論，其中消退理論比較有代表性．根據(jù)消退理論的解釋，學(xué)習(xí)會(huì)改變中樞神經(jīng)系統(tǒng)，除非定期地使用或復(fù)述信息，否則這種記憶就會(huì)逐漸衰退，最終完全消失．德國(guó)著名的心理學(xué)家艾賓浩斯在讓實(shí)驗(yàn)者記憶100個(gè)生單詞的研究實(shí)驗(yàn)中，得到了一條非常著名的遺忘曲線，佐證了消退論，這條曲線揭示了遺忘有如下規(guī)律：遺忘的進(jìn)程很快，并且先快后慢，如不再次溫習(xí)，所學(xué)的知識(shí)在1天后只剩下原來(lái)的33.7%；同時(shí)如果及時(shí)重復(fù)刺激的話，知識(shí)的遺忘可以非常有效地被抵抗．

物理概念及規(guī)律雖然比較貼切生活，但仍容易被遺忘，我們可在教學(xué)上經(jīng)常有計(jì)劃有目的地讓學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)、技能解決問題，多次刺激，多次強(qiáng)化，減少遺忘．平時(shí)教學(xué)中可采取如下措施.

1.1 抓好課前復(fù)習(xí)提問

課前提問的目的是減少學(xué)生的遺忘，喚醒學(xué)生的記憶，讓學(xué)生拾起上節(jié)課的內(nèi)容，同時(shí)很多時(shí)候課前提問還起到承上啟下的作用，是進(jìn)行新課的必要鋪展，也是對(duì)過去知識(shí)的升華．因此復(fù)習(xí)提問可以讓學(xué)生更牢固地記憶物理知識(shí)，提升記憶效率．

1.2 合理安排物理測(cè)試

測(cè)試可以非常有效地督促學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)的總結(jié)與復(fù)習(xí)，教學(xué)中教師們要有計(jì)劃地進(jìn)行測(cè)試，比如每一章結(jié)束后的章末小測(cè)讓學(xué)生進(jìn)行章節(jié)復(fù)習(xí)、每個(gè)月的月考測(cè)試可讓學(xué)生進(jìn)行分散復(fù)習(xí)，一學(xué)期的期末考試可讓學(xué)生進(jìn)行集中復(fù)習(xí)．

1.3 提高學(xué)生糾錯(cuò)效率

學(xué)生解題錯(cuò)誤一般分為兩種：一是本來(lái)會(huì)卻粗心大意出錯(cuò)，這種錯(cuò)誤可不予以重視；二是因某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的缺失或者遺忘導(dǎo)致邏輯推理不當(dāng)而出錯(cuò)的．對(duì)這種錯(cuò)誤教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生形成做錯(cuò)題本的習(xí)慣，此外教師自身也必須收集這類錯(cuò)題．這樣在以后的復(fù)習(xí)中學(xué)生可以做到有的放矢，提高糾錯(cuò)效率，教師出考試卷、復(fù)習(xí)卷、提高卷等可以做到對(duì)癥下藥，事半功倍．

2 圖式理論[2]

圖式理論產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代中期，由德國(guó)哲學(xué)家伊曼努爾·康德首次提出，他認(rèn)為圖式是“潛藏在人類心靈深處的”一種技術(shù)或者技巧．瑞士當(dāng)代知名的心理學(xué)家皮亞杰賦予圖式更深刻的含義，認(rèn)為圖式是作為一種經(jīng)過抽象和概括了的背景知識(shí)存在于人們頭腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，是人們對(duì)待知識(shí)的某種認(rèn)知概念．簡(jiǎn)單來(lái)說，人們?cè)诶斫庑率挛飼r(shí)，會(huì)聯(lián)系過去的經(jīng)歷，即對(duì)新事物的理解和解釋取決于頭腦中已經(jīng)存在的圖式．比如學(xué)習(xí)新的物理知識(shí)，就是學(xué)生頭腦中已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系(即圖式)與新的物理知識(shí)交互作用的過程，若學(xué)生的圖式能與其相匹配時(shí)，就能理解，否則就會(huì)導(dǎo)致理解受阻甚至錯(cuò)誤．匹配過程又分為兩類過程：同化過程與順應(yīng)過程，若能把這些新知識(shí)納入到頭腦中原有的圖式之內(nèi)，即為同化過程；若不能同化，個(gè)體便要對(duì)原有的圖式加以修改或優(yōu)化，即為順應(yīng)過程．

良好的圖式可以產(chǎn)生舉一反三、觸類旁通的效果，使得學(xué)生具備更強(qiáng)的遷移和拓展能力，學(xué)生分析和解決物理問題的能力也會(huì)增強(qiáng)，因此在平時(shí)的教學(xué)中我們應(yīng)注意以下幾個(gè)方面.

