淺談在物理教學(xué)中學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移

黃承軍

摘 要：學(xué)習(xí)遷移對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有重大影響，如何實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的正遷移是中學(xué)教學(xué)中面臨的問題，本文舉四個(gè)方法（分析與綜合方法、等效替換的方法、控制變量法、抽象與概括的方法）的遷移教學(xué)來說明在物理教學(xué)中如何形成學(xué)習(xí)的正遷移。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué);學(xué)習(xí)遷移;分析與綜合方法;等效替換的方法;控制變量法;抽象與概括的方法

美國(guó)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(shí)可能遷移的數(shù)量和質(zhì)量而定”[ 1 ]，可見學(xué)習(xí)遷移對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率有重大的影響，教師在教學(xué)中要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，需重視學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力的培養(yǎng)。

1 什么是學(xué)習(xí)遷移

學(xué)習(xí)遷移也稱訓(xùn)練遷移，指一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響，或習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)完成其他活動(dòng)的影響[ 1 ]。任何新的學(xué)習(xí)過程會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)者的原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、動(dòng)作技能、情感態(tài)度等產(chǎn)生影響，遷移是學(xué)習(xí)的繼續(xù)和鞏固。凡是這種影響能起到積極的促進(jìn)作用，稱為學(xué)習(xí)的正遷移;反之稱為學(xué)習(xí)的負(fù)遷移。

2 影響遷移能力的形成個(gè)人因素與客觀因素

學(xué)生的遷移能力的形成受到各種因素的共同影響，主要注意兩個(gè)因素的作用：遷移主體個(gè)人因素的作用與影響遷移的客觀因素作用。個(gè)人因素是指學(xué)生本身的一些能影響遷移的特質(zhì)或狀態(tài)，如學(xué)生的學(xué)習(xí)的態(tài)度、學(xué)習(xí)的心向和學(xué)生已掌握的知識(shí)、方法等;客觀因素是指學(xué)習(xí)材料的特性、教師的指導(dǎo)、學(xué)習(xí)情境的相似性等[ 2 ]。教師在教學(xué)中在充分認(rèn)識(shí)學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供適合的學(xué)習(xí)材料、學(xué)習(xí)情境，有計(jì)劃、有意識(shí)地通過各種教學(xué)活動(dòng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)形成正遷移，削弱或避免產(chǎn)生負(fù)遷移，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。總之，在教學(xué)中要注意個(gè)人因素與客觀因素的兩方面的作用。

3 通過三個(gè)步驟操作從而形成學(xué)習(xí)的正遷移

在遷移教學(xué)中教師必須要精心設(shè)計(jì)，有計(jì)劃、逐步引導(dǎo)學(xué)生形成學(xué)習(xí)的正遷移。在實(shí)踐教學(xué)中通過三個(gè)步驟學(xué)生的遷移能力有顯著提高，這三個(gè)步驟的操作程序：感知——告知——在學(xué)習(xí)中的遷移?，F(xiàn)舉四個(gè)方法的遷移教學(xué)說明如何通過這三個(gè)步驟提高學(xué)生的遷移能力。

3.1 分析與綜合方法的遷移教學(xué)

（1）感知分析與綜合的方法

在初中物理教學(xué)中，學(xué)生用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度，在測(cè)量中讓學(xué)生充分感知測(cè)量過程中的分析方法與綜合方法。測(cè)量前看零刻度的位置、看分度值、看量程（測(cè)量范圍）。測(cè)量物體的長(zhǎng)度，正確記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。記錄時(shí)注意準(zhǔn)確值、估讀值和單位。例：刻度尺分度值為1毫米，在測(cè)量木板的長(zhǎng)度中讀出準(zhǔn)確值121毫米，估讀值0.5毫米，最后將其綜合成測(cè)量值121.5毫米。

（2）告知分析與綜合的方法

結(jié)合上例，告知學(xué)生什么是分析與綜合的方法，一是將研究對(duì)象分解為幾個(gè)部分，然后再逐一加以研究的邏輯方法即分析的方法[ 2 ]，上例看零刻度的位置、看分度值、看量程、正確記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，此過程為分析方法。另一個(gè)是將分立的研究對(duì)象或分析后的各部分的結(jié)論重新結(jié)合，并納入一個(gè)新的整體認(rèn)識(shí)的邏輯方法即綜合的方法[ 2 ]。上例中讀出準(zhǔn)確值121毫米，估讀值0.5毫米，最后將其綜合成測(cè)量值121.5毫米，此過程為綜合的方法。

