迁移规律在物理教学中的运用

来源 :新课程改革与实践 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ma_mwj
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  教育为了未来,学生在校学习到的知识和技能,不仅要求学生保持下来,而且要求他们运用到不同的情景中去,学生能否将学到知识运用到学科内的其它部分、其它学科、实际应用中去,这是关系到教育成败的重要问题,实际上也是一个学习的迁移问题。迁移规律是教育心理学中最重要和最基本规律之一。在教学中,常听学生说物理“一听就懂,一看就会,一做就错(或无从下手解题)”,实际上就是发生负迁移或迁移发生障碍。因此,在教学中如何引导学生产生正迁移和防止负迁移,是一个十分重要的问题。下面就我在教学中如何运用迁移规律谈些不成熟的看法。
  第一、必须指导学生发现先后学习的知识之间的相同因素,使迁移容易进行。例如,指导学生分析电场和磁场的相似性,则电场的性质和电场线的性质就很容易迁移到磁场的性质和磁感线的性质的学习中去。又如,分析力、速度、加速度、位移、场强等物理量的共同要素是矢量,则力的合成与分解遵守的平行四边形定则,就能顺利迁移到其它矢量的合成与分解上。再如分析分子之间相互作用力与弹簧弹性形变时的弹力的相似性,可以容易地把弹性势能与形变量的关系迁移到分子势能与分子距离的关系的学习上。
  第二、必须使知识、技能概括化,使迁移顺利产生。只有进行概括,才能抓住知识的本质,掌握更一般的技能,使其适用范围更广,迁移的可能性也更大。若概括水平低,已有的经验不能反映事物的本质,就会给迁移造成困难,甚至产生错误,久之久之,学生迁移的自觉性和积极性就会受到损伤和挫折。在物理教学中,要经常鼓励学生对物理现象、概念、规律、方法、技能进行概括。例如,在重力势能的学习之后,概括出势能的定义是:“系统由于其中各物体之间存在相互作用而具有的、由各物体的相对位置决定的能”。则在弹性势能、分子势能、电势能的学习中,只要分析它们之间存在相互作用,且具有的能量与相对位置有关,则很容易得出具有势能这一结论。又如,在学完万有引力定律之后,应帮助学生从习题中总结出凡是与行星、恒星、卫星、飞船等的飞行有关的题目,解题的一般思路是“所受的万有引力等于所需的向心力(或约等于重力)”。实践证明,这一思路概括出来后,学生能将其顺利迁移到这一类题目中,解题能力明显提高。
  第三、必须理解需要迁移的知识。只有学会了的知识,才可能发生正迁移。若对知识掌握得模糊不清,则产生的迁移必然是负的。把条文教给学生并让学生死记住的知识是不能理解的。如果要理解知识,就要根据学生已有的经验(包括学过的知识和生活经验等)进行理解,即通常所说的温故知新,如果学生已有的经验不足以理解某个概念,就必需用演示实验、挂图、幻灯、多媒体等方式来补充学生的经验。例如,讲声源这一概念,应以学生熟悉的各种声音:人声、乐音、噪声等经验分析出振源的基本特征是振动着的发声体。又如讲波的干涉现象,则应做演示实验,否则,学生对波在相遇前、相遇中、相遇后的情境怎么样无具体的认识,就谈不上理解波的干涉这一概念,还会错误认为两列波相遇的情形与两个小车相遇的情形一样,更不可能把波的干涉的性质顺利迁移到声波、电磁波、光波中去。同时,应注意所举的例子必须是学生熟悉的、能理解的,否则就失去了举例的意义。学习每一概念,应该让学生真正地理解而不是表面了解或死记硬背有关的字义,必须让学生在多种情形下应用所学知识,即采用适量的多样化的例题、习题让学生判断知识是否适用、怎样运用。
  第四、必须掌握各部分知识的关系,即知识必须融会贯通。传统的教材都是从方便组织教材和讲授教材的观点出发,人为地将它们分成若干部分(如物理学分成力、热、电、光、原五大部分,每一部分又分成若干单元),这样分割虽然使讲授方便得多,但却没有获得从事物的全貌来分析事物的能力和习惯,不同部分之间的迁移变得困难。例如,带电粒子在电磁场中的运动,学生之所以感到特别困难,实际上就是学生认为力学与电学是各自独立的,无联系的,力学中的运动学知识、运动定律、动能定理等不能顺利迁移到电学中。现在的学校教育,绝大多数是以教材为中心,而这种教学又往往只注意各部分教材细节,以致忽视知识的整体性和横向联系,而实际问题往往不是涉及某一概念或规律的专门应用问题,而是多方面知识的综合应用题,造成知识迁移到应用的困难,但综合应用能力是近几年高考的热点。因此,教学中在纵向分析教材细节时,应处处注意横向联系,把整个教材串成一张知识网络,即使一时无法联系起来,也要在单元复习、总复习中把各部分知识联系起来,这种知识的联系过程,实际上也是一种相当重要的迁移过程。例如,力学和热学可以通过热功当量J=W/Q联系起来,力学和电磁学可以通过力、运动、能量、动量等知识联系起来,这也是历年高考重点考查的能力。