2.1 重視課前預(yù)習(xí)和學(xué)案

學(xué)生的課前預(yù)習(xí)必須受到教師的重視，這是因?yàn)檎n前預(yù)習(xí)是喚醒學(xué)生舊有圖式或建構(gòu)新圖式的非常有效的方法，而教師們提供的課前學(xué)案是學(xué)生找出自身圖式不足或錯(cuò)誤的重要資料，教師必須有針對(duì)性地準(zhǔn)備學(xué)案．總之重視課前預(yù)習(xí)和學(xué)案，可以讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理新知識(shí)，可以更好地在課堂中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的同化和順應(yīng)．

2.2 重視課堂引入和知識(shí)間的聯(lián)系

在課堂教學(xué)中教師的引入首先要吸引學(xué)生的注意，激發(fā)興趣，使其大腦中的圖式被喚醒，其次教師必須了解學(xué)情，能夠分析學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中是否已經(jīng)具有了同化或順應(yīng)新知識(shí)的圖式．如果學(xué)生圖式不夠清晰甚至有錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)時(shí)，教師必須精心設(shè)計(jì)一些生活實(shí)例或演示實(shí)驗(yàn)，揪出圖式中的瑕疵．比如在研究運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系時(shí)，學(xué)生因?yàn)樯罱?jīng)驗(yàn)，會(huì)有“重的物體下落快，慢的物體下落慢”這種錯(cuò)誤圖式，因此教師可用“真空管羽毛與金屬片”演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生去偽存真，完善圖式．如果學(xué)生頭腦中在某些知識(shí)方面的圖式并未建構(gòu)，則課堂中必須通過視頻、圖片等素材幫其建構(gòu)，同時(shí)可以聯(lián)系舊知識(shí)圖式來(lái)幫助學(xué)生理解新知識(shí)．比如學(xué)習(xí)“電場(chǎng)”這一章，我們可在課堂上展示大量關(guān)于電場(chǎng)素材和視頻，同時(shí)對(duì)比重力場(chǎng)與電場(chǎng)的力與能量性質(zhì)的相似性，可以非常有效地幫助學(xué)生理解電場(chǎng)，獲得一個(gè)可以同化新知識(shí)的認(rèn)知框架．

2.3 重視建構(gòu)模塊的思維導(dǎo)圖

思維導(dǎo)圖是一種可視化的放射性思維工具,也是一種有效的教與學(xué)的工具，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域．思維導(dǎo)圖強(qiáng)調(diào)視覺表象，要求學(xué)習(xí)者在學(xué)完物理模塊知識(shí)并有一定理解的基礎(chǔ)上，通過梳理教學(xué)內(nèi)容脈絡(luò)，整合零散知識(shí)，將教學(xué)內(nèi)容以可視化的圖像、文字、符號(hào)等形式直觀形象地呈現(xiàn)出來(lái)，可見思維導(dǎo)圖是學(xué)生圖式的建構(gòu)、重組和優(yōu)化的利器，是提高記憶有效性和持續(xù)性的重要手段，教師應(yīng)引導(dǎo)和幫助學(xué)生學(xué)會(huì)做思維導(dǎo)圖．

例如“電磁感應(yīng)”這一模塊知識(shí)，知識(shí)點(diǎn)多且雜，教師可先引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建如圖1所示的思維導(dǎo)圖框架，再在以后的學(xué)習(xí)中讓學(xué)生不斷對(duì)該思維導(dǎo)圖進(jìn)行優(yōu)化．

圖1 “電磁感應(yīng)”思維導(dǎo)圖框架

3 加工水平理論[3，4]

在1972年克雷克等人提出了在記憶心理學(xué)中非常有影響力的加工水平理論．該理論認(rèn)為對(duì)信息所進(jìn)行的加工深淺將會(huì)影響對(duì)該信息的記憶．信息的加工水平越深,存入記憶的可能性就越大．如果加工涉及越多的分析、理解、比較和精細(xì)處理，那么記憶痕跡的保持便會(huì)更持久．物理中的眾多概念、定律、法則和數(shù)學(xué)表達(dá)式，都應(yīng)該在理解的基礎(chǔ)上記憶，理解不透，即使背得滾瓜爛熟，也容易出現(xiàn)記憶混亂和概念混淆．在平常的教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)經(jīng)常使用如下這些信息加工的方法.