（3）在學(xué)習(xí)中進(jìn)行遷移：

通過大量事例并提出相應(yīng)的問題，讓學(xué)生重復(fù)感知分析與綜合方法從而形成學(xué)習(xí)的正遷移。在掌握了刻度尺的使用后，在隨后的學(xué)習(xí)中會(huì)出現(xiàn)用彈簧秤測(cè)力、用天平稱物體質(zhì)量、用溫度計(jì)測(cè)量溫度以及電流表、電壓表的使用等，在使用這些儀器的讀數(shù)也一樣，看零刻度的位置、看分度值、看量程、正確記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，也是讀出準(zhǔn)確值、估讀值，最后將其綜合成測(cè)量值，這樣實(shí)現(xiàn)了將分析與綜合方法從刻度尺的使用遷移到多種儀器的使用。利用分析與綜合方法對(duì)測(cè)量的誤差分析也可實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的正遷移，分析刻度尺的誤差原因：刻度尺的最小刻度值影響精度，刻度尺本身的熱脹冷縮、彎曲變形等等也影響精度。將其遷移到天平、彈簧秤的誤差分析，分析后得出天平、彈簧秤的最小刻度值影響精度、彈簧秤彈簧本身有重力等等也影響精度。將其遷移到高中的一些電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，如分析伏安測(cè)電阻中電流表的內(nèi)接法與外接法誤差分析，那種方法適合測(cè)小電阻。測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻誤差分析，要使測(cè)量?jī)?nèi)阻誤差減小如何設(shè)計(jì)電路?？梢龑?dǎo)學(xué)生分析偶然誤差與系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因，并綜合考慮如何減小誤差。

3.2 等效替換的方法的遷移教學(xué)

（1）感知等效替換的方法：向?qū)W生講兩個(gè)故事感知等效替換的方法：小學(xué)課本中有“曹沖稱象”的故事，另一個(gè)是美國(guó)大發(fā)明家愛迪生叫助手阿普頓測(cè)算一只電燈泡玻璃殼內(nèi)的容積的故事。

（2）告知等效替換的方法：結(jié)合上兩例，引導(dǎo)學(xué)生明確等效替換方法：是在保證某種效果相同的前提下，將實(shí)際的、陌生的、復(fù)雜的物理問題和物理過程用等效的、簡(jiǎn)單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法[ 3 ]。“曹沖稱象”的故事中，利用小船的浮力將稱大象重力（陌生的、不易操作的問題）轉(zhuǎn)化為稱石塊重力（簡(jiǎn)單的、易于研究的問題）。測(cè)燈泡容積的故事中阿普頓利用很多數(shù)學(xué)方法都始終得不到燈泡容積（復(fù)雜的物理問題），愛迪生通過往燈泡殼里注滿水，再把水倒進(jìn)量杯，將其轉(zhuǎn)化成測(cè)水的體積（易于研究的物理問題）。

（3）學(xué)習(xí)中進(jìn)行遷移

通過大量事例讓學(xué)生重復(fù)感知這些事例中等效替換法從而形成學(xué)習(xí)的正遷移。①作用等效替換，將不同形式的物理過程由于作用效果完全相同進(jìn)行等效替換，化繁為簡(jiǎn)、化難為易，來處理物理問題的方法，在高一時(shí)學(xué)習(xí)了力的“合成”與“分解”，從其可知矢量合成滿足平行四邊定則，在高二學(xué)習(xí)電場(chǎng)時(shí)進(jìn)行遷移，幾個(gè)電場(chǎng)的“疊加”也滿足平行四邊形法則，還有學(xué)習(xí)了串并聯(lián)電路的“等效電阻”，進(jìn)行遷移學(xué)習(xí)得出“等效電路”、“等效電源”等。②過程等效思維，將一事物的復(fù)雜的物理過程等效一個(gè)或幾個(gè)簡(jiǎn)單的物理過程，化繁為簡(jiǎn)、化難為易，來研究處理物理問題的方法。在高一學(xué)習(xí)平拋運(yùn)動(dòng)中，將復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)可以分解為兩個(gè)簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)（水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)），在學(xué)習(xí)斜拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行遷移，斜拋運(yùn)動(dòng)也可分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)與豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在分析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中象彈簧一樣的螺旋線運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺旋線運(yùn)動(dòng)可分解為與軸垂直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)和軸線上勻速直線運(yùn)動(dòng)。③模型等效思維，是將陌生的、復(fù)雜的物體運(yùn)動(dòng)向熟悉的物理模型等效轉(zhuǎn)化，如在學(xué)習(xí)了彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，再學(xué)習(xí)單擺中發(fā)覺所受的回復(fù)力與位移的關(guān)系與彈簧振子相同，可將單擺運(yùn)動(dòng)規(guī)律等效彈簧振子的運(yùn)動(dòng)來研究，再進(jìn)一步的學(xué)習(xí)中，一小球在一光滑碗底的圓弧面上左右來回運(yùn)動(dòng)，圓弧半徑遠(yuǎn)大于弧長(zhǎng)時(shí)，其受力情況與單擺一樣，它的運(yùn)動(dòng)可等效單擺運(yùn)動(dòng)。在分析通電線圈在其它磁體作用下的運(yùn)動(dòng)中，把通電線圈等效為一個(gè)理想的小磁針，將其轉(zhuǎn)化成小磁針在其它磁體作用下的運(yùn)動(dòng)中顯然更簡(jiǎn)單。