  第五、必须对学生加以适当的指导。在大多数情况下学生自动产生的迁移量,为数之少实在令人失望,而且这些迁移往往是无益的。例如,学生把“推车前进需用力”这一经验迁移到运动与力的关系的学习中,会错误认为力是维持运动的原因;把“马拉车,马前进,车也前进”这一经验迁移到作用力与反作用力的学习中,会错误认为作用力与反作用力不一定相等。学习的指导能使学生注意问题的主要方面,减少错误和有助于发现能否应用迁移,大大增加迁移量。例如,在声源这一概念的教学中,只有通过指导,才能使学生从各种声源中抽象出“振动的发声体”这一主要性质。应该指导学生进行分析、抽象和概括,还应训练学生自己拟提纲,包括新课预习、新课复习、单元复习和总复习提纲,以帮助学生将概念和规律再进行概括,以进一步理解知识的外涎与内涵,各部分知识的联系,还应注意迁移到困难的情境比迁移到容易的情境,需要较多的指导。例如,较容易的教材“各种声音现象”这一节,只要指出声波是一种波,具有波的一切特性就可以,让学生自己分析声波具有干涉、衍射、共鸣、反射等特征;而较难的“电势能”这一节的教学,教师不仅要指明静电场与重力场的相似性,帮助学生把重力势能的性质迁移到电势能的学习中,电荷在电场中电势能的性质还是要教师逐步加以指导。但是,应注意指导不能使学生盲目服从和死记硬背,没有给他们自由思维的余地。例如,在“研究平抛运动”这一学生实验的教学中,不能简单指出斜槽末端应水平,每次小球要从同一点滚下等注意事项,而应引导学生思考怎样保证小球的离开槽口后的运动是平抛运动?固定斜槽时要注意什么?怎样保证小球每次从槽中飞出的速度相同?这样学生才能逐步学会思考分析问题,理解而不是死记实验条件,并将其顺利迁移其它知识的学习上。
  第六、必须重视迁移在培养学生的能力和养成良好的
  学习态度上的作用。在学习新知识时,能力的掌握同知识的掌握同样重要,在教学中应重视学习习惯和研究问题的方法的训练。例如应培养学生养成理解物理概念的物理意义和物理规律的适用范围,在学习新问题时,应注意引导学生如何分析现象,如何观察现象,如何用图表的数学的方法得出结论,如何推理、概括、抽象等,保证这对培养学生的能力和克服死记硬背的坏习惯均有重要意义,并且这些往往比知识更容易迁移到其它部分中。同样,学习态度对迁移也有很大的影响,如果一个学生认为读书无用,那么他就不会主动把知识迁移到碰到的问题中去。因此,在教学中应将知识与实际问题联系起来,教育学生端正学习态度,培养学生学习物理的兴趣,科学史、趣味物理、生活物理、科学发展前景、我国的科学成就等方面都是培养学生学习物理的兴趣的行之有效的措施。而最持久的学习动力是学生在学习中能获得成功感(这就需要正确的学习方法和难易程度适合学生智力水平的教材)、和对人类社会的责任感和对祖国的献身精神。
  第七、必须防止负迁移的产生。当要求对相同刺激或相似刺激进行新反应时,则易于引起负迁移。例如,“纯电阻电路中,电阻对电流的阻碍作用只由电阻本身决定,与电流的频率无关”,会使学生错误认为“在纯电感(纯电容)电路中,电感(电容)对电流的阻碍作用也只由电感(电容)本身决定,与电流的频率无关”;而“在纯电感电路中,电感对交流电的阻碍作用与交流电的频率成正比”会使学生错误认为“在纯电容电路中,电容对交流电的阻碍作用也与交流电的频率成正比;变压器的变压公式U1/U2=N1/N2会妨碍变流公式I1/I2=N2/N1的理解;而变流公式中单副线圈N1I1=N2I2又会妨碍二个副线圈时的N1I1=N2I2+N3I3的理解;左手定则、右手定则、右手螺旋法则会互相干扰;振动图象与波动图象也会互相干扰。在中学物理中,像以上这样有相似或者相同刺激而本质不同的内容是相当普遍的,是学生最容易发生错误的地方,是教学的难点和重点。对于负迁移的防止,关键还是在于真正理解物理概念的物理意义和物理规律的适用范围,在于运用正确方法研究物理问题而不是想当然和生搬硬套,在于知识巩固掌握,同时,比较知识的本质区别也有助于防止负迁移。
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