3.1 實(shí)驗(yàn)加工法

物理是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，它的概念、規(guī)律等均源自生活，它的理論大部分都可以通過實(shí)驗(yàn)證明．加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將物理概念、理論形象化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這是最好的知識(shí)加工手段．物理實(shí)驗(yàn)分為演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，前者更注重學(xué)生的觀察，后者更注重學(xué)生親手操作及親身體驗(yàn)，兩種方式均有利于物理知識(shí)的理解．

例如摩擦力方向的判斷，我們可利用水平面上毛刷的彎曲方向來(lái)判斷，這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)將摩擦力方向的判斷變成直觀的觀察；又例如磁場(chǎng)中磁感線可通過條形磁鐵周圍的無(wú)數(shù)小磁針的排布來(lái)呈現(xiàn)；又例如學(xué)生通過親自參與實(shí)驗(yàn)“探究小球單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”，可非常有效地理解周期與擺長(zhǎng)兩物理量之間的關(guān)系．

3.2 對(duì)比加工法

物理學(xué)科有很多概念或者規(guī)律具有相似性和對(duì)立性，容易混淆，在平時(shí)教學(xué)中可利用對(duì)比的教學(xué)方法進(jìn)行信息加工，找出兩者的區(qū)別和聯(lián)系，這可大大提高記憶效率．

例如相互作用力與平衡力兩個(gè)概念，如果放在一起做區(qū)別對(duì)比可以有效地減輕記憶負(fù)擔(dān)，又如靜電場(chǎng)中的電勢(shì)能概念，這個(gè)概念本身比較難理解，但如果與重力場(chǎng)中的重力勢(shì)能做相似對(duì)比，那么關(guān)于電勢(shì)能的理解會(huì)更容易．

3.3 口訣加工法

在物理學(xué)科中一些物理知識(shí)、規(guī)律、定則等，雖然強(qiáng)調(diào)理解記憶，但有時(shí)也需要一些總結(jié)升華后的口訣記憶，這種加工知識(shí)的手段也是非?？扇〉模?/p>

例如電流周圍的磁場(chǎng)分布及方向判斷我們利用的是右手螺旋定則；導(dǎo)體棒平動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極判斷，我們利用的是右手定則；電流在磁場(chǎng)中受到的安培力的方向判斷，以及帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所受的洛倫茲力的方向判斷，我們是根據(jù)左手定則．以上3個(gè)定則哪怕理解了，在應(yīng)用過程中學(xué)生仍容易犯錯(cuò)，但此時(shí)若將這些定則簡(jiǎn)化成口訣“左力右電”——涉及到力的判斷用左手，涉及到電和磁的判斷用右手，可大大減少錯(cuò)誤；又比如在電路實(shí)驗(yàn)中，為了更精確地測(cè)量待測(cè)電阻，測(cè)量電路應(yīng)選擇電流表內(nèi)接還是外接，此時(shí)可利用口訣“小外大內(nèi)”來(lái)判斷，即小電阻用外接法，如圖2所示；大電阻用內(nèi)接法，如圖3所示．

圖2 外接法

圖3 內(nèi)接法

總之，在教學(xué)實(shí)踐中，如果教師能夠利用記憶理論指導(dǎo)自己的教學(xué)方式和方法，充分發(fā)揮教學(xué)活動(dòng)不同層面的功能，注意學(xué)生的學(xué)習(xí)思維特點(diǎn)，就可以減少教師教學(xué)的盲目性，提升課堂品質(zhì)，提高物理教學(xué)的實(shí)效性，并可能創(chuàng)造出更多的促進(jìn)記憶的教學(xué)方法．

1 唐煒.如何在課堂教育中運(yùn)用記憶——遺忘規(guī)律.時(shí)代教育,2014(2):57

2 趙順法.圖示理論與物理概念教學(xué).物理教學(xué)探討，2000,18(9):5～6

3 黃網(wǎng)官.基于學(xué)生記憶的物理教學(xué)建議——在認(rèn)知信息加工理論視角下.教育研究與評(píng)論(中學(xué)教育教學(xué)版),2014(5):59～62

4 季超群，王勝.高中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知策略初探.湖南中學(xué)物理，2010(3):8～11

*系廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)教育科研“十三五”規(guī)劃2016年度校級(jí)課題支持，課題名稱為：高中學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”能力培養(yǎng)的物理教學(xué)策略研究——以粵教版高中物理必修1為例，課題批準(zhǔn)號(hào)：GDSYZX2016-gj09

林炳發(fā)(1987- )，男，碩士，中教一級(jí)，主要從事中學(xué)物理教學(xué)及研究.

2017-02-22)

①《物理通報(bào)》廣州工作室供稿.