3.3 控制變量法的遷移教學(xué)

（1）.感知控制變量法：初中物理在研究電路中電流與電壓、電阻的關(guān)系，老師演示在同一電阻下，加不同的電壓，得到不同的電流，在同一電壓下，接入不同的電阻，得到不同的電流，分析數(shù)據(jù)得出歐姆定律。

（2）.告知控制變量法：告知學(xué)生以上實(shí)驗(yàn)中影響電流變化的有兩個(gè)因素電壓、電阻，先控制電阻不變，研究電流與電壓關(guān)系，再控制電壓不變，研究電流與電阻關(guān)系，最后得到三者的關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生分析并明確上例所使用的方法如下;把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法.它是科學(xué)探究中的重要思想方法[ 2 ]。

（3）在學(xué)習(xí)中進(jìn)行遷移

通過大量事例讓學(xué)生重復(fù)感知這些事例中控制變量法的遷移從而形成學(xué)習(xí)的正遷移。在高中物理教學(xué)中，在學(xué)習(xí)牛頓第二定律中，學(xué)生由生活實(shí)踐中知道加速度與物體的質(zhì)量和受力有關(guān)，提出要研究它們之間的定量關(guān)系要如何操作？引導(dǎo)學(xué)生提出研究物體質(zhì)量、合力、加速度三者的關(guān)系，需控制一個(gè)量不變研究另外兩個(gè)量的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)控制變量法的學(xué)習(xí)遷移。在學(xué)習(xí)單擺中研究單擺運(yùn)動(dòng)周期，由學(xué)生猜測(cè)單擺運(yùn)動(dòng)周期與小球的質(zhì)量、擺長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)弧長(zhǎng)有關(guān)，然后利用控制變量法研究，得出單擺運(yùn)動(dòng)周期公式。

3.4 抽象與概括的方法的遷移

（1）.感知抽象與概括的方法：初中物理力的教學(xué)中舉許多實(shí)例：人提物體、人舉起杠鈴、馬拉車、壓路機(jī)壓路面、鋼絲繩吊重物等等，這些提、拉、壓、吊都是物體對(duì)物體的作用，從而得出力的概念：力是物體對(duì)物體的作用。

（2）.告知抽象與概括的方法：告知學(xué)生上例中舉許多實(shí)例，從實(shí)例中抽出本質(zhì)因素（物體對(duì)物體的作用），從而得出力的概念。引導(dǎo)學(xué)生明確許多概念的建立，都是抽出了研究對(duì)象的本質(zhì)因素，舍棄了非本質(zhì)因素，這種方法即抽象的方法;然后又將對(duì)個(gè)別事物屬性的認(rèn)識(shí)推廣到同類事物的全體對(duì)象，形成對(duì)該類事物的一種普遍性認(rèn)識(shí)，這種方法即概括的方法[ 2 ]。

（3）.在學(xué)習(xí)中進(jìn)行遷移：通過大量事例讓學(xué)生重復(fù)感知抽象與概括的方法的遷移從而形成學(xué)習(xí)的正遷移。讓學(xué)生將抽象與概括的方法遷移到高中物理學(xué)習(xí)中，如在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)中研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，演示可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，①導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線，②磁鐵插入線圈，③線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，④大線圈中放入通電的小線圈，小線圈中電流發(fā)生變化，在老師的引導(dǎo)下學(xué)生從這些現(xiàn)象中抽象概括出本質(zhì)：只要閉合回路磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。再如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷的概念的建立，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的建立等等。

本文只是通過四個(gè)方法的遷移的教學(xué)，來說明在物理教學(xué)中如何形成學(xué)習(xí)的正遷移，而這只是發(fā)展學(xué)生遷移能力的一個(gè)部分內(nèi)容，對(duì)于如何全面培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力，還有待于同仁一起探討。